ES2589652T3 - Arpón de anclaje por ejemplo de una aeronave y sistema de anclaje que consta de tal arpón - Google Patents
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Abstract
Arpón de anclaje especialmente de una aeronave, apto para cooperar con una rejilla de anclaje (2) de una plataforma, que consta de unos medios en forma de gato (3) que comprenden unos medios en forma de cilindro (4) en los cuales se desplazan unos medios en forma de émbolo (5) equipados con un vástago (6) que se extiende más allá de los medios en forma de cilindro y cuyo extremo libre consta de una cabeza de arpón (7) de enganche en la rejilla (2), equipada con dedos de retención (8, 13, 14) en esta, desplazables entre una posición replegada y una posición activa por unos medios de control (9), los medios en forma de gato están conectados a una fuente de fluido bajo presión (30) a través de unos medios de control (31), caracterizado porque esta fuente de fluido bajo presión consta de un cartucho consumible de gas (30).
Description
DESCRIPCION
Arpon de anclaje por ejemplo de una aeronave y sistema de anclaje que consta de tal arpon.
5 [0001] La presente invencion se refiere a un arpon de anclaje especialmente de una aeronave apto para
cooperar con una rejilla de anclaje de una plataforma y un sistema de anclaje que consta de tal arpon.
[0002] Tales arpones y tales sistemas de anclaje son ya conocidos de forma general en el estado de la tecnica.
10
[0003] Se conoce el documento WO 91/04910, que se considera como el estado anterior mas proximo y describe las caracterlsticas del preambulo de la reivindicacion 1.
[0004] As! por ejemplo el documento FR-A-2 701 689 describe un arpon destinado a equipar una aeronave de 15 ala giratoria tal como por ejemplo un helicoptero y que puede ser arrastrado en direccion de una plataforma de
aterrizaje de un navlo a fin de que la cabeza del arpon se fije en la rejilla y forme as! un punto de anclaje de la aeronave, facilitando especialmente la operacion de aterrizaje de esta.
[0005] El arpon de anclaje descrito en este documento consta de unos medios en forma de cilindro en los 20 cuales se desplazan unos medios en forma de embolo equipados con un vastago que se extiende mas alla de los
medios en forma de cilindro y cuyo extremo libre consta de una cabeza de arpon de enganche en la rejilla. Esta cabeza de arpon esta equipada en efecto con dedos de retencion en la rejilla, desplazables Radialmente entre una posicion replegada y una posicion activa por unos medios de control.
25 [0006] Tales arpones se han aplicado ya correctamente sobre numerosos navlos para garantizar el anclaje por ejemplo de aeronaves de tipo helicopteros.
[0007] Desde hace algun tiempo, se asiste igualmente a numerosos intentos de embarque de aeronaves de tipo drones (vehlculos aereos no tripulados) de ala giratoria sobre las plataformas especialmente militares.
30
[0008] La solicitante ha puesto a punto ademas y probado correctamente un sistema de aterrizaje y de despegue automaticos de un dron de ala giratoria sobre y a partir de tal navlo.
[0009] La aplicacion de estos drones necesita igualmente la utilizacion de arpones y de rejillas de anclaje.
35
[0010] Unos estudios han demostrado que la adaptacion de los arpones de anclaje ya conocidos para los helicopteros directamente sobre unos drones de ala giratoria no era posible con exito.
[0011] En efecto, estos estudios han puesto de relieve problemas de tamano, alimentacion, mantenimiento, etc.
40
[0012] El objeto de la invencion es por tanto resolver estos problemas.
[0013] A tal efecto, la invencion tiene como objeto un arpon de anclaje especialmente de una aeronave, apto para cooperar con una rejilla de anclaje de una plataforma, que consta de unos medios en forma de gato que
45 comprenden unos medios en forma de cilindro en los cuales se desplazan unos medios en forma de embolo equipados con un vastago que se extiende mas alla de los medios en forma de cilindro y cuyo extremo libre consta de una cabeza de arpon de enganche en la rejilla, equipada con dedos de retencion en esta, desplazables entre una posicion replegada y una posicion activa por unos medios de control, los medios en forma de gato estan conectados a una fuente de fluido bajo presion a traves de los medios de control y caracterizado porque esta fuente de fluido 50 bajo presion consta de un cartucho consumible de gas.
[0014] Segun otras caracterlsticas de la invencion, tomadas por separado o en combination:
- el gas es CO2,
55
- los medios de control comprenden unos medios que forman electrovalvulas pilotados en la apertura y en el cierre para alimentar los medios en forma de gato,
- los medios en forma de cilindro del gato constan al menos de dos porciones de cilindro telescopicas una en otra y
desplazables entre una posicion replegada una en otra y una posicion activa en saliente una con respecto a la otra,
- los medios de control de los desplazamientos de los dedos comprenden un embolo de mando desplazable con deslizamiento en el vastago del gato y asociado a un accionador biestable de los dedos, desplazable entre unas
5 posiciones replegada y activa de salida de los dedos por aplicaciones sucesivas de impulsos de presion en los medios en forma de gato,
- el accionador biestable es un bloqueo mecanico rotativo,
10 - el accionador biestable consta de una rueda de dientes biselados interpuesta entre el embolo de mando y un vastago de accionamiento de los dedos, dispuestos en un manguito unido al vastago de gato, el extremo del embolo enfrente de la rueda
[0015] de dientes biselados constando en si mismo de dientes, durante la aplicacion de los impulsos de presion en 15 los medios en forma de gato y, por tanto, de los desplazamientos del embolo de mando, para hacer girar la rueda de dientes biselados en el manguito, estando los dientes de la rueda igualmente adaptados para cooperar con unas muescas sucesivas de alturas diferentes del manguito, a fin de definir unas posiciones estables, activa y replegada, del vastago de accionamiento de los dedos,
20 - consta de un resorte de tension del vastago de accionamiento de los dedos en posicion replegada,
- el extremo correspondiente de los medios en forma de gato esta asociado a la aeronave y porque un resorte helicoidal de retorno y de presion esta interpuesto entre este extremo del gato y la cabeza del arpon,
25 - el resorte helicoidal esta dispuesto alrededor de los medios en forma de gato,
- consta de unos medios de pestillo de prohibicion del desplazamiento de los dedos hacia su posicion activa mientras la cabeza de arpon no esta en posicion de tope en la rejilla de anclaje.
30 [0016] La invencion tiene igualmente como objeto un sistema de anclaje especialmente de una aeronave de tipo dron de ala giratoria que comprende un arpon de anclaje tal como se ha descrito anteriormente.
[0017] La invencion se comprendera mejor con la ayuda de la descripcion que aparece a continuation, dada unicamente a tltulo de ejemplo y realizada en referencia a los dibujos anexos en los cuales:
35
- las figuras 1 y 2 representan unas vistas en section de un arpon de anclaje segun la invencion respectivamente en posiciones replegada y activa de anclaje en una rejilla de anclaje de una plataforma,
- la figura 3 representa una vista en perspectiva detallada de una cabeza de arpon de enganche que entra en la 40 constitution de un arpon segun la invencion,
- la figura 4 representa un esquema sinoptico que ilustra la alimentation de fluido bajo presion de un arpon segun la invencion, y
45 - la figura 5 ilustra el funcionamiento de tal arpon.
[0018] Se ha ilustrado en efecto en estas figuras y, en particular, en las figuras 1 y 2, un arpon de anclaje especialmente de una aeronave sobre una plataforma de tipo navlo militar u otro.
50 [0019] La aeronave puede ser por ejemplo un dron de ala giratoria.
[0020] Este arpon esta designado por la referencia general 1 en estas figuras y esta adaptado para cooperar con una rejilla de anclaje de la plataforma, estando designada esta rejilla por la referencia general 2 en estas figuras.
55 [0021] De hecho, el arpon consta de unos medios en forma de gato designados por la referencia general 3, que comprende unos medios en forma de cilindro designados por la referencia general 4, en los cuales se desplazan unos medios en forma de embolo designados por la referencia general 5.
[0022] Estos medios en forma de embolo estan equipados con un vastago 6 que se extiende mas alla de los
medios en forma de cilindro y cuyo extremo libre consta de una cabeza de arpon de enganche en la rejilla, estando designada esta cabeza de arpon por la referencia general 7.
[0023] De hecho y como se ha descrito en el documento anterior mencionado anteriormente, esta cabeza de 5 arpon esta equipada con dedos de retention en la rejilla, desplazables radialmente entre una position replegada y
una posicion activa por unos medios de control, como se describira mas en detalle posteriormente.
[0024] En estas figuras, uno de los dedos esta designado por la referencia general 8 y los medios de control de estos por la referencia general 9.
10
[0025] La estructura de estos medios de control se describira igualmente en detalle en referencia a la figura 3.
[0026] Si volvemos a las figuras 1 y 2, se constata que los dedos y los medios de control se representan en posicion replegada en la figura 1 y en posicion activa en la figura 2, cuando el arpon esta desplegado, siendo los
15 medios de control desplazados en el vastago para provocar un desplazamiento radial de los dedos de retencion entre la posicion replegada, en la figura 1, en la cabeza del arpon y la posicion activa de retencion en la figura 2, en saliente radial con respecto a esta cabeza para bloquearla en la rejilla.
[0027] Para resolver los diferentes problemas de integration a un dron especialmente tal como se ha descrito 20 anteriormente, en el arpon de anclaje segun la invention, los medios en forma de cilindro del gato constan al menos
de dos porciones de cilindro telescopicas una en otra y desplazables entre una posicion replegada una en otra y una posicion activa de anclaje en saliente una con respecto a la otra, tales como se ilustran en estas figuras 1 y 2 respectivamente.
25 [0028] En estas figuras, las dos porciones de cilindro telescopicas una en otra estan designadas respectivamente por las referencias 10 y 11.
[0029] La portion de cilindro superior 10 esta asociada entonces a unos medios de enganche sobre el dron, presentando estos medios cualquier estructura clasica apropiada, mientras que el otro extremo de esta porcion de
30 cilindro superior 10 esta adaptado para recibir la porcion de cilindro inferior 11 que lleva en si misma el vastago 6 cuyo extremo libre lleva la cabeza de arpon 7.
[0030] Los medios en forma de gato estan conectados entonces a una fuente de fluido bajo presion a traves de los medios de control para controlar su funcionamiento, es decir el despliegue del arpon de anclaje y su enganche o su
35 desenganche con respecto a la rejilla de anclaje.
[0031] A tal efecto, un resorte helicoidal 12 de retorno y de presion se interpone entre el extremo de la porcion de cilindro superior asociado a la aeronave y la cabeza de arpon para garantizar como se ilustra en la figura 2, cuando la cabeza del arpon esta anclada en la rejilla, una presion correcta del dron sobre la plataforma.
40
[0032] La cabeza de arpon 7 puede ser analoga a la que ya se ha descrito en el documento mencionado anteriormente y constar por ejemplo de tres dedos de retencion dispuestos a 120° unos con respecto a otros y designados por ejemplo por las referencias generales 8, 13 y 14 en la figura 3. Estos dedos son desplazables entonces entre una posicion replegada y una posicion activa en saliente radial con respecto al resto de la cabeza a
45 fin de anclar el arpon en la rejilla bajo el control de los medios de control designados por la referencia general 9 en las figuras 1, 2 y 3.
[0033] De forma clasica igualmente, la cabeza de arpon 7 puede constar de un pestillo de activation de estos medios de control 9 para prohibir el desplazamiento de los dedos hacia su posicion activa mientras la cabeza de
50 arpon no esta en posicion de tope en la rejilla de anclaje, es decir en posicion correcta de anclaje en la rejilla.
[0034] Este pestillo se ha descrito igualmente anteriormente y esta designado por la referencia general 15 en esta figura 3.
55 [0035] Este pestillo 15 esta dispuesto entonces transversalmente en la cabeza de arpon 7, sobresale Radialmente a partir de la cabeza y esta asociado a un resorte 16 y a un organo de tope 17 para ser empujado hacia la cabeza de arpon cuando esta este en posicion correcta en la rejilla de anclaje como se ilustra en la figura 2 y permitir el desplazamiento de los medios de control 9 y de los dedos de retencion.
[0036] Los medios de control 9 comprenden en cuanto a ellos un embolo designado por la referenda general 18 desplazable con deslizamiento en el vastago del gato y asociado a un accionador biestable de los dedos, desplazable entre unas posiciones replegada y activa de salida de los dedos por aplicaciones sucesivas de impulsos de presion en los medios en forma de gato.
5
[0037] Este accionador biestable de los dedos se designa por la referencia general 19 y consta de varias piezas que forman lo que se llama comunmente un cerrojo rotativo.
[0038] Este accionador biestable consta en efecto de una rueda de dientes biselados designada por la referencia 10 general 20 en la figura 3, interpuesta entre el embolo de control 18 y un vastago de accionamiento de los dedos
designado por la referencia general 21 en esta figura 3.
[0039] El embolo 18 y la rueda de dientes biselados 20 estan dispuestos en un manguito designado por la referencia general 22 unido al vastago 6 del gato por ejemplo por medio de un pasador designado por la referencia
15 general 23.
[0040] Un resorte de tension del vastago de accionamiento 21 de los dedos en posicion replegada se preve igualmente, estando designado este resorte por la referencia general 24 en esta figura 3.
20 [0041] El extremo del embolo 18 enfrente de la rueda con dientes biselados consta en si mismo de unos dientes tales como el diente designado por la referencia general 25 en esta figura, de manera que, durante la aplicacion de los impulsos de presion en los medios en forma de gato y, por tanto, de los desplazamientos del embolo 18 correspondientes, haga girar la rueda de dientes biselados 20 en el manguito 22. Los dientes biselados de la rueda 20 estan adaptados entonces igualmente para cooperar con unas muescas sucesivas de alturas diferentes del 25 manguito 22 a fin de definir unas posiciones estables, activas y replegadas del vastago de accionamiento 21 de los dedos y, por tanto, de estos dedos.
[0042] Dos muescas sucesivas de alturas diferentes del manguito estan designadas por ejemplo por las referencias generales 26 y 27 en esta figura.
30
[0043] En posicion replegada de los medios de control 9, los dientes de la rueda 20 estan apoyados por ejemplo contra las muescas tales como la muesca 26. Durante la aplicacion de una presion en los medios en forma de gato, el embolo 18 provoca un desplazamiento de la rueda con dientes 20 y del vastago de accionamiento 21 en contra de la tension elastica del resorte 24 si el pestillo 15 esta activado, es decir presionado, estando la cabeza en posicion
35 correcta en la rejilla.
[0044] Durante esta fuerza de empuje, los dientes 25 del embolo 18 tienden igualmente a hacer girar la rueda dentada. No obstante, este movimiento de rotacion de la rueda se impide por la cooperacion de los dientes de la rueda con los bordes del manguito 22 de cada lado de la muesca 26 hasta el momento en que los dientes biselados
40 de la rueda 20 puedan superar el extremo correspondiente del manguito 22 para cooperar con la muesca 27 de mantenimiento de los dientes y, por tanto, del vastago de accionamiento 21 en posicion activa de salida de los dedos de la cabeza de enganche.
[0045] El bloqueo en posicion se garantiza entonces por la tension del resorte 24 que empuja el vastago de 45 accionamiento 21 y la rueda con dientes 20 para permanecer en posicion contra la muesca 27.
[0046] La presion de fluido puede liberarse entonces en los medios en forma de gato al mismo tiempo que se conserva el anclaje de la aeronave en la rejilla.
50 [0047] Una nueva aplicacion de un impulso de presion de fluido en los medios en forma de gato provoca un nuevo desplazamiento angular de la rueda con dientes biselados enfrente de la muesca siguiente correspondiente a la posicion replegada del vastago de los medios de accionamiento bajo la accion del resorte 24 a fin de desbloquear la cabeza.
55 [0048] Desde luego, es evidente que otros modos de realizacion de este accionador biestable de control por aplicaciones de impulsos de presion sucesivas en los medios de forma de gato, pueden ser considerados.
[0049] Se concibe entonces que la utilizacion de tal cerrojo mecanico biestable permite utilizar unicamente unos impulsos de presion en los medios en forma de gato y ya no exige mantener la presion en este como era el caso con
los medios en forma de gato del estado de la tecnica.
[0050] Un solo impulso de presion permite en efecto hacer salir los dedos y un solo impulso diferente de presion permite hacerlos volver.
5
[0051] Ademas, permite modificar igualmente los medios de alimentacion de fluido bajo presion de los medios en forma de gato.
[0052] Un esquema sinoptico de estos medios de alimentacion se proporciona en la figura 4.
10
[0053] De hecho, los medios de alimentacion pueden constar de una fuente de fluido bajo presion que se presenta por ejemplo en forma de un cartucho consumible de gas tal como por ejemplo un cartucho consumible de CO2, designado por la referencia general 30 en esta figura.
15 [0054] Este cartucho de gas 30 esta unido entonces en entrada de medios que forman electrovalvulas 3/2 normalmente cerrada, designada por la referencia general 31, conectada en si misma a unos medios de restriccion regulables que permiten limitar el flujo de gas durante el impacto y de purga, designados por la referencia general 32.
20 [0055] Una valvula de seguridad ajustada a una presion ligeramente superior a la presion de impacto deseada se preve igualmente, estando designada esta valvula por la referencia general 33, estando designado siempre el arpon en cuanto a si mismo por la referencia general 1.
[0056] El control de apertura y de cierre de los medios que forman electrovalvulas permite pilotar entonces la 25 alimentacion de los medios en forma de gato bajo la forma de impulsos de presion.
[0057] Este funcionamiento de impulsos se ilustra en la figura 5 que evidencia que el impacto y la anulacion de impacto se realizan por aplicaciones sucesivas de impulsos de presion en los medios en forma de gato, lo que permite por una parte desplegar el arpon telescopico que permanece en posicion desplegada mientras la cabeza de
30 anclaje esta bloqueada en la rejilla y lo que permite igualmente obtener una fuerza de presion de la aeronave sobre la plataforma.
[0058] Se concibe igualmente que la aplicacion de un impulso de presion por control de apertura de los medios que forman electrovalvulas 31 descritos anteriormente, permite a las porciones de cilindro de los medios en forma de
35 gato, desplegarse a fin de hacer penetrar la cabeza de enganche del arpon en la rejilla.
[0059] La cabeza de arpon se aloja entonces en una celda de la rejilla lo que permite empujar el pestillo de activacion 15 y, por tanto, al embolo 18, bajo la accion de la presion del fluido en los medios en forma de gato, empujar el vastago de accionamiento 21 de los dedos 8 hacia la posicion de salida de estos dedos a fin de bloquear
40 la cabeza en la rejilla.
[0060] El cerrojo mecanico biestable rotativo permite bloquear el vastago y los dedos en esta posicion activa de anclaje de la cabeza en la rejilla y la presion de fluido puede ser liberada entonces en los medios en forma de gato, permitiendo el resorte helicoidal 12 de retorno y de presion mantener el dron posicionado sobre la rejilla.
45
[0061] Durante la aplicacion de un nuevo impulso de presion en los medios en forma de gato, el embolo 18 hace girar la rueda de dientes biselados 20 para desbloquear el cerrojo mecanico rotativo lo que permite, durante la liberacion de la presion de fluido en los medios en forma de gato, al resorte 24 empujar el vastago de accionamiento 21 de los dedos, hacia una posicion replegada y a estos volver a una posicion replegada en la cabeza de anclaje, lo
50 que libera esta cabeza de anclaje de la rejilla y permite por medio del resorte helicoidal 12 llevar los medios en forma de gato hacia una posicion replegada (figura 1).
[0062] Se concibe entonces que tal estructura presenta un cierto numero de ventajas con respecto a los arpones del estado de la tecnica.
55
[0063] La utilizacion de un gato telescopico permite en efecto doblar el recorrido de despliegue del arpon para una misma longitud plegada y disminuir por tanto considerablemente la longitud del arpon en posicion plegada lo que permite adaptarse a las limitaciones de volumen vinculadas al embarque a borde de un dron.
[0064] La utilizacion de un resorte de presion y de retorno colocado en el exterior de los medios en forma de gato permite obtener igualmente una fuerza de presion correcta contra la rejilla.
[0065] La utilizacion de un accionador biestable con cerrojo mecanico rotativo permite mantener el arpon en su 5 posicion entre dos ordenes de impulso de cambio de estado a saber, plegado o bloqueado en la rejilla.
[0066] El paso de un estado al otro se realiza por la aplicacion de un impulso del fluido bajo presion en los medios en forma de gato. Esto permite utilizar entonces un cartucho consumible por ejemplo de gas asociado a unos medios de control de una electrovalvula para garantizar la alimentacion.
10
[0067] Por supuesto, diferentes modos de realizacion de las piezas descritas pueden ser posibles y otras aplicaciones pueden ser igualmente posibles por ejemplo para el anclaje de aeronaves sobre unas plataformas petroleras u otros.
Claims (9)
- REIVINDICACIONES1. Arpon de anclaje especialmente de una aeronave, apto para cooperar con una rejilla de anclaje (2) deuna plataforma, que consta de unos medios en forma de gato (3) que comprenden unos medios en forma de cilindro5 (4) en los cuales se desplazan unos medios en forma de embolo (5) equipados con un vastago (6) que se extiende mas alla de los medios en forma de cilindro y cuyo extremo libre consta de una cabeza de arpon (7) de enganche en la rejilla (2), equipada con dedos de retencion (8, 13, 14) en esta, desplazables entre una posicion replegada y una posicion activa por unos medios de control (9), los medios en forma de gato estan conectados a una fuente de fluido bajo presion (30) a traves de unos medios de control (31),10caracterizado porque esta fuente de fluido bajo presion consta de un cartucho consumible de gas (30).
- 2. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el gas es CO2.15 3. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los medios de controlcomprenden unos medios que forman electrovalvulas (31) pilotados en la apertura y el cierre para alimentar los medios en forma de gato.
- 4. Arpon de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los20 medios en forma de cilindro (4) del gato constan al menos de dos porciones de cilindro (10, 11) telescopicas una enotra y desplazables entre una posicion replegada una en otra y una posicion activa en saliente una con respecto a la otra.
- 5. Arpon de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los 25 medios de control (9) de los desplazamientos de los dedos comprenden un embolo de mando (18) desplazable condeslizamiento en el vastago del gato y asociado a un accionador biestable (19) de los dedos, desplazable entre unas posiciones replegada y activa de salida de los dedos por aplicaciones sucesivas de impulsos de presion en los medios en forma de gato.30 6. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 5, caracterizado porque el accionador biestable es un cerrojomecanico rotativo (19).
- 7. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 6, caracterizado porque el accionador biestable (19) consta de una rueda de dientes biselados (20) interpuesta entre el embolo de mando (18) y un vastago de accionamiento35 (21) de los dedos, dispuestos en un manguito (22) unido al vastago de gato, el extremo del embolo (18) enfrente de la rueda de dientes biselados(20) constando en si mismo de dientes (25), de manera que, durante la aplicacion de los impulsos de presion en los medios en forma de gato y, por tanto, de los desplazamientos del embolo de mando, haga girar la rueda de dientes biselados (20) en el manguito (22), estando los dientes de la rueda (20) igualmente adaptados para cooperar con unas muescas sucesivas de alturas diferentes (26, 27) del manguito (22), a fin de 40 definir unas posiciones estables, activa y replegada, del vastago de accionamiento (21) de los dedos.
- 8. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 7, caracterizado porque consta de un resorte (24) de tension del vastago de accionamiento (21) de los dedos en posicion replegada.45 9. Arpon de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque elextremo correspondiente de los medios en forma de gato esta asociado a la aeronave y porque un resorte helicoidal (12) de retorno y de presion esta interpuesto entre este extremo del gato y la cabeza del arpon (7).
- 10. Arpon de anclaje segun la reivindicacion 9, caracterizado porque el resorte helicoidal (12) esta 50 dispuesto alrededor de los medios en forma de gato.
- 11. Arpon de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consta de unos medios de pestillo (15) de prohibicion del desplazamiento de los dedos (8, 13, 14) hacia su posicion activa mientras la cabeza de arpon no esta en posicion de tope en la rejilla de anclaje (2).55
- 12. Sistema de anclaje especialmente de una aeronave de tipo dron con ala giratoria, caracterizado porque consta de un arpon de anclaje segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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