FR3102388A1 - Installation d’assemblage de châssis à des caisses de véhicules, à pinces déplaçables verticalement - Google Patents
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Abstract
Une installation comprenant un outil spécialisé (OS) mobile, auquel est solidarisé un châssis de véhicule muni d’amortisseurs avant comportant des tiges supérieures (TS) et comprenant des bras (B) munis de pinces (PM) maintenant ces amortisseurs avant, et un support mobile, placé au-dessus de l’outil spécialisé (OS) et auquel est solidarisée une caisse du véhicule à laquelle doivent être couplés le châssis et des extrémités des tiges supérieures (TS) lors de la remontée de l’outil spécialisé (OS) vers le support. Chaque bras (B) comprend un mécanisme (MD) permettant, en cas de positionnement vertical de l’extrémité de la tige supérieure (TS) correspondante empêchant le couplage du châssis à la caisse pendant la remontée, un déplacement vertical automatique d’une partie au moins de sa pince (PM) par rapport à l’amortisseur correspondant qui permet ce couplage. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les véhicules à roues couplées à des amortisseurs, et plus précisément les installations permettant d’assembler de tels véhicules.
Etat de la technique
De nombreux véhicules à roues, généralement de type automobile, comprennent un châssis auquel sont notamment couplés un train avant, comportant des éléments de roues avant droit et gauche (disques de frein, étriers de frein, moyeux)) associés à des éléments porteurs avant comprenant notamment des amortisseurs, et une caisse.
L’assemblage de tels véhicules se fait au moyen d’une installation comprenant un convoyeur inférieur transportant un outil spécialisé, auquel est solidarisé le châssis avec les éléments porteurs avant, et un convoyeur supérieur placé au-dessus du convoyeur inférieur et transportant un support (ou balancelle), auquel est solidarisée la caisse. Pour solidariser la caisse au châssis on doit venir positionner précisément l’outil spécialisé sous la caisse suspendue, puis on doit remonter l’outil spécialisé afin de le solidariser au support (ou balancelle).
Cette phase de remontée est particulièrement délicate, notamment du fait que les amortisseurs comprennent une tige supérieure dont l’extrémité est munie d’une coupelle supérieure comportant un cône de coiffage devant traverser un puit de caisse défini dans une pièce de renfort solidarisée fixement à la caisse. Afin de permettre le positionnement des tiges supérieures des amortisseurs, les corps de ces derniers sont maintenus respectivement par des pinces solidarisées à des bras qui sont eux-mêmes couplés à l’outil spécialisé. Actuellement, chaque bras est rigide et donc une fois qu’il a été précisément positionné à l’avance suivant les trois directions de l’espace (X, Y, Z) la pince qu’il porte est positionnée à une hauteur fixe (non modifiable).
L’inconvénient de ce type d’installation réside dans le fait que toutes les positions dans l’espace des éléments positionnables sont prédéterminées en vue d’une programmation. Or, les positions verticales (en Z) respectives des extrémités des tiges supérieures des amortisseurs sont estimées à partir de dimensions correspondant à des amortisseurs totalement installés et donc comprimés, alors même que lors de la remontée de l’outil spécialisé les amortisseurs sont détendus. On est donc contraint de prévoir un positionnement vertical spécifique des extrémités des tiges supérieures des amortisseurs détendus (maintenus par les pinces des bras) pour chaque gamme d’un même modèle de véhicule.
Dès que l’on change de gamme pour un même modèle de véhicule ou que l’on change de modèle de véhicule, les éléments porteurs diffèrent, si bien que l’on est contraint de revoir tout le positionnement pour chaque gamme, ce qui nécessite de remonter le support de caisse (ou balancelle) et donc engendre des arrêts de la production automatique avec intervention d’un service de maintenance qui provoquent des pertes de production. Cette situation est d’autant plus problématique actuellement du fait des nombreuses gammes d’un même modèle de véhicule que l’on veut assembler sur une même ligne de production (ou d’assemblage).
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet une installation comprenant un outil spécialisé mobile, auquel est solidarisé un châssis de véhicule muni d’amortisseurs avant comportant des tiges supérieures et comprenant des bras munis de pinces maintenant ces amortisseurs avant, et un support mobile, placé au-dessus de cet outil spécialisé et auquel est solidarisée une caisse du véhicule à laquelle doivent être couplés le châssis et des extrémités des tiges supérieures lors d’une remontée de l’outil spécialisé vers le support.
Cette installation se caractérise par le fait que chaque bras comprend un mécanisme permettant, en cas de positionnement vertical de l’extrémité de la tige supérieure correspondante empêchant le couplage du châssis à la caisse pendant la remontée, un déplacement vertical automatique d’une partie au moins de sa pince par rapport à l’amortisseur correspondant qui permet ce couplage.
Grâce à l’invention, les positions verticales des pinces sont désormais modifiables automatiquement, ce qui permet une modification des positions verticales des extrémités libres (avec coupelles supérieures) des tiges supérieures des amortisseurs, et donc le couplage châssis/caisse.
L’installation selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- dans un premier mode de réalisation, chaque bras peut comprendre une première partie solidarisée à l’outil spécialisé et une seconde partie comportant une sous-partie inférieure translatable verticalement par rapport à la première partie et une sous-partie supérieure à laquelle est couplée fixement la pince correspondante. Dans ce cas, chaque mécanisme peut comprendre un ressort installé à l’intérieur de la première partie du bras correspondant et comprenant une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie la sous-partie inférieure de la seconde partie de ce bras ;
- la sous-partie inférieure de chaque seconde partie peut être translatable verticalement par rapport à la première partie sur une distance verticale comprise entre 5 mm et 20 mm ;
- elle peut comprendre deux pièces de blocage empêchant respectivement des rotations des secondes parties des bras par rapport aux premières parties associées ;
- dans un deuxième mode de réalisation, chaque mécanisme peut comprendre une pièce d’interface montée à rotation autour d’une direction perpendiculaire à une direction verticale, sous une force de renvoi, sur une extrémité supérieure du bras correspondant et à laquelle est solidarisée la pince correspondante ;
- dans le deuxième mode de réalisation, chaque pièce d’interface peut être entraînable en rotation sur un secteur angulaire compris entre 10° et 30° ;
- dans un troisième mode de réalisation, chaque bras peut comprendre une extrémité supérieure à laquelle est solidarisé fixement un support sur lequel est montée en translation verticale la pince correspondante. Dans ce cas, chaque mécanisme comprend au moins un ressort installé sur le support du bras correspondant et comprenant une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie la pince correspondante ;
- dans le troisième mode de réalisation, chaque pince peut être translatable verticalement par rapport au support correspondant sur une distance verticale comprise entre 5 mm et 20 mm ;
- dans le troisième mode de réalisation, elle peut comprendre deux pièces de blocage empêchant respectivement des translations verticales des pinces par rapport aux supports avant la remontée ;
- chaque pince peut comprendre un mors fixe et un mors mobile ;
- elle peut être dédiée à l’assemblage de véhicules de type automobile.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer une installation destinée à permettre le couplage de châssis à des caisses de véhicules à roues associées à des amortisseurs, y compris lorsque les extrémités des tiges supérieures TS de ces amortisseurs (ou « points C ») ont des positions dans l’espace (notamment verticales) qui empêchent ce couplage pendant la remontée de châssis.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que l’installation est destinée à permettre le couplage de châssis à des caisses de véhicules à roues de type automobile, comme par exemple des voitures. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule à roues (et donc terrestre). En effet, l’invention concerne l’assemblage de n’importe quel type de véhicule comprenant un châssis auquel sont notamment couplés un train avant, comportant des roues avant droite et gauche associées à des éléments porteurs avant comprenant notamment des amortisseurs, et une caisse. Ainsi, elle concerne aussi, notamment, les véhicules utilitaires, les camping-cars, les minibus, les cars, les camions, les engins de voirie, les engins de chantier et les engins agricoles.
Sur les figures 1 à 3, la direction X est une direction dite longitudinale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction longitudinale d’un châssis de véhicule à roues, la direction Y est une direction dite transversale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction transversale de ce véhicule à roues, et la direction Z est une direction dite verticale du fait qu’elle est destinée à être parallèle à la direction verticale de ce véhicule à roues. La direction longitudinale X est donc perpendiculaire à la direction transversale Y, et la direction verticale Z est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.
On a schématiquement illustré sur la figure 1 une toute petite partie d’un exemple d’outil spécialisé OS d’une installation selon l’invention.
Bien que cela n’apparaisse pas sur les figures, une installation, selon l’invention, comprend, en complément de son outil spécialisé OS, au moins un support (ou balancelle) mobile, placé temporairement au-dessus de cet outil spécialisé OS.
L’outil spécialisé OS est mobile du fait qu’il est transporté par un convoyeur inférieur se déplaçant sur le sol suivant un trajet prédéfini. Sur cet outil spécialisé OS est solidarisé un châssis avec au moins des éléments porteurs avant comprenant notamment deux amortisseurs avant droit et gauche destinés à être associés respectivement à des roues avant droite et gauche. Chaque amortisseur avant comprend un corps prolongé vers le haut par une tige supérieure TS ayant une extrémité libre équipée d’une coupelle supérieure.
De plus, cet outil spécialisé OS comprend deux bras B munis respectivement de pinces PM chargées de maintenir respectivement les deux amortisseurs avant, et plus précisément leurs corps.
Le support (ou balancelle) est mobile du fait qu’il est transporté, en étant suspendu, par un convoyeur supérieur qui se déplace au-dessus du convoyeur inférieur en suivant une partie de son trajet prédéfini. Sur ce support (ou balancelle) mobile est solidarisée une caisse de véhicule devant être couplée à un châssis de véhicule situé dessous et aux extrémités des tiges supérieures TS des amortisseurs avant équipant ce châssis, lors de la remontée de l’outil spécialisé OS vers ce support mobile.
Il est rappelé qu’afin de solidariser la caisse au châssis on doit venir positionner précisément l’outil spécialisé OS sous la caisse suspendue, puis on doit remonter l’outil spécialisé OS afin de le solidariser au support (ou balancelle) mobile.
Comme illustré sur les figures 1 à 3, chaque bras B de l’outil spécialisé OS comprend un mécanisme MD qui est agencé de manière à permettre, en cas de positionnement vertical (suivant Z) de l’extrémité de la tige supérieure TS correspondante qui empêche le couplage du châssis à la caisse pendant la remontée (de l’outil spécialisé OS), un déplacement vertical automatique (flèche F1) d’une partie au moins de sa pince PM par rapport à l’amortisseur correspondant et donc permettant ce couplage. On donne ainsi de la course verticale pour la pince PM sur le corps de l’amortisseur associée.
On comprendra que ce déplacement vertical automatique F1 résulte du rapprochement vertical entre l’outil spécialisé OS et le support (ou balancelle) mobile, et plus précisément de l’appui des extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant (munies de leurs coupelles supérieures avec cône de coiffage) pendant la remontée. En effet, dans l’art antérieur les positions verticales de ces extrémités libres (avec coupelles supérieures) sont fixes et non modifiables du fait que les positions verticales des pinces PM sont fixes et non modifiables sans intervention humaine, tandis que grâce à l’invention les positions verticales des pinces PM sont modifiables automatiquement permettant ainsi une modification des positions verticales des extrémités libres (avec coupelles supérieures) et donc le couplage châssis/caisse.
Au moins trois modes de réalisation peuvent être envisagés pour les bras B avec mécanisme MD.
Dans un premier mode de réalisation, illustré non limitativement sur la figure 1, chaque bras B comprend des première P1 et seconde P2 parties couplées entre elles.
La première partie P1 est solidarisée à l’outil spécialisé OS au moyen d’un support S1, de préférence réglable afin de permettre un positionnement initial précis du bras B suivant l’une au moins des direction longitudinale X, direction transversale Y et direction verticale Z.
La seconde partie P2 comprend des sous-parties inférieure SP1 et supérieure SP2. La sous-partie inférieure SP1 est couplée à la première partie P1 afin d’être translatable verticalement par rapport à cette première partie P1. Chaque pince PM est couplée fixement à une sous-partie supérieure SP2 du bras B correspondant. Ce couplage fixe peut être direct ou bien indirect, via une pièce d’interface PI’, comme illustré non limitativement sur la figure 1.
De plus, dans ce premier mode de réalisation chaque mécanisme MD comprend un ressort R qui est installé à l’intérieur d’une cavité interne définie dans la première partie P1 du bras B correspondant. Chaque ressort R comprend une extrémité inférieure fixe (suivant la direction verticale Z) et une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie la sous-partie inférieure SP1 de la seconde partie P2 du bras B correspondant.
Ainsi, lorsque les coupelles supérieures (placées sur les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant) entrent en contact avec les pièces de renfort correspondantes de la caisse en cas de positionnement vertical mal adapté, on peut continuer la remontée du châssis vers la caisse car les sous-parties inférieures SP1 des secondes parties P2 des bras B peuvent s’enfoncer (flèche F1’) dans les premières parties P1 fixes associées en comprimant les ressorts R des mécanismes MD. On comprendra que dans ce cas c’est l’intégralité de chaque pince PM qui se déplace verticalement (F1) par rapport au corps de l’amortisseur correspondant et donc par rapport à l’outil spécialisé OS (en s’en rapprochant), et ce déplacement vertical F1 est égal au déplacement vertical F1’ des secondes parties P2 par rapport aux premières parties P1 (et donc par rapport à l’outil spécialisé OS).
Les ressorts R des mécanismes MD exercent une force de renvoi vers le haut (suivant Z) qui contraint les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant à demeurer dans leurs positions verticales initiales tant qu’elle ne contactent pas les pièces de renfort correspondantes de la caisse.
Par exemple, chaque seconde partie P2 peut être translatable verticalement par rapport à la première partie P1 associée sur une distance verticale qui est comprise entre 5 mm et 20 mm. Ainsi, cette distance verticale peut, par exemple, être égale à 10 mm.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que l’installation peut comprendre deux pièces de blocage PB’ agencées de manière à empêcher respectivement des rotations des secondes parties P2 des bras B (autour de la direction verticale Z) par rapport aux premières parties P1 associées. Ces pièces de blocage PB peuvent, par exemple, comprendre des vis montées à rotation respectivement sur les premières parties P1 des bras B et comprenant des extrémités logées en translation dans des rainures verticales définies respectivement dans les sous-parties inférieures SP1 des secondes parties P2 associées.
Dans un deuxième mode de réalisation, illustré non limitativement sur la figure 2, chaque mécanisme MD comprend une pièce d’interface PI qui est montée à rotation autour d’une direction perpendiculaire à la direction verticale Z, sous une force de renvoi, sur une extrémité supérieure du bras B correspondant. De plus, une pince PM est solidarisée à chaque pièce d’interface PI (rotative). Cette direction perpendiculaire à la direction verticale Z est ici la direction transversale Y.
Ainsi, lorsque les coupelles supérieures (placées sur les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant) entrent en contact avec les pièces de renfort correspondantes de la caisse en cas de positionnement vertical mal adapté, on peut continuer la remontée du châssis vers la caisse car les pièces d’interface PI des bras B peuvent être entraînées en rotation (θ) autour de la direction transversale Y. On comprendra que dans ce cas c’est une partie « centrale » de chaque pince PM qui se déplace verticalement (F1) par rapport au corps de l’amortisseur correspondant et donc par rapport à l’outil spécialisé OS (en s’en rapprochant), et ce déplacement vertical F1 est fonction de la rotation θ des pièces d’interface PI des bras B. Sur la figure 2, la référence « pi » désigne les positions initiales de la pièce d’interface PI et de la pince PM, et la référence « pf » désigne les positions finales possibles de la pièce d’interface PI et de la pince PM.
La force de renvoi (vers le haut) de chaque pièce d’interface PI (pour la maintenir dans sa position initiale pi) peut être exercée par un ressort R du mécanisme MD correspondant. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 2, chaque ressort R peut être logé dans un petit boîtier comprenant une ouverture supérieure traversée par une tige TP de la pièce d’interface PI correspondante et solidarisé fixement à une pièce de liaison PL, elle-même solidarisée fixement à l’extrémité supérieure du bras B (sur laquelle est montée à rotation cette pièce d’interface PI). On comprendra qu’avec un tel agencement, chaque ressort R exerce sur la tige TP associée une force de renvoi vers le haut (suivant Z) qui contraint la pièce d’interface PI à demeurer dans sa position initiale pi tant que les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant ne contactent pas les pièces de renfort correspondantes de la caisse. Puis, lorsque les coupelles supérieures (placées sur les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant) entrent en contact avec les pièces de renfort correspondantes de la caisse en cas de positionnement vertical mal adapté, les tiges TP s’enfoncent dans les boîtiers en comprimant les ressorts R des mécanismes MD.
Par exemple, chaque pièce d’interface PI peut être entraînable en rotation sur un secteur angulaire compris entre 10° et 30°. Ainsi, ce secteur angulaire peut, par exemple, être égale à 20°.
Dans un troisième mode de réalisation, illustré non limitativement sur la figure 3, chaque bras B comprend une extrémité supérieure à laquelle est solidarisé fixement un support SP sur lequel est montée en translation verticale (flèche F1) la pince PM correspondante. De plus, chaque mécanisme MD comprend au moins un ressort R qui est installé sur le support SP du bras B correspondant et qui comprend une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie la pince PM correspondante. Plusieurs ressorts R peuvent être utilisés pour optimiser la stabilité de chaque pince PM.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 3, chaque ressort R peut être logé dans un petit boîtier solidarisé fixement au support SP en étant placé sous la pince PM associée et comprenant une ouverture supérieure. Chaque ressort R traverse cette ouverture supérieure afin que son extrémité supérieure puisse être au contact de la pince PM associée.
Ainsi, lorsque les coupelles supérieures (placées sur les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant) entrent en contact avec les pièces de renfort correspondantes de la caisse en cas de positionnement vertical mal adapté, on peut continuer la remontée du châssis vers la caisse car les pinces PM peuvent se translater verticalement (en descendant) F1 par rapport aux supports SP associés (et donc par rapport aux corps des amortisseurs correspondants) en comprimant les ressorts R des mécanismes MD. On comprendra que dans ce cas c’est l’intégralité de chaque pince PM qui se déplace verticalement (F1) par rapport au support SP et donc par rapport au corps de l’amortisseur correspondant (et donc aussi par rapport à l’outil spécialisé OS (en s’en rapprochant)). Sur la figure 3, la référence « pi » désigne la position initiale de la pince PM, et la référence « pf » désigne la position finale possible de la pince PM.
Les ressorts R des mécanismes MD exercent une force de renvoi vers le haut (suivant Z) qui contraint (via les pinces PM) les extrémités libres des tiges supérieures TS des amortisseurs avant à demeurer dans leurs positions verticales initiales tant qu’elles ne contactent pas les pièces de renfort correspondantes de la caisse.
Par exemple, chaque pince PM peut être translatable verticalement par rapport à son support SP sur une distance verticale qui est comprise entre 5 mm et 20 mm. Ainsi, cette distance verticale peut, par exemple, être égale à 10 mm.
On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 3, que l’installation peut aussi comprendre deux pièces de blocage PB agencées de manière à empêcher respectivement des translations verticales des pinces PM par rapport aux supports SP avant la remontée. Ces pièces de blocage PB peuvent, par exemple, comprendre des vis montées à rotation respectivement sur les supports SP et venant se placer sous les pinces PM (placées dans leur position initiale pi) avant la remontée, puis dévissées pour libérer les translations verticales au début de la remontée.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que chaque pince PM peut comprendre un mors fixe M1 et un mors mobile M2 (monté à rotation). Mais on pourrait envisager que chaque pince PM comprenne deux mors mobiles.
Claims (10)
- Installation comprenant un outil spécialisé (OS) mobile, auquel est solidarisé un châssis de véhicule muni d’amortisseurs avant comportant des tiges supérieures (TS) et comprenant des bras (B) munis de pinces (PM) maintenant lesdits amortisseurs avant, et un support mobile, placé au-dessus dudit outil spécialisé (OS) et auquel est solidarisée une caisse dudit véhicule à laquelle doivent être couplés ledit châssis et des extrémités desdites tiges supérieures (TS) lors d’une remontée dudit outil spécialisé (OS) vers ledit support, caractérisée en ce que chaque bras (B) comprend un mécanisme (MD) permettant, en cas de positionnement vertical de l’extrémité de ladite tige supérieure (TS) correspondante empêchant le couplage dudit châssis à ladite caisse pendant ladite remontée, un déplacement vertical automatique d’une partie au moins de sa pince (PM) par rapport à l’amortisseur correspondant qui permet ce couplage.
- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bras (B) comprend une première partie (P1) solidarisée audit outil spécialisé (OS) et une seconde partie (P2) comportant une sous-partie inférieure (SP1) translatable verticalement par rapport à ladite première partie (P1) et une sous-partie supérieure (SP2) à laquelle est couplée fixement la pince (PM) correspondante, et en ce que chaque mécanisme (MD) comprend un ressort (R) installé à l’intérieur de ladite première partie (P1) du bras (B) correspondant et comprenant une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie ladite sous-partie inférieure (SP1) de la seconde partie (P2) de ce bras (B).
- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite sous-partie inférieure (SP1) de chaque seconde partie (P2) est translatable verticalement par rapport à ladite première partie (P1) sur une distance verticale comprise entre 5 mm et 20 mm.
- Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu’elle comprend deux pièces de blocage (PB’) empêchant respectivement des rotations desdites secondes parties (P2) des bras (B) par rapport auxdites premières parties (P1) associées.
- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque mécanisme (MD) comprend une pièce d’interface (PI) montée à rotation autour d’une direction perpendiculaire à une direction verticale, sous une force de renvoi, sur une extrémité supérieure du bras (B) correspondant et à laquelle est solidarisée la pince (PM) correspondante.
- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque pièce d’interface (PI) est entraînable en rotation sur un secteur angulaire compris entre 10° et 30°.
- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bras (B) comprend une extrémité supérieure à laquelle est solidarisé fixement un support (SP) sur lequel est montée en translation verticale ladite pince (PM) correspondante, et en ce que chaque mécanisme (MD) comprend au moins un ressort (R) installé sur ledit support (SP) du bras (B) correspondant et comprenant une extrémité supérieure sur laquelle s’appuie ladite pince (PM) correspondante.
- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque pince (PM) est translatable verticalement par rapport audit support (SP) correspondant sur une distance verticale comprise entre 5 mm et 20 mm.
- Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu’elle comprend deux pièces de blocage (PB) empêchant respectivement des translations verticales desdites pinces (PM) par rapport auxdits supports (SP) avant ladite remontée.
- Installation selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que chaque pince (PM) comprend un mors fixe (M1) et un mors mobile (M2).
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