JP3514798B2 - 亜鉛メッキされた棒状構成要素を製作するための方法 - Google Patents
亜鉛メッキされた棒状構成要素を製作するための方法Info
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- JP3514798B2 JP3514798B2 JP01526394A JP1526394A JP3514798B2 JP 3514798 B2 JP3514798 B2 JP 3514798B2 JP 01526394 A JP01526394 A JP 01526394A JP 1526394 A JP1526394 A JP 1526394A JP 3514798 B2 JP3514798 B2 JP 3514798B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に骨組構造物または
３次元骨組構造物のための亜鉛メッキされた棒状構成要
素を製作するための方法であって、中空棒の両端にエン
ドピース、特に円錐台形状のエンドピースをリング溶接
によって固定し、このリング溶接を、軸方向で固定され
ていて、しかも互いにセンタリングされた状態での中空
棒とエンドピースとの回転下に行う形式のものに関す
る。
３次元骨組構造物のための亜鉛メッキされた棒状構成要
素を製作するための方法であって、中空棒の両端にエン
ドピース、特に円錐台形状のエンドピースをリング溶接
によって固定し、このリング溶接を、軸方向で固定され
ていて、しかも互いにセンタリングされた状態での中空
棒とエンドピースとの回転下に行う形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ここで話に出ている棒状構成部材はエン
ドピースにいわゆるボックススパナのよって回転可能な
ねじを有しており、様々な目的のための骨組構造物また
は３次元骨組構造物を製作するために、このねじによっ
て棒状構成部材は同心的なねじ孔を有する節点片へ接続
可能である。通常鋼から成る棒状構成部材は耐食性であ
ることが必要であり、これはしばしば亜鉛皮膜によって
形成される。このためには仕上げ棒状構成部材（中空棒
にエンドピースが溶接されたもの）は常法で亜鉛メッキ
され、この場合溶融亜鉛は中空棒の孔から棒状構成部材
の内部へも達することができる。固定ねじは棒状構成要
素の亜鉛メッキ実施後に初めて上記の孔から棒状構成部
材内に導入され、エンドピース内の孔内へ挿入され、か
つピン固定される。しかしこの製作方法はきわめて面倒
で、しかも時間がかかる。時間がかかる点はエンドピー
スを中空棒と結合するためのリング溶接の形成について
も該当する。リング溶接は従来ガスシールド電気溶接法
（ＭＡＧ−溶接法とも表示される）として実施されてき
た（ＤＥ−ＰＳ２２４０６１３）。このガスシールド電
気溶接法ではさらに中空棒の両端部とエンドピースとの
間にそれぞれ狭い間隙を調整することが必要であり、間
隙には溶加材が充填されなければならない。ここで話題
の棒状構成部材ではきわめて正確な長さ寸法が重要であ
り、このことはエンドピースと中空棒との溶接時に配慮
されなければならない。
ドピースにいわゆるボックススパナのよって回転可能な
ねじを有しており、様々な目的のための骨組構造物また
は３次元骨組構造物を製作するために、このねじによっ
て棒状構成部材は同心的なねじ孔を有する節点片へ接続
可能である。通常鋼から成る棒状構成部材は耐食性であ
ることが必要であり、これはしばしば亜鉛皮膜によって
形成される。このためには仕上げ棒状構成部材（中空棒
にエンドピースが溶接されたもの）は常法で亜鉛メッキ
され、この場合溶融亜鉛は中空棒の孔から棒状構成部材
の内部へも達することができる。固定ねじは棒状構成要
素の亜鉛メッキ実施後に初めて上記の孔から棒状構成部
材内に導入され、エンドピース内の孔内へ挿入され、か
つピン固定される。しかしこの製作方法はきわめて面倒
で、しかも時間がかかる。時間がかかる点はエンドピー
スを中空棒と結合するためのリング溶接の形成について
も該当する。リング溶接は従来ガスシールド電気溶接法
（ＭＡＧ−溶接法とも表示される）として実施されてき
た（ＤＥ−ＰＳ２２４０６１３）。このガスシールド電
気溶接法ではさらに中空棒の両端部とエンドピースとの
間にそれぞれ狭い間隙を調整することが必要であり、間
隙には溶加材が充填されなければならない。ここで話題
の棒状構成部材ではきわめて正確な長さ寸法が重要であ
り、このことはエンドピースと中空棒との溶接時に配慮
されなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
技術に比べてより簡単で、より経済的な、特に骨組構造
物または３次元骨組構造物のための亜鉛メッキされた棒
状構成要素を製作するための方法を提供することであ
る。
技術に比べてより簡単で、より経済的な、特に骨組構造
物または３次元骨組構造物のための亜鉛メッキされた棒
状構成要素を製作するための方法を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、各棒状構成要素のための中空棒お
よびエンドピースを個別部材として亜鉛メッキし、次い
で亜鉛メッキされた中空棒と亜鉛メッキされたエンドピ
ースとの間のリング溶接を、溶接過程の経過中に隣り合
った、結合すべき部材の溶融した亜鉛皮膜から供給され
た亜鉛皮膜が自動的に各リング溶接シーム表面上に形成
されるように、レーザ溶接によって実施することであ
る。
めの本発明の手段は、各棒状構成要素のための中空棒お
よびエンドピースを個別部材として亜鉛メッキし、次い
で亜鉛メッキされた中空棒と亜鉛メッキされたエンドピ
ースとの間のリング溶接を、溶接過程の経過中に隣り合
った、結合すべき部材の溶融した亜鉛皮膜から供給され
た亜鉛皮膜が自動的に各リング溶接シーム表面上に形成
されるように、レーザ溶接によって実施することであ
る。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば棒状構成要素のための中
空棒とエンドピースとは互いに別個に亜鉛メッキされ、
このことは多数の決定的な利点をもたらす。例えば公知
技術では必要な、それを介して一方では皮膜材料が棒状
構成要素の内部へ達することができ、かつ他方で固定ね
じが導入される棒状構成要素における孔が省略される。
棒状構成要素は完全な、すなわち弱体部のない横断面を
有し、したがってより高い耐荷力を持つ。エンドピース
と中空棒との結合にレーザ溶接法を用いたことは、熱影
響部も中空棒の上面における可視の溶接シーム表面も従
来の溶接法における寸法の数分の１に減少せしめられる
という利点をもたらす。本発明はレーザ溶接法のこの利
点を利用するものである、それというのも上述のより小
さな寸法およびレーザ溶接法のより大きな速度によっ溶
接すべき部材の縁における耐食亜鉛皮膜が一部溶かされ
るかないしは溶かされ始め（ａｕｆｇｅｓｃｈｍｏｌｚ
ｅｎｂｚｗ．ａｎｇｅｓｃｈｍｏｌｚｅｎ ｗｉｒ
ｄ）、狭い溶接シーム上へ流れてこれを覆うからであ
る。
空棒とエンドピースとは互いに別個に亜鉛メッキされ、
このことは多数の決定的な利点をもたらす。例えば公知
技術では必要な、それを介して一方では皮膜材料が棒状
構成要素の内部へ達することができ、かつ他方で固定ね
じが導入される棒状構成要素における孔が省略される。
棒状構成要素は完全な、すなわち弱体部のない横断面を
有し、したがってより高い耐荷力を持つ。エンドピース
と中空棒との結合にレーザ溶接法を用いたことは、熱影
響部も中空棒の上面における可視の溶接シーム表面も従
来の溶接法における寸法の数分の１に減少せしめられる
という利点をもたらす。本発明はレーザ溶接法のこの利
点を利用するものである、それというのも上述のより小
さな寸法およびレーザ溶接法のより大きな速度によっ溶
接すべき部材の縁における耐食亜鉛皮膜が一部溶かされ
るかないしは溶かされ始め（ａｕｆｇｅｓｃｈｍｏｌｚ
ｅｎｂｚｗ．ａｎｇｅｓｃｈｍｏｌｚｅｎ ｗｉｒ
ｄ）、狭い溶接シーム上へ流れてこれを覆うからであ
る。
【０００６】溶接過程終了後各リング溶接シーム上には
閉じられた亜鉛スキンが延び、亜鉛スキンは溶接された
部材の縁における亜鉛皮膜と結合されている。リング溶
接シームの範囲内の亜鉛スキンは溶接された個別部材の
亜鉛皮膜に比べて若干減少せしめられているが、耐食技
術的には負の影響はない、それというのもリング溶接シ
ームの幅が狭いことによって亜鉛皮膜の陰極自己保護作
用が完全に有効であるからである。さらにレーザ溶接法
はレーザビームのエネルギー密度が高いために従来のガ
スシールド電気溶接に比べて著しく迅速に経過し、その
上にこの場合溶加材も不要であるというもう１つの利点
が加わる。したがって有利にはレーザ溶接ではエンドピ
ースを中空棒の端部に対して当接させて保持することが
できるので、このことは製作すべき棒状構成要素で厳密
な長さ寸法の維持を容易にする。
閉じられた亜鉛スキンが延び、亜鉛スキンは溶接された
部材の縁における亜鉛皮膜と結合されている。リング溶
接シームの範囲内の亜鉛スキンは溶接された個別部材の
亜鉛皮膜に比べて若干減少せしめられているが、耐食技
術的には負の影響はない、それというのもリング溶接シ
ームの幅が狭いことによって亜鉛皮膜の陰極自己保護作
用が完全に有効であるからである。さらにレーザ溶接法
はレーザビームのエネルギー密度が高いために従来のガ
スシールド電気溶接に比べて著しく迅速に経過し、その
上にこの場合溶加材も不要であるというもう１つの利点
が加わる。したがって有利にはレーザ溶接ではエンドピ
ースを中空棒の端部に対して当接させて保持することが
できるので、このことは製作すべき棒状構成要素で厳密
な長さ寸法の維持を容易にする。
【０００７】本発明の構成によれば棒状構成要素の中空
棒およびエンドピースは８０μの範囲内の膜厚の亜鉛皮
膜を設けられる。棒状構成要素の個別部材上のこの亜鉛
皮膜厚ではレーザ溶接過程の終了後常に十分な厚さの亜
鉛皮膜がリング溶接シーム上に得られる。
棒およびエンドピースは８０μの範囲内の膜厚の亜鉛皮
膜を設けられる。棒状構成要素の個別部材上のこの亜鉛
皮膜厚ではレーザ溶接過程の終了後常に十分な厚さの亜
鉛皮膜がリング溶接シーム上に得られる。
【０００８】
【実施例】符号１０は例えば３次元骨組構造物のための
典型的な棒状構成要素を示し、３次元骨組構造物は多数
のこのような棒状構成要素と図示されていない節点片と
から構成されている。鋼製の棒状構成要素１０は耐食の
ために内側と外側で亜鉛メッキされる。
典型的な棒状構成要素を示し、３次元骨組構造物は多数
のこのような棒状構成要素と図示されていない節点片と
から構成されている。鋼製の棒状構成要素１０は耐食の
ために内側と外側で亜鉛メッキされる。
【０００９】詳しくは棒状構成要素１０は１つの中空棒
ないしは管片１１と２つの円錐台形状のエンドピース１
２とから構成されている。各エンドピース１２は中央の
孔１３を有しており、この孔を通って各１つの固定ねじ
１４が延びている。各固定ねじ１４はいわゆる駆動スリ
ーブ１５およびこれに当てられる、図示されていない回
転工具を用いて節点片（図示せず）内のねじ穴内へねじ
込むことができ、固定ねじ１４の頭部はエンドピース１
２内の環状の当接面１６へ当接する。駆動スリーブ１５
と固定ねじ１４の軸部との間には通常のピン−スリット
結合が設けられており、図１にはそのうちのピン１７の
みが示されている。
ないしは管片１１と２つの円錐台形状のエンドピース１
２とから構成されている。各エンドピース１２は中央の
孔１３を有しており、この孔を通って各１つの固定ねじ
１４が延びている。各固定ねじ１４はいわゆる駆動スリ
ーブ１５およびこれに当てられる、図示されていない回
転工具を用いて節点片（図示せず）内のねじ穴内へねじ
込むことができ、固定ねじ１４の頭部はエンドピース１
２内の環状の当接面１６へ当接する。駆動スリーブ１５
と固定ねじ１４の軸部との間には通常のピン−スリット
結合が設けられており、図１にはそのうちのピン１７の
みが示されている。
【００１０】エンドピース１２および中空棒１１はレー
ザ溶接によって結合される前に別個に亜鉛メッキされ
る。棒状構成要素１０の製作のためには中空棒１１およ
びエンドピース１２は軸方向で固定され、互いにセンタ
リングされた位置で図示されていない、回転可能な締付
け装置内で締付けられる。この時に中空棒１１の端縁は
エンドピース１２の対応する端縁と密に当接した状態で
保持される。既述のようにエンドピース１２はリング溶
接ないしはリング溶接シーム１８によって結合され、こ
れは略示されたにすぎないレーザ溶接装置１９によって
形成される。レーザ溶接装置１９は定置に配置され、か
つ締付けられた棒状構成要素１０の部材１１，１２はモ
ータ駆動される締付け装置を用いてレーザ溶接装置１９
前で回転せしめらる。
ザ溶接によって結合される前に別個に亜鉛メッキされ
る。棒状構成要素１０の製作のためには中空棒１１およ
びエンドピース１２は軸方向で固定され、互いにセンタ
リングされた位置で図示されていない、回転可能な締付
け装置内で締付けられる。この時に中空棒１１の端縁は
エンドピース１２の対応する端縁と密に当接した状態で
保持される。既述のようにエンドピース１２はリング溶
接ないしはリング溶接シーム１８によって結合され、こ
れは略示されたにすぎないレーザ溶接装置１９によって
形成される。レーザ溶接装置１９は定置に配置され、か
つ締付けられた棒状構成要素１０の部材１１，１２はモ
ータ駆動される締付け装置を用いてレーザ溶接装置１９
前で回転せしめらる。
【００１１】２つのリング溶接シーム１８は例えば同時
に形成することができるので１溶接過程を詳述すれば十
分である。
に形成することができるので１溶接過程を詳述すれば十
分である。
【００１２】レーザ溶接ビームのエネルギー密度が高い
ために比較的深い溶込みゾーン２０を持つリング溶接シ
ーム１８が形成され、溶込みゾーンのルート垂れ２１は
中空棒ないしは管片１１の横断厚さを越えて延びてい
る。それにもかかわらずこの溶込みゾーン２０はきわめ
て狭い。したがって中空棒ないしは管片１１の端面の環
状の横断面が完全に溶接結合のために利用される。
ために比較的深い溶込みゾーン２０を持つリング溶接シ
ーム１８が形成され、溶込みゾーンのルート垂れ２１は
中空棒ないしは管片１１の横断厚さを越えて延びてい
る。それにもかかわらずこの溶込みゾーン２０はきわめ
て狭い。したがって中空棒ないしは管片１１の端面の環
状の横断面が完全に溶接結合のために利用される。
【００１３】レーザ溶接ビームの既述の高いエネルギー
密度のために溶接される部材１１，１２の縁２３におけ
る亜鉛皮膜２２が溶け出し、かつ溶融亜鉛はリング溶接
シーム表面２５上の若干低いゾーン内へ流れる。溶接過
程の終了後部材１１，１２の亜鉛皮膜２２と結合されて
いて、しかも周方向にも閉じれられた亜鉛皮膜２４がリ
ング溶接シーム表面２５上に延びる。亜鉛皮膜２４の膜
厚は部材１１，１２上の亜鉛皮膜２２よりも小さいが、
しかし目指す耐食にはまったく十分であり、亜鉛皮膜２
４の幅がリング溶接シーム１８の幅と同様きわめて狭い
のでなおさらのこと十分である。
密度のために溶接される部材１１，１２の縁２３におけ
る亜鉛皮膜２２が溶け出し、かつ溶融亜鉛はリング溶接
シーム表面２５上の若干低いゾーン内へ流れる。溶接過
程の終了後部材１１，１２の亜鉛皮膜２２と結合されて
いて、しかも周方向にも閉じれられた亜鉛皮膜２４がリ
ング溶接シーム表面２５上に延びる。亜鉛皮膜２４の膜
厚は部材１１，１２上の亜鉛皮膜２２よりも小さいが、
しかし目指す耐食にはまったく十分であり、亜鉛皮膜２
４の幅がリング溶接シーム１８の幅と同様きわめて狭い
のでなおさらのこと十分である。
【００１４】２つのリング溶接シーム１８を同時に実施
可能と上述されてはいるが、これらは１つのレーザ溶接
装置１９を用いて順次に形成することも可能である。こ
れによっても従来のガスシールド電気溶接法に比べて一
層の時間の節約が得られる、それというのもレーザ溶接
過程は従来の溶接過程よりも著しく迅速に経過するから
である。
可能と上述されてはいるが、これらは１つのレーザ溶接
装置１９を用いて順次に形成することも可能である。こ
れによっても従来のガスシールド電気溶接法に比べて一
層の時間の節約が得られる、それというのもレーザ溶接
過程は従来の溶接過程よりも著しく迅速に経過するから
である。
【００１５】十分な厚さの亜鉛皮膜２４がリング溶接シ
ーム１８上に形成されるのを保証するためには、溶接さ
れる部材１１，１２上の亜鉛皮膜２２が８０μの範囲内
の膜厚を有していれば十分であることが示された。中空
棒ないしは管片１１の肉厚は通常１，５から４ｍｍであ
るが、しかしレーザ溶接での上記の利点を達成するには
約１０ｍｍまでであってよい。
ーム１８上に形成されるのを保証するためには、溶接さ
れる部材１１，１２上の亜鉛皮膜２２が８０μの範囲内
の膜厚を有していれば十分であることが示された。中空
棒ないしは管片１１の肉厚は通常１，５から４ｍｍであ
るが、しかしレーザ溶接での上記の利点を達成するには
約１０ｍｍまでであってよい。
【図１】その各個別部材が亜鉛メッキされた状態でレー
ザ溶接によって互いに結合された、例えば３次元骨組構
造物のための棒状構成要素の縦断面図である。
ザ溶接によって互いに結合された、例えば３次元骨組構
造物のための棒状構成要素の縦断面図である。
【図２】図１のＸによって示された範囲の拡大図であ
る。
る。
１０ 棒状構成要素、 １１ 中空棒、 １２ エンド
ピース、 １３ 孔、１４ 固定ねじ、 １５ 駆動ス
リーブ、 １６ 当接面、 １７ ピン、１８ リング
溶接シーム、 １９ レーザ溶接装置、 ２０ 溶込み
ゾーン、２１ ルート垂れ、２２，２４ 亜鉛皮膜、
２３ 縁、 ２５ リング溶接シーム表面
ピース、 １３ 孔、１４ 固定ねじ、 １５ 駆動ス
リーブ、 １６ 当接面、 １７ ピン、１８ リング
溶接シーム、 １９ レーザ溶接装置、 ２０ 溶込み
ゾーン、２１ ルート垂れ、２２，２４ 亜鉛皮膜、
２３ 縁、 ２５ リング溶接シーム表面
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フロントページの続き
(72)発明者 ヘルムート エーバーライン
ドイツ連邦共和国 ヴュルツブルク オ
ーベラー シュタインバッハヴェーク
７
(72)発明者 ギュンター ブリュックナー
ドイツ連邦共和国 アプツヴィント リ
ンクシュトラーセ 23
(72)発明者 ラインハルト シュミデク
ドイツ連邦共和国 アイベルシュタット
パペンハイマーシュトラーセ ８
(56)参考文献 特開 平４−322890（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−80381（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−96392（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−165994（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−58043（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−63631（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/20 - 26/32
Claims (2)
- 【請求項１】亜鉛メッキされた棒状構成要素を製作する
ための方法であって、中空棒の両端にエンドピースをリ
ング溶接によって固定し、このリング溶接を、軸方向で
固定されていて、しかも互いにセンタリングされた状態
での中空棒とエンドピースとの回転下に行う形式のもの
において、各棒状構成要素（１０）のための中空棒（１
１）およびエンドピース（１２）を個別部材として亜鉛
メッキし、次いで亜鉛メッキされた中空棒（１１）と亜
鉛メッキされたエンドピース（１２）との間のリング溶
接（１８）を、溶接過程の経過中に隣り合った、結合す
べき部材（１１，１２）の溶融した亜鉛皮膜（２２）か
ら供給された亜鉛皮膜（２４）が自動的に各リング溶接
シーム表面（２５）上に形成されるように、レーザ溶接
によって実施することを特徴とする、亜鉛メッキされた
棒状構成要素を製作するための方法。 - 【請求項２】 棒状構成要素（１０）の中空棒（１１）
およびエンドピース（１２）に８０μの範囲内の厚さを
持つ亜鉛皮膜（２２）が設けられている、請求項１記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4303826.3 | 1993-02-10 | ||
| DE4303826A DE4303826C2 (de) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | Verfahren zur Herstellung von verzinkten Stabelementen, insbesondere für Fachwerke oder Raumfachwerke |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775889A JPH0775889A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3514798B2 true JP3514798B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=6480042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01526394A Expired - Fee Related JP3514798B2 (ja) | 1993-02-10 | 1994-02-09 | 亜鉛メッキされた棒状構成要素を製作するための方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5382771A (ja) |
| EP (1) | EP0610827B1 (ja) |
| JP (1) | JP3514798B2 (ja) |
| CN (1) | CN1094775A (ja) |
| AT (1) | ATE144172T1 (ja) |
| DE (2) | DE4303826C2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU6087598A (en) | 1997-03-11 | 1998-09-29 | Peter Hasler | Lattice girder |
| JP6109499B2 (ja) * | 2012-07-04 | 2017-04-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ溶接装置およびその溶接方法 |
| DE102016120055A1 (de) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | Koki Technik Transmission Systems Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe |
| CN108500456B (zh) * | 2018-03-21 | 2020-03-17 | 西安交通大学 | 一种核燃料棒包壳高压充氦与激光焊接成套焊接设备 |
| RU2716987C1 (ru) * | 2019-02-07 | 2020-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Шпренгель фермы дождевальной машины |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2240613C3 (de) * | 1972-08-18 | 1975-03-20 | Mero-Werke Kg Dr.-Ing. Max Mengeringhausen, 8700 Wuerzburg | Drehbare, axial-druckaufnehmende Spannvorrichtung für eine Rundschweißmaschine zur Herstellung von Stabelementen mit kegelförmigen Endstücken unterschiedlicher Größe |
| US4023005A (en) * | 1975-04-21 | 1977-05-10 | Raytheon Company | Laser welding high reflectivity metals |
| US4365136A (en) * | 1981-02-23 | 1982-12-21 | Hydril Company | Zone refinement of inertia welded tubulars to impart improved corrosion resistance |
| JPH03165994A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Fanuc Ltd | 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法 |
-
1993
- 1993-02-10 DE DE4303826A patent/DE4303826C2/de not_active Expired - Fee Related
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1994
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