ES2293190T3 - Dispositivo de separacion de las dos ruedas de un mismo eje. - Google Patents

Dispositivo de separacion de las dos ruedas de un mismo eje. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo, en especial destinado a los trabajos agrícolas, que comprende una cuna central (2) solidaria, con preferencia a través de una suspensión, del chasis del vehículo y para cada rueda (14) y según un funcionamiento simétrico con respecto al eje longitudinal (LL'') del chasis: - un porta-rueda (3), - un brazo portador (4) del porta-rueda, - una biela o balancín de dirección (5), - un conjunto basculante (6), - un primer medio (7) de desplazamiento angular para la separación de la vía o distancia entre ruedas, - y un segundo medio (8) de desplazamiento angular para el cambio de dirección, caracterizado por el hecho de que el brazo portador (4), de una parte, va montado con pivotamiento sobre la cuna central (2) a nivel de un primer eje pivote (A) y, de otra parte, unido con pivotamiento al porta-rueda (3) según un segundo eje pivote (B), por el hecho de que la biela o balancín de dirección (5), de una parte, va unida con pivotamiento al porta-rueda (3) según un tercer eje pivote (C) y, de otra parte, unida con pivotamiento al conjunto basculante (6) según un cuarto eje pivote (D), por el hecho de que el conjunto basculante (6) va montado con pivotamiento sobre la cuna central (2) según un quinto eje pivote (E, A), y por el hecho de que el primer (A), segundo (B), tercer (C) y cuarto (D) ejes pivotes se disponen según los vértices de un conjunto geométrico, que forma -mediante proyección en un plano horizontalprácticamente un paralelogramo, el cual es deformable bajo la acción del primer medio (7) de desplazamiento para la regulación de la separación de la vía o distancia entre ruedas y bajo la acción del segundo medio (8) de desplazamiento para el cambio de dirección.

Description

Dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje.
La presente invención se refiere al ámbito de los vehículos automóviles, en especial de los vehículos destinados a los trabajos agrícolas. Se refiere más particularmente a un dispositivo apto para realizar la separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo especialmente cuando se desplaza sobre un terreno accidentado.
La posibilidad de hacer variar la distancia entre ruedas de un vehículo, es decir, la separación de las dos ruedas de un mismo eje, es particularmente apreciable para los vehículos, que son inducidos a desplazarse sobre terrenos accidentados, en especial de los vehículos agrícolas del tipo tractores o pulverizadores. En efecto, el aumento de la distancia entre ruedas permite aumentar la estabilidad del vehículo, con respecto a la que habría en el caso de su configuración normal. Además, tratándose especialmente de un vehículo agrícola provisto de una rampa de pulverización, está constreñido a desplazarse a través de los cultivos tomando unas rodadas, que tienen una separación predeterminada. Esta separación varía según los cultivos y según los campos. Por consiguiente, conviene que el operario pueda hacer variar la separación de las ruedas del vehículo para adaptarse a las condiciones prácticas de utilización.
Ya se han propuesto, en especial mediante los documentos US 4 109 747 y GB 2 311 967 unos dispositivos de separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo agrícola, cuyo principio se basa en el deslizamiento transversal de las dos barras, en el extremo de las cuales van montadas las dos ruedas del eje. En el caso del documento US 4 109 747, las dos barras se deslizan respectivamente dentro de dos alojamientos, fijados uno detrás de otro al chasis del vehículo. En el caso del documento GB 2 311 967, las dos barras están en la misma alineación transversal, estando montadas deslizantes de manera telescópica la una con respecto a la otra. En estos dos documentos está previsto un sistema de varillaje, que permite mantener una relación geométricamente controlada entre las dos ruedas en el momento de su pivotamiento y esto cualquiera que sea la regulación del espacio entre las ruedas.
Estos dispositivos conocidos, que permiten realizar la separación de las dos ruedas, presentan numerosos inconvenientes. El desplazamiento mecánico de las barras deslizantes con respecto a su respectivo alojamiento en el caso de la patente US 4 109 747 y una con respecto a otra en el caso del documento GB 2 311 967 induce necesariamente unos problemas de juego u holgura y unos problemas de desgaste. Además, a menos de realizar la separación de las ruedas sobre un terreno totalmente llano con un desplazamiento del vehículo en línea recta, se constata durante la fase de cambio de distancia entre ruedas un efecto inducido de viraje de las ruedas. Este efecto es tanto más importante cuanto más accidentado es el terreno.
La presente invención se refiere a un dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo, especialmente destinado a los trabajos agrícolas, que palia los inconvenientes precitados de los dispositivos conocidos basados en el principio de un deslizamiento transversal de las barras, en el extremo de las cuales van fijadas las dos ruedas.
Este dispositivo comprende una cuna central solidaria, con preferencia a través de una suspensión, del chasis del vehículo y para cada rueda y según un funcionamiento simétrico con respecto al eje longitudinal del chasis:
-
un porta-rueda,
-
un brazo portador del porta-rueda,
-
una biela o balancín de acoplamiento de la dirección,
-
un conjunto basculante,
-
un primer medio de desplazamiento angular para la separación de la distancia entre ruedas,
-
y un segundo medio de desplazamiento angular para el cambio de dirección.
El brazo portador va montado con pivotamiento sobre la cuna central, de una parte, a nivel de un primer eje pivote y, de otra parte, unido con pivotamiento al porta-rueda según un segundo eje pivote. La biela o balancín de acoplamiento de la dirección va unida, de una parte, con pivotamiento al porta-rueda según un tercer eje pivote y, de otra parte, unida con pivotamiento al conjunto basculante según un cuarto eje pivote. El conjunto basculante va montado con pivotamiento sobre la cuna central según un quinto eje pivote. El primer, segundo, tercer y cuarto ejes pivotes se disponen según los vértices de un conjunto geométrico, que forma -mediante proyección en un plano horizontal- prácticamente un paralelogramo, que es deformable bajo la acción del primer medio de desplazamiento para la regulación de la separación de la distancia entre ruedas y bajo la acción del segundo medio de desplazamiento para el cambio de dirección.
Así, según la disposición particular del dispositivo de la invención, ya no hay deslizamiento transversal, sino únicamente unos pivotamientos angulares con respecto a unos ejes pivotes, lo que no provoca fenómenos de huelgos o juegos y de desgaste. Además, es el mismo conjunto de piezas, articuladas con pivotamiento, el que permite realizar la separación de las ruedas y el cambio de dirección, al contrario de los dispositivos de los dos documentos precitados, en los que la separación de las ruedas y el cambio de dirección se conseguían mediante dos dispositivos independientes el uno del otro.
Desde luego en el caso del documento US 4 241 803 se trata de cuatro ejes pivotes, que se disponen según los vértices de un conjunto geométrico, que forma un paralelogramo deformable, pero en este documento, de una parte, se trata de un dispositivo destinado a la regulación en altura del chasis con respecto a la distancia entre ruedas y no a la separación de las ruedas y, de otra parte, dicho conjunto geométrico tiene la forma de un paralelogramo mediante proyección en un plano vertical y no en un plano horizontal.
En el caso del dispositivo de la presente invención, el primer medio de desplazamiento angular es, por ejemplo, un primer husillo llamado de separación, fijado con pivotamiento, de una parte, a la cuna central y, de otra parte, al brazo portador.
El segundo medio de desplazamiento angular es, por ejemplo, un segundo husillo llamado de dirección, fijado con pivotamiento, de una parte, a la cuna central y, de otra parte, directa o indirectamente, al elemento basculante.
En el caso de una variante de realización, para cada rueda del mismo eje, el primer y el quinto ejes pivotes coinciden, estando montado el conjunto basculante con pivotamiento sobre la cuna central según el mismo eje pivote que el brazo portador.
En el caso de una variante de realización, no hay más que un solo husillo de dirección para las dos ruedas del mismo eje; en este caso el cuerpo del husillo está fijado a la cuna central y el extremo de la barra o vástago (varilla) está fijado a uno de los dos conjuntos basculantes, los cuales se unen entre sí con pivotamiento mediante una biela de unión. Así, en el caso de esta variante, el accionamiento del único husillo de dirección permite realizar, de manera concomitante, el pivotamiento de los dos conjuntos basculantes, de manera coordinada.
La presente invención será comprendida mejor con la lectura de la descripción, que se va a hacer de ejemplos de realización de un dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo agrícola, ilustrados por el dibujo anexo, en el cual:
- la figura 1 es una representación muy esquematizada y parcial para una sola rueda, del dispositivo de separación de las ruedas basado sobre el solo pivotamiento angular, según un primer ejemplo de realización, en el cual el primer y el quinto ejes pivotes son independientes,
- las figuras 2 y 3 ilustran la separación de la distancia entre ruedas (figura 2) y el cambio de dirección (figura 3) del primer ejemplo de la figura 1,
- la figura 4 es una representación muy esquematizada y parcial para una distancia entre ruedas, del dispositivo según un segundo ejemplo de realización, en el cual coinciden el primer y el quinto ejes pivotes,
- las figuras 5 y 6 ilustran la separación de la distancia entre ruedas (figura 5) y el cambio de dirección (figura 6) del segundo ejemplo de la figura 4,
- la figura 7 es una representación en perspectiva del eje delantero, que incluye el dispositivo de separación de las ruedas y de cambio de dirección según el segundo ejemplo, así como su sistema de suspensión al chasis del vehículo,
- la figura 8 es una representación vista desde abajo del eje delantero de la figura 7.
El dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje, que se va a describir a continuación, está principalmente destinado a los vehículos para trabajos agrícolas del tipo tractor o pulverizador, para los cuales conviene poder regular la separación entre las ruedas en función especialmente de la separación de las rodadas dejadas entre los cultivos.
Sin embargo, un dispositivo de esta naturaleza no está limitado a esta sola aplicación y encontrará su interés para cualquier vehículo, que necesite una regulación de la anchura de vía o espacio entre las ruedas.
El dispositivo de la presente invención está basado en el desplazamiento angular mediante pivotamiento alrededor de ejes pivotes de las diferentes piezas, que lo constituyen o forman.
En la figura 1 están representadas de manera muy esquematizada las cuatro piezas principales, que están articuladas entre sí con pivotamiento, así como los dos medios de desplazamiento angular, que permiten para una la regulación de la anchura de la vía o espacio entre las ruedas y para la otra el cambio de dirección. Esta representación se refiere a una sola de las dos ruedas del mismo eje, dando por supuesto que la otra rueda comporta las mismas piezas, cuyo funcionamiento es estrictamente simétrico con respecto al eje longitudinal LL' del chasis del vehículo, aún cuando la disposición exacta de las piezas no fuese estrictamente simétrica con respecto a dicho eje.
El dispositivo 1 está montado sobre una cuna central 2, que se fija bien sea rígidamente o con preferencia por intermedio de una suspensión sobre el chasis del vehículo.
El dispositivo 1 comporta, para una rueda determinada 14, un porta-rueda 3, un brazo portador 4, una biela o balancín de dirección 5 y un conjunto basculante 6. Estas cuatro piezas están articuladas entre sí según cuatro ejes de pivotamiento o ejes pivotes verticales A, B, C, D. En la figura 1 cada una de estas cuatro piezas fundamentales del dispositivo 1 está materializada por la línea recta, que une sus dos ejes pivotes. Sólo ha sido representado el porta-rueda propiamente dicho 30 a fin de que pueda ser visualizado más explícitamente el funcionamiento del dispositivo en caso de separación de las ruedas (figura 2) y en caso de cambio de dirección (figura 3).
El brazo portador 4 va, de una parte, montado con pivotamiento sobre la cuna central 2 a nivel de un primer eje pivote A y, de otra parte, unido con pivotamiento al porta-rueda 3 según un segundo pivote B. La biela o balancín de dirección 5 va unida, de una parte, con pivotamiento al porta-rueda 3 según un tercer eje pivote C y, de otra parte, unida con pivotamiento al conjunto basculante 6 según un cuarto eje pivote D. El conjunto basculante va montado con pivotamiento sobre la cuna central 2 según un quinto eje pivote E.
La distancia, que separa los dos ejes pivotes A y D, es igual o prácticamente igual a la distancia, que separa los dos ejes pivotes B y C del porta-rueda. Asimismo, la distancia que separa los dos ejes pivotes A y B del brazo portador 4, es igual o prácticamente igual ala distancia, que separa los dos ejes pivotes D y C de la biela o balancín de dirección. Así los cuatro ejes pivotes A, B, C y D se disponen según los vértices de un conjunto geométrico, que forma prácticamente un paralelogramo, cuando está proyectado en un plano horizontal, que en las figuras es el plano de la hoja.
Este paralelogramo es deformable gracias a los dos medios de desplazamiento angular, que, en el caso del ejemplo ilustrado, son dos husillos, el primer husillo de separación 7 y el segundo husillo de dirección 8. El husillo de separación 7 va fijado con pivotamiento en 7a a la cuna central 2 y en 7b al brazo portador 4. El husillo de dirección va fijado con pivotamiento en 8a a la cuna central 2 y en 8b al conjunto basculante 6.
En la figura 1 está representado el dispositivo 1 en una posición de base con el porta-rueda 3 dispuesto de manera que la dirección de la rueda correspondiente sea una dirección estrictamente longitudinal, desplazándose en este caso el vehículo en línea recta.
En la figura 2 está representado el dispositivo de la figura 1 en el momento de una regulación de la anchura de vía o del espacio entre las ruedas, con aumento de la separación de las dos ruedas del mismo eje. Para hacerlo, el husillo de separación 7 se acciona con la salida de la varilla correspondiente, según la flecha F, lo que provoca la separación de los dos puntos pivotes 7a, 7b del husillo 7 y correlativamente, estando fijado el primer punto pivote 7a con respecto a la cuna central 2, el desplazamiento del brazo portador 4 mediante pivotamiento de éste alrededor del primer eje pivote A, fijo con respecto a la cuna central 2. Durante este pivotamiento angular del brazo portador 4 de ángulo \alpha, el conjunto basculante 6 se mantiene en posición debido al no-accionamiento del husillo de dirección 8. Por esto, en el momento de la deformación del paralelogramo ABCD provocada por la acción del husillo 7, la dirección del porta-rueda 3 continúa siendo paralela a la dirección del conjunto basculante 6 y, por consiguiente, a la que poseía en la posición de base de la figura 1. Así en el momento de la operación de ajuste de la anchura de vía o espacio entre las ruedas, las ruedas conservan la misma dirección. Además, como aparece claramente en el examen de la figura 2, hay un desplazamiento relativo, de distancia d, del eje 9 de la rueda con respecto a su emplazamiento inicial, desplazándose este eje 9 hacia adelante de una posición de base a una segunda posición 9' en el caso del ejemplo de la figura 2.
A un pivotamiento angular \alpha del brazo portador 4 corresponde un desplazamiento transversal e de la rueda.
En la figura 3 está representado un cambio de dirección con respecto a la posición de base del dispositivo 1 según el primer ejemplo de la figura 1. Este cambio de dirección se realiza gracias al accionamiento del husillo de dirección 8. En el caso del ejemplo ilustrado, este accionamiento corresponde a una salida de la varilla del husillo 8 según la flecha G, que ocasiona una separación entre los dos puntos pivotes 8a, 8b y, correlativamente, estando fijo el primer punto pivote 8a con respecto a la cuna central 2, un alojamiento del segundo punto pivote 8b, que es solidario del conjunto basculante 6. Así, el conjunto basculante 6 es constreñido a pivotar angularmente alrededor del quinto eje pivote E, que está igualmente fijo a la cuna central 2, de un ángulo \beta.
Debido al no-accionamiento del husillo de separación 7, el pivotamiento del conjunto basculante 6 no provoca más que la deformación parcial del paralelogramo ABCD, manteniéndose en posición el brazo portador. Esta deformación parcial determina el pivotamiento angular del porta-rueda 9 de un ángulo \gamma alrededor del segundo eje pivote B. Correlativamente, el eje 9 de la rueda pivota angularmente del mismo ángulo \gamma, pasando de una posición 9 a una posición 9''.
La salida de la varilla del husillo de dirección 8 según la flecha G permite hacer pivotar la rueda, hacia la izquierda (en la figura 3), de un ángulo \gamma. El reingreso de la varilla del husillo de dirección 8, con respecto a la posición de base de la figura 1, permitirá hacer pivotar la rueda hacia la derecha.
En el caso de este primer ejemplo de realización, al estar abierto el paralelogramo ABCD, su deformación difiere según que se efectúe una separación de la distancia entre ruedas o un cambio de dirección. En el primer caso, el paralelogramo inicial ABCD se deforma en otro paralelogramo.
En el segundo caso, se deforma en un cuadrilátero. El ángulo \gamma de pivotamiento del eje 9 de la rueda difiere del ángulo \beta de posicionamiento del conjunto basculante.
En el caso del segundo ejemplo de realización, coinciden los primer y quinto ejes pivotes y corresponden al eje pivote A del primer ejemplo de suerte que el paralelogramo ABCD está cerrado y su deformación se realiza siempre bajo la forma de otro paralelogramo sea para la separación de la distancia entre ruedas o para el cambio de dirección, y el ángulo de pivotamiento de la rueda siempre es igual al ángulo de pivotamiento del conjunto basculante, como resulta del examen de las figuras, que ilustran el segundo ejemplo, en las cuales se han conservado las mismas referencias.
En el caso de este segundo ejemplo, el conjunto basculante 6 va montado con pivotamiento sobre la cuna central 2 mediante el primer eje pivote A y unido con pivotamiento a la biela o balancín de dirección 5 mediante el cuarto eje pivote D.
En el momento de la separación de la vía o distancia entre ruedas (figura 5), el conjunto basculante 6 se mantiene fijo en posición.
En el momento del cambio de dirección (figura 6), pivota un ángulo \beta con respecto al primer eje pivote A y el eje de la rueda 9 pivota el mismo ángulo \beta.
Las figuras 7 y 8 son unas representaciones reales de los dos dispositivos según el segundo ejemplo, derecha e izquierda, montados sobre la misma cuna central 2, la cual a su vez va montada sobre el chasis no representado del vehículo gracias a un sistema de suspensión, que comprende un brazo de suspensión delantera 10 y un brazo de suspensión trasera 11.
En la figura 8, que corresponde a la vista desde abajo, se han representado en líneas de puntos los dos paralelogramos ABCA y A'B'C'D', que unen los dos juegos de cuatro ejes pivotes.
En el caso del modo de realización que se ilustra, el accionamiento de los dos conjuntos basculantes 6, 6' para la regulación de la anchura de vía o espacio entre las ruedas se realiza mediante un solo husillo central de dirección 12, que va fijado con pivotamiento, de una parte, a nivel del punto 12a a la cuna central 2 y, de otra parte, a nivel del punto 12b a uno de los dos conjuntos basculantes 6'. En el caso de este modo de realización, los dos conjuntos basculantes 6, 6' están unidos con pivotamiento mediante una biela o balancín de unión 13, según unos ejes pivotes 15, 15'. Los cuatro ejes pivotes A, 15, 15', A', se disponen según un trapecio. Cuando se acciona el husillo central de dirección 12 para el viraje o giro de las ruedas a fin de hacer entrar la varilla en el cuerpo de dicho husillo, el conjunto basculante 6' pivota alrededor del primer eje pivote A' de un ángulo \delta', lo que provoca el pivotamiento del eje de rotación 9' de la rueda exterior del mismo ángulo \delta' en el sentido de las agujas de un reloj. Dado que la rueda exterior se halla, en la figura 8, a la izquierda del segundo eje pivote B', el desplazamiento angular de ángulo \delta' hace desplazarse dicha rueda exterior hacia adelante de la cuna central. El pivotamiento del segundo conjunto basculante 6' repercute en el primer conjunto basculante 6 por intermedio de la biela o balancín de unión 13, pero de un ángulo \delta superior a \delta', de conformidad con el diseño de Jenteau. El primer conjunto basculante 6 pivota alrededor de su primer eje pivote A de dicho ángulo \delta igualmente en el sentido de las agujas de un reloj, pivotamiento que repercute de la misma manera en el eje de rotación 9 de la rueda interior. Dado que la rueda interior se halla a la derecha del segundo eje pivote D, dicha rueda sufre, en el curso de este pivotamiento angular de ángulo \delta en el sentido de las agujas de un reloj, un desplazamiento hacia atrás con respecto a la cuna central, así, la rueda interior con el viraje gira un ángulo \delta, que es mayor que el ángulo \delta' de la rueda exterior con el viraje.
En el caso del modo de realización ilustrado en las figuras 7 y 8, el dispositivo 1, que permite realizar, a partir de los mismos elementos, de una parte, el ajuste o regulación de la anchura de la vía o espacio entre las ruedas y, de otra parte, los cambios de dirección, son totalmente independientes del chasis, estando montado sobre la cuna central 2, que no está unida al chasis del vehículo más que por intermedio del sistema de suspensión. Así el accionamiento del dispositivo no puede ser perturbado en ningún caso por los movimientos eventuales del sistema de suspensión. Por esto resulta posible cambiar la anchura de la vía o espacio entre las ruedas sin provocar viraje inducido debido a los movimientos de la suspensión.
La presente invención no se limita al modo concreto de realización, que se ha descrito e ilustrado más arriba. En particular la disposición, dentro del paralelogramo deformable, del brazo portador y de la biela o balancín de dirección se puede invertir eventualmente, con en este caso, el cuarto eje pivote D, que va montado sobre la cuna central 2.

Claims (5)

1. Dispositivo de separación de las dos ruedas de un mismo eje de un vehículo, en especial destinado a los trabajos agrícolas, que comprende una cuna central (2) solidaria, con preferencia a través de una suspensión, del chasis del vehículo y para cada rueda (14) y según un funcionamiento simétrico con respecto al eje longitudinal (LL') del chasis:
-
un porta-rueda (3),
-
un brazo portador (4) del porta-rueda,
-
una biela o balancín de dirección (5),
-
un conjunto basculante (6),
-
un primer medio (7) de desplazamiento angular para la separación de la vía o distancia entre ruedas,
-
y un segundo medio (8) de desplazamiento angular para el cambio de dirección, caracterizado
por el hecho de que el brazo portador (4), de una parte, va montado con pivotamiento sobre la cuna central (2) a nivel de un primer eje pivote (A) y, de otra parte, unido con pivotamiento al porta-rueda (3) según un segundo eje pivote (B), por el hecho de que la biela o balancín de dirección (5), de una parte, va unida con pivotamiento al porta-rueda (3) según un tercer eje pivote (C) y, de otra parte, unida con pivotamiento al conjunto basculante (6) según un cuarto eje pivote (D), por el hecho de que el conjunto basculante (6) va montado con pivotamiento sobre la cuna central (2) según un quinto eje pivote (E, A), y por el hecho de que el primer (A), segundo (B), tercer (C) y cuarto (D) ejes pivotes se disponen según los vértices de un conjunto geométrico, que forma -mediante proyección en un plano horizontal- prácticamente un paralelogramo, el cual es deformable bajo la acción del primer medio (7) de desplazamiento para la regulación de la separación de la vía o distancia entre ruedas y bajo la acción del segundo medio (8) de desplazamiento para el cambio de dirección.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el primer medio de desplazamiento angular es un primer husillo (7) llamado de separación, fijado con pivotamiento, de una parte, a la cuna central (2) y, de otra parte, al brazo portador (4).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el segundo medio de desplazamiento angular es un segundo husillo (8) llamado de dirección, fijado con pivotamiento, de una parte, a la cuna central (2) y, de otra parte, directa o indirectamente, al elemento basculante (6).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que para cada rueda (14) del mismo eje, coinciden el primer (A) y el quinto (E) ejes pivotes, estando montado con pivotamiento el conjunto basculante (6) sobre la cuna central (2) según el mismo eje pivote (A) que el brazo portador (4).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que no hay más que un solo husillo de dirección (12) para las dos ruedas del mismo eje; estando fijado el cuerpo del husillo (6') a la cuna central (2) y el extremo de la varilla, a uno de los dos conjuntos basculantes (6, 6'), los cuales están unidos entre sí con pivotamiento mediante una biela o balancín de unión (13).
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FR0313137 2003-11-07

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