ES2333394A1 - Improved footwear sole - Google Patents
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Abstract
Description
Suela para calzado perfeccionada.Perfect shoe sole.
La presente solicitud de Patente de Invención tiene por objeto el registro de una suela para calzado perfeccionada que incorpora notables innovaciones y ventajas frente a las actuales configuraciones de suelas empleadas para un mismo fin.The present invention patent application Its purpose is to register a sole for footwear perfected that incorporates notable innovations and advantages over to the current configurations of soles used for the same finish.
Más concretamente, la suela de la invención reduce la fatiga y el dolor de pies mediante el uso de un material blando que se adapta a la forma del pie y favorece la distribución de presiones en la planta del pie evitando las zonas puntuales de hiperpresión.More specifically, the sole of the invention reduces fatigue and foot pain by using a material soft that adapts to the shape of the foot and promotes distribution of pressures in the sole of the foot avoiding the specific areas of hyperpressure
Actualmente, son bien conocidas una amplia variedad de suelas para calzado orientadas a optimizar el gasto energético del usuario, no obstante, las configuraciones de este tipo de suelas presentan un grave inconveniente en su diseño, puesto que estas modifican el patrón de marcha normal empeorando otros aspectos funcionales del calzado.Currently, they are well known a wide variety of soles for footwear oriented to optimize spending energy efficiency, however, the settings of this type of soles have a serious drawback in their design, since that these modify the normal gait pattern worsening others functional aspects of footwear.
La Patente Americana US534363 consiste en un dispositivo que reduce la fatiga del usuario al absorber la energía en el paso siendo esta devuelta mediante un fleje montado sobre una plataforma que se acopla a la planta del zapato. Cuando el usuario inicia el paso cargando su peso sobre el fleje, este almacena la energía de contacto con el terrero, que será devuelta durante la finalización del paso.US Patent US534363 consists of a device that reduces user fatigue by absorbing energy in the passage being returned by a strap mounted on a platform that attaches to the sole of the shoe. When the user start the step loading its weight on the strap, it stores the contact energy with the ground, which will be returned during the step completion
Sin embargo, el dispositivo descrito presenta una cierta inestabilidad en la marcha del usuario.However, the described device presents a certain instability in the user's progress.
Por otro lado, la Patente Japonesa JP9051803 se identifica con el objeto de la Patente Americana anteriormente descrita, diferenciándose en el hecho de que el dispositivo de absorción y devuelta de energía está solidarizado con el zapato.On the other hand, Japanese Patent JP9051803 is identifies with the object of the American Patent above described, differing in the fact that the device of Absorption and return of energy is in solidarity with the shoe.
Una variación de los dispositivos anteriores se describe en la Patente PCT WO03022087 la cual consiste en un sistema para absorber impactos y devolver energía compuesto por un conjunto de muelles situados en la zona del talón.A variation of the previous devices is described in PCT Patent WO03022087 which consists of a system to absorb impacts and return energy composed of a set of springs located in the heel area.
En cuanto a las propiedades de reducción del dolor de pies como síntoma de fatiga producida al andar durante largo tiempo, los antecedentes registrales están basados únicamente en la introducción de elementos de soporte anatómico, como es el caso de la Patente Americana US4045886, o en diseños anatómicos provistos de protuberancias circulares que proporcionen un efecto masaje, ejemplo Patente Americana US4047310.As for the reduction properties of the foot pain as a symptom of fatigue caused by walking during long time, the record background is based solely in the introduction of anatomical support elements, such as the American Patent case US4045886, or in anatomical designs provided with circular protuberances that provide an effect massage, example American Patent US4047310.
La suela para calzado perfeccionada objeto del presente registro, resuelve los inconvenientes anteriormente citados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.The perfected shoe sole object of the present record, solve the problems above cited, also providing other additional advantages that will be evident from the description that accompanies continuation.
La suela para calzado de la invención reduce la fatiga y el dolor de pies mediante el uso de un material blando que se adapta a la forma del pie y destruye las presiones puntuales concentradas en una zona del pie evitando la aparición de duricias, callosidades, y/o molestias o dolores en la planta del pie.The sole for footwear of the invention reduces the fatigue and foot pain by using a soft material that adapts to the shape of the foot and destroys the specific pressures concentrated in an area of the foot avoiding the appearance of hardnesses, calluses, and / or discomfort or pain in the sole of the foot.
Además, gracias a la presentación de un diseño anatómico se favorece la distribución de presiones en la planta del pie evitando las zonas de hiperpresión, y se favorece a la absorción de impactos en el talón.Also, thanks to the presentation of a design anatomical distribution of pressures in the plant of the foot avoiding areas of hyperpressure, and it favors the heel shock absorption.
Para ello y de forma más concreta la suela de la
invención comprende un piso apto para ser acoplado a un calzado,
caracterizada por el hecho de que el piso está dotado de al menos
tres porciones huecas dispuestas superiormente en la zona del piso
donde se producen presiones máximas al andar (talón, articulaciones
metatarso-falángicas y dedos), estando dichas
porciones huecas rellenas de un material elástico, inserciones,
capaz de almacenar la energía aplicada durante la primera fase del
ciclo de la marcha, devolviendo parte de dicha energía en la fase
intermedia; y una plantilla anatómica situada superiormente al piso
de un material blando viscoelástico, estando dicha plantilla
formada por una cazoleta posterior que recoge la grasa plantar en la
zona del talón para la absorción de impactos y una bóveda
longitudinal que actúa a modo de soporte para el arco longitudinal
del pie distribuyendo las presiones en el área
mayor.For this, and more specifically, the sole of the invention comprises a floor suitable for being coupled to a shoe, characterized by the fact that the floor is provided with at least three hollow portions arranged superiorly in the area of the floor where pressures occur maxims when walking (heel, metatarsal-phalangeal joints and fingers), said hollow portions being filled with an elastic material, inserts, capable of storing the energy applied during the first phase of the gait cycle, returning part of said energy in the phase intermediate; and an anatomical insole located superior to the floor of a viscoelastic soft material, said template being formed by a rear bowl that collects the plantar fat in the heel area for the absorption of impacts and a longitudinal vault that acts as a support for the arch longitudinal foot distributing the pressures in the area
higher.
Preferentemente, las inserciones irán vinculadas a la plantilla o al piso.Preferably, the inserts will be linked to the template or to the floor.
En una alternativa de realización las inserciones pueden ir vinculadas a una base del mismo material situada entre el piso soporte y la plantilla.In an alternative embodiment inserts can be linked to a base of the same material located between the support floor and the template.
La configuración especifica de la plantilla tiene una doble función, por un lado homogeniza la compactación del material de la plantilla redistribuyendo las presiones de forma más eficiente, y por el otro, sirve de soporte para la estructura muscular del arco longitudinal del pie que absorbe las deformaciones longitudinales del pie producidas al andar, reduciendo de esta forma la fatiga muscular en esta zona del pie.The specific template configuration It has a double function, on the one hand it homogenizes the compaction of template material redistributing the pressures more efficient, and on the other, it serves as support for the structure muscle of the longitudinal arch of the foot that absorbs the longitudinal deformations of the foot produced when walking, thereby reducing muscle fatigue in this area of the foot.
Según otro aspecto de la invención, la selección de los materiales constitutivos de la suela de la invención es clave para su funcionamiento. Las inserciones se realizaran con un material elástico capaz de devolver casi toda la energía aplicada sobre el. Por otro lado, el material de la plantilla, material viscoelástico, tiene la capacidad de absorber los impactos producidos en la fase de apoyo del talón y a su vez presenta capacidad de adaptación a la forma de la planta del pie, resultando una redistribución de las presiones de la planta del pie producidas al andar en el área mayor, reduciendo los puntos de hiperpresión y en consecuencia, la formación de callosidades y duricias.According to another aspect of the invention, the selection of the constituent materials of the sole of the invention is key to its operation. Insertions will be made with a elastic material capable of returning almost all applied energy about him. On the other hand, the template material, material viscoelastic, has the ability to absorb impacts produced in the heel support phase and in turn presents ability to adapt to the shape of the sole of the foot, resulting a redistribution of the pressures of the sole produced when walking in the greater area, reducing the hyperpressure points and consequently, the formation of calluses and hardnesses.
Las características mecánicas del material elástico constitutivo de las inserciones son, preferentemente, de un rango de deformación de entre 1 y 1,5 mm. puesto que el espesor del material elástico es de cómo mínimo 2 mm., y un rango de porcentaje de absorción de energía de entre 0% y 20%. Mientras que las características mecánicas del material blando viscoelástico constitutivo de la plantilla anatómica son, preferentemente, de un rango de rigidez dinámica de entre 1x10^{4} y 1x10^{5} N/m., y un rango de ratio de energía absorbida de entre 0,8 y 1 J/J.The mechanical characteristics of the material elastic constitutive of the inserts are preferably of a deformation range between 1 and 1.5 mm. since the thickness of the elastic material is at least 2 mm., and a range of Energy absorption percentage between 0% and 20%. While The mechanical characteristics of viscoelastic soft material constitutive of the anatomical insole are preferably of a dynamic stiffness range between 1x10 4 and 1x10 5 N / m., and a range of absorbed energy ratio between 0.8 and 1 J / J.
Ventajosamente, la suela para calzado de la invención optimiza el balance energético durante la marcha distribuyendo la presión en la planta del pie, reduciendo la fatiga muscular y el dolor de pies producido al andar. La energía del impacto inicial del talón contra el suelo queda almacenada siendo devuelta en la fase de despegue del calzado, reduciendo de esta forma la fatiga muscular.Advantageously, the sole for footwear of the invention optimizes the energy balance during walking distributing the pressure on the sole of the foot, reducing fatigue muscle and foot pain caused by walking. The energy of initial impact of the heel against the floor is stored being returned in the shoe takeoff phase, reducing this It forms muscle fatigue.
Otra ventaja no menos destacable, es el hecho de que la suela para calzado descrita puede utilizarse en todo tipo de calzado, calzado de uso diario tipo casual, calzado ocupacional o calzado deportivo.Another advantage, no less remarkable, is the fact that the sole for footwear described can be used in all types of footwear, casual footwear, occupational footwear or Sports shoes.
Para completar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.To complete the description below is going to be done and in order to help a better understanding of its characteristics, is accompanied by the present specification, of a set of planes in whose figures, illustratively and not limiting, the most significant details of the invention.
La figura 1 corresponde a una vista en alzado seccionada de la suela de la invención;Figure 1 corresponds to an elevation view sectioning of the sole of the invention;
La figura 2 corresponde a una vista en planta de la suela representada en la figura anterior;Figure 2 corresponds to a plan view of the sole represented in the previous figure;
La figura 3 corresponde a una vista en perspectiva de la plantilla constitutiva de la suela de la invención;Figure 3 corresponds to a view in perspective of the constitutive template of the sole of the invention;
La figura 4 corresponde a una gráfica que representa el comportamiento del material de la suela frente a las presiones que se producen durante la marcha al andar;Figure 4 corresponds to a graph that represents the behavior of the sole material against the pressures that occur during walking while walking;
La figura 5 corresponde a una gráfica que representa el comportamiento del material viscoelástico propio de la plantilla frente a las fuerzas de impacto que se producen en el talón en contacto inicial; yFigure 5 corresponds to a graph that represents the behavior of the viscoelastic material of the workforce against the impact forces that occur in the initial contact heel; Y
La figura 6 corresponde a un gráfica que representa el comportamiento del material elástico propio de las inserciones frente a las fuerzas que se producen en el antepié en la fase de impulso.Figure 6 corresponds to a graph that represents the behavior of the elastic material of the insertions against the forces that occur in the forefoot in The momentum phase.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en las mismas una realización preferente aunque no limitativa de la invención, la cual consiste en una suela para calzado perfeccionada.In view of the commented figures and of according to the numbering adopted, it can be observed in them a preferred but not limiting embodiment of the invention, the which consists of an improved shoe sole.
Tal y como se muestra en las figuras 1, 2 y 3, la suela de la invención comprende un piso (1) apto para ser acoplado a un calzado, caracterizada por el hecho de que el piso (1) está dotado de al menos tres porciones huecas (2) dispuestas superiormente en la zona del piso (1) donde se producen presiones máximas al andar (talón, articulaciones metatarso-falángicas y dedos), estando dichas porciones huecas (2) rellenas de un material elástico, inserciones (3), capaz de almacenar la energía aplicada durante la primera fase del ciclo de la marcha, devolviendo parte de dicha energía en la fase intermedia; y una plantilla anatómica (4) situada superiormente al piso de un material blando viscoelástico, estando dicha plantilla formada por una cazoleta posterior (5) que recoge la grasa plantar en la zona del talón para la absorción de impactos y una bóveda longitudinal (6) que actúa a modo de soporte para el arco longitudinal del pie distribuyendo las presiones en el área mayor.As shown in Figures 1, 2 and 3, The sole of the invention comprises a floor (1) suitable for being coupled to a shoe, characterized by the fact that the floor (1) is provided with at least three hollow portions (2) arranged superiorly in the floor area (1) where pressures occur walking maxims (heel, joints metatarsal-phalangeal and fingers), being said hollow portions (2) filled with an elastic material, inserts (3), capable of storing the energy applied during the first phase of the gait cycle, returning part of that energy in the intermediate phase; and an anatomical insole (4) located superiorly to the floor of a soft viscoelastic material, said template formed by a rear bowl (5) that collects the plantar fat in the heel area for shock absorption and a longitudinal vault (6) that acts as a support for the arch longitudinal foot distributing the pressures in the area higher.
Preferentemente, las inserciones (3) irán vinculadas a la plantilla anatómica (4) o al piso (1).Preferably, the inserts (3) will go linked to the anatomical insole (4) or to the floor (1).
En una alternativa de realización las inserciones (3) pueden ir vinculadas a una base del mismo material situada entre el piso (1) soporte y la plantilla. (no representado).In an alternative embodiment Inserts (3) can be linked to a base of the same material located between the floor (1) support and the template. (no represented).
\global\parskip0.900000\baselineskip\ global \ parskip0.900000 \ baselineskip
La configuración específica de la plantilla anatómica (4) tiene una doble función, por un lado homogeniza la compactación del material de la plantilla redistribuyendo las presiones de forma más eficiente, y por el otro, sirve de soporte para la estructura muscular del arco longitudinal del pie que absorbe las deformaciones longitudinales del pie producidas al andar, reduciendo de esta forma la fatiga muscular en esta zona del pie.The specific configuration of the template Anatomical (4) has a double function, on the one hand homogenizes the compaction of the template material redistributing the pressures more efficiently, and on the other, it serves as support for the muscular structure of the longitudinal arch of the foot that absorbs the longitudinal deformations of the foot produced by walking, thereby reducing muscle fatigue in this area of the foot.
Debe tenerse en cuenta que la selección de los materiales constitutivos de la suela de la invención es clave para su funcionamiento. Las inserciones (3) se realizaran con un material elástico capaz de devolver casi toda la energía aplicada sobre el. Por otro lado, el material de la plantilla, material viscoelástico, tiene la capacidad de absorber los impactos producidos en la fase de apoyo del talón y a su vez presenta capacidad de adaptación a la forma de la planta del pie, resultando una redistribución de las presiones de la planta del pie producidas al andar en el área mayor, reduciendo los puntos de hiperpresión y en consecuencia, la formación de callosidades y duricias. (véase figura 4).It should be noted that the selection of constituent materials of the sole of the invention is key to its operation The inserts (3) will be made with a elastic material capable of returning almost all applied energy about him. On the other hand, the template material, material viscoelastic, has the ability to absorb impacts produced in the heel support phase and in turn presents ability to adapt to the shape of the sole of the foot, resulting a redistribution of the pressures of the sole produced when walking in the greater area, reducing the hyperpressure points and consequently, the formation of calluses and hardnesses. (see figure 4).
La suela para calzado descrita puede utilizarse en todo tipo de calzado, calzado de uso diario tipo casual, calzado ocupacional o calzado deportivo. (no representado).The described shoe sole can be used in all types of footwear, casual-type footwear, footwear occupational or sports shoes. (not shown).
La figura 5, muestra el comportamiento del material viscoelástico constitutivo de la plantilla anatómica que comprende la suela de la invención al producirse el impacto de inicio de la marcha en el pie, concretamente en el talón. La energía de impacto que absorbe el material se cuantifica mediante el área que queda encerrada en la curva de fuerza-deformación del material. Estas propiedades mecánicas se registran mediante un ensayo de impacto en el que se deja caer una masa de 5.25 Kg. desde un altura 45 mm para simular el impacto producido en la fase de contacto inicial del pie en el suelo, la más crítica del ciclo de marcha, desde el punto de vista dinámico. Durante la ejecución de este ensayo se registra por medio de dos transductores (una célula de carga y un transductor de desplazamiento) tanto la fuerza transmitida como la deformación sufrida por el material. Los parámetros a medir obtenidos en este ensayo son:Figure 5 shows the behavior of the viscoelastic material constituting the anatomical insole that it comprises the sole of the invention when the impact of start of the march in the foot, specifically in the heel. Energy of impact absorbed by the material is quantified by the area that is enclosed in the curve of force-deformation of the material. These properties mechanics are recorded by an impact test in which drop a mass of 5.25 kg from a height of 45 mm to simulate the impact produced in the initial contact phase of the foot in the ground, the most critical of the running cycle, from the point of view dynamic. During the execution of this test it is recorded by of two transducers (a load cell and a transducer of displacement) both transmitted force and deformation suffered by the material. The parameters to be measured obtained in this essay are:
- Rigidez dinámica: Se describe como la fuerza necesaria para comprimir el material. Proporciona información sobre la deformidad del material. En términos generales se requieren materiales que muestren valores bajos de rigidez dinámica.- Dynamic stiffness: It is described as the force necessary to compress the material. Provide information about the deformity of the material. In general terms are required materials that show low values of dynamic stiffness.
- Ratio de energía absorbida: Este parámetro representa la capacidad del material para disipar la energía del impacto (a mayor ratio, mayor absorción de energía). Un valor alto representa una gran capacidad del material para disipar la energía.- Absorbed energy ratio: This parameter represents the ability of the material to dissipate the energy of the impact (at a higher rate, greater energy absorption). High value it represents a great capacity of the material to dissipate the Energy.
La figura 6, muestra el comportamiento del material elástico constitutivo de las inserciones comprendidas en la suela de la invención frente a las fuerzas producidas en el antepié en la fase de impulso al andar. Como se puede observar en esta gráfica, el área encerrada en la curva en forma de lazo es muy pequeña por lo que la energía absorbida por el material es casi nula y prácticamente toda la energía aplicada durante el paso se devuelve favoreciendo el impulso hacia delante. De esta forma se reduce la fatiga muscular asociada a la fase de impulso ya que el ser humano necesita aportar menos energía para caminar. Para evaluar los materiales y clasificarlos como aptos para este fin, se ha establecido un ensayo dinámico de almohadillado que simula las condiciones de cargas reales medias (fuerza y tiempo de aplicación) a las que se ven sometidos durante la marcha. Considerando que el producto es para población adulta y la actividad realizada es una marcha a velocidad media, las cargas simuladas en la máquina de ensayos son de 400 kPa aplicados sobre una superficie circular de diámetro 50 mm. en un tiempo de 400 milisegundos. El ensayo consiste en aplicar cinco ciclos de compresión con un intervalo de tiempo de 1300 ms, entre dos picos consecutivos. Este tiempo corresponde con el tiempo entre dos pasos consecutivos durante la marcha. El ensayo se lleva a cabo con una máquina universal de ensayos, controlando de forma automática el desplazamiento del actuador.Figure 6 shows the behavior of the elastic material constituting the inserts included in the sole of the invention against the forces produced in the I stepped on the momentum of walking. As can be seen in this graph, the area enclosed in the loop-shaped curve is very small so the energy absorbed by the material is almost null and virtually all the energy applied during the passage is returns favoring the forward thrust. This way you reduces muscle fatigue associated with the impulse phase since the Being human needs to provide less energy to walk. For evaluate the materials and classify them as suitable for this purpose, has established a dynamic padding test that simulates average real load conditions (force and application time) to which they are subjected during the march. Whereas the product is for adult population and the activity is a medium speed gear, simulated loads on the machine tests are 400 kPa applied on a circular surface of diameter 50 mm. in a time of 400 milliseconds. The essay consists in applying five compression cycles with a time interval of 1300 ms, between two consecutive peaks. This time corresponds to the time between two consecutive steps during the march. Essay It is carried out with a universal testing machine, controlling Automatically offset actuator.
A partir de la curva fuerza-desplazamiento, resultado de este ensayo, se han definido dos parámetros que caracterizan la capacidad del material para adaptarse a la forma del pie y reducir las presiones. Los parámetros que se registran en el ensayo dinámico de almohadillado son:From the curve force-displacement, result of this test, is they have defined two parameters that characterize the capacity of the material to adapt to the shape of the foot and reduce pressures. The parameters that are recorded in the dynamic test of padding are:
- Deformación máxima (Dmáx): Mide la compresión máxima del material, de modo que éste es mejor si aumenta la deformación máxima, por su capacidad para adaptarse a la forma de la anatomía plantar.- Maximum deformation (Dmax): Measures compression maximum material, so that this is better if you increase the maximum deformation, due to its ability to adapt to the shape of the plantar anatomy.
- Porcentaje de energía absorbida (Eabs): Se trata del porcentaje de energía que el material "absorbe" o disipa en un ciclo de carga con respecto a la energía total aplicada sobre él. Al contrario que en los impactos que se producen en la zona del talón, donde es preferible un valor alto de absorción de energía, es preferible frente a las cargas más lentas del paso la utilización de materiales que posean una baja absorción de energía. Estos materiales son capaces de devolver la energía (alta componente elástica) reduciendo la fatiga.- Percentage of absorbed energy (Eabs): it is about the percentage of energy that the material "absorbs" or dissipates in a charge cycle with respect to total energy applied on it. Unlike the impacts that occur in the heel area, where a high value of energy absorption, it is preferable against slower loads of step the use of materials that have a low absorption of energy These materials are capable of returning energy (high elastic component) reducing fatigue.
Por último, y en base a los ensayos descritos, las características mecánicas del material elástico constitutivo de las inserciones (3) son de un rango de deformación de entre 1 y 1,5 mm., siendo el espesor del material elástico como mínimo de 2 mm., y un rango de porcentaje de absorción de energía de entre 0% y 20%. Mientras que las características mecánicas del material blando viscoelástico constitutivo de la plantilla anatómica (4) son de un rango de rigidez dinámica de entre 1x10^{4} y 1x10^{5} N/m., y un rango de ratio de energía absorbida de entre 0,8 y 1 J/J.Finally, and based on the described trials, The mechanical characteristics of the elastic material constituting the inserts (3) are of a deformation range of between 1 and 1.5 mm., the thickness of the elastic material being at least 2 mm., and a percentage range of energy absorption between 0% and 20%. While the mechanical characteristics of the soft material Viscoelastic constitutive of the anatomical insole (4) are of a dynamic stiffness range between 1x10 4 and 1x10 5 N / m., and a range of absorbed energy ratio between 0.8 and 1 J / J.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de la suela para calzado de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.The details, the shapes, the dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in the manufacture of the sole for footwear of the invention may be conveniently substituted by others that are technically equivalent and do not depart from the essentiality of the invention nor of the scope defined by the claims included in continuation.
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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ES200850072A ES2333394B1 (en) | 2006-03-14 | 2006-03-14 | SOLE FOR PERFECTED FOOTWEAR. |
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Publication Number | Publication Date |
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ES2333394B1 ES2333394B1 (en) | 2010-10-28 |
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ID=41650048
Family Applications (1)
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EC2A | Search report published |
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