JPH11312421A - Frp tube for polymer sp insulator and its manufacture - Google Patents

Frp tube for polymer sp insulator and its manufacture

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JPH11312421A
JPH11312421A JP11890298A JP11890298A JPH11312421A JP H11312421 A JPH11312421 A JP H11312421A JP 11890298 A JP11890298 A JP 11890298A JP 11890298 A JP11890298 A JP 11890298A JP H11312421 A JPH11312421 A JP H11312421A
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tube
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Tetsuya Nakayama
哲也 中山
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Ngk Insulators Ltd
日本碍子株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To design a thin-walled FRP tube of small diameter without causing cost increase.
SOLUTION: A polymer SP(station post) insulator 1 comprises an FRP tube 2 and a covering 3 made of rubber and consisting of a trunk part 4 provided on the periphery of the FRP tube 2 and a plurality of sheds 5, and rib parts 12-1 to 12-4 projecting toward the center of the FRP tube 2 are provided on the inner circumference of the FRP tube 2. The FRP tube 2 is manufactured by forming grooves in a mandrel for forming the rib parts 12-1 to 12-4, filling portions of the grooves with fibers wound in these grooves, and forming a cylinder part 11 by a filament winding method with respect to the mandrel obtained.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、FRP筒と、FR BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, and the FRP tube, FR
P筒の外周に設けた胴部と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポリマーSP碍子用FRP筒及びその製造方法に関するものである。 Outer circumferential cylinder portion made of rubber jacket city constructed FRP tube and method for manufacturing the same polymer SP insulator from consisting of a plurality of sheds provided on the P cylinder relates.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、母線支持、断路器等の電力用機器を構成するポリマーSP(ステーションポスト)碍子として、FRP筒と、FRP筒の外周に設けた胴部と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポリマーSP碍子が使用されている。 In recent years, busbar support, as a polymer SP (station post) insulator constituting the electric power equipment disconnector, etc., the rubber consisting of the FRP tube, a body portion and a plurality of sheds provided on the outer periphery of the FRP pipe polymer SP insulators made up of a manufacturing enveloping city is used. 図5(a)、(b)はこのような従来のポリマーSP碍子の一例の構成を示す図であり、図5(a)はその一部断面で示す側面図を、図5 Figure 5 (a), (b) is a diagram showing an example of the configuration of such a conventional polymer SP insulator, a side view Fig. 5 (a) shown by the partial sectional, 5
(b)は図5(a)のA−A線に沿った断面図をそれぞれ示している。 (B) shows cross-sectional view along the A-A line in FIG. 5 (a), respectively. 図5に示す例において、ポリマーSP碍子51は、FRP筒52とゴムからなる外被53とから構成されている。 In the example shown in FIG. 5, the polymer SP insulator 51 is composed of a jacket 53 made of FRP cylinder 52 and the rubber. また、外被53は、FRP筒52の外周面全体に設けられた胴部54と、この胴部54から突出する複数の笠55とから構成されている。 Further, the envelope 53 includes a body portion 54 provided on the entire outer peripheral surface of the FRP pipe 52, and a plurality of sheds 55 for projecting from the body portion 54. そして、F Then, F
RP筒52の両端部には、フランジ金具56を設けている。 At both ends of the RP cylinder 52 is provided with a flange fitting 56.

【0003】上述したポリマーSP碍子51に使用されるFRP筒52は、コスト、生産性、電気的・機械的性能を総合的に評価して、図6に示すように、マンドレル57上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミンもしくは酸無水物系の硬化剤を配合した樹脂を含浸させたガラスロービング58を清浄な室内でボイドの発生を抑制しながら複数本同時に巻き付けるフィラメントワインディング法により作製されている。 [0003] FRP tube 52 used in the polymer SP insulator 51 described above, cost, productivity, and comprehensive evaluation of electrical and mechanical performance, as shown in FIG. 6, not shown on the mandrel 57 produced by filament winding method for winding a plurality of simultaneously while suppressing the generation of voids glass roving 58 impregnated with resin containing an epoxy resin and an amine or an acid anhydride type curing agent in a clean room via a release agent It is.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した構造のポリマーSP碍子51では、実使用にあたり、図5に示すように、ポリマーSP碍子51の中心軸に対し垂直方向に曲げ荷重Fが加わる。 [SUMMARY OF THE INVENTION In the polymer SP insulator 51 of the structure described above, when actual use, as shown in FIG. 5, the bending load F is applied in a direction perpendicular to the central axis of the polymer SP insulator 51. そのため、ポリマーSP碍子51では曲げ破壊強度が設計の指標になるが、この曲げ破壊強度に加えて、曲げ荷重Fが加わった時の頂部のたわみ量が設計の指標となることがある。 Therefore, although the breaking strength bend the polymer SP insulator 51 is indicative of the design, in addition to the bending fracture strength, deflection amount of the top when the bending load F is applied is sometimes indicative of the design. ポリマーSP碍子51 Polymer SP insulator 51
のたわみ量については、曲げ荷重Fが主として加わるF The amount of deflection, applied bending load F mainly F of
RP筒52の材料特性、すなわちたわみは材料のヤング率と断面2次モーメントの値で決まり、FRP筒52のヤング率が磁器の数分の1であることから、同じ寸法(断面形状)であればたわみが磁器碍子に比べて数倍大きくなる。 Material properties of RP tube 52, i.e. the deflection is determined by the values ​​of Young's modulus and the second moment of the material, since the Young's modulus of the FRP tube 52 is a fraction of the porcelain, the same size (cross section) there if deflection is several times larger than that of the porcelain insulator. このため、ポリマーSP碍子51において、 Therefore, in the polymer SP insulator 51,
コストの大幅な上昇を伴わないたわみの低減方法が重要な問題となっていた。 The method for reducing deflection does not involve a significant increase in the cost has been a significant problem.

【0005】ここで、たわみを低減するためにFRP筒52の肉厚を厚くすることが考えられるが、FRP筒5 [0005] Here, it is conceivable to increase the thickness of the FRP cylinder 52 in order to reduce the deflection, FRP tube 5
2の上述したフィラメントワインディング法による製造上の制約からその肉厚を厚くすることにも制約がある。 From manufacturing constraints by 2 of the above filament winding process also thickening the thickness thereof is limited.
そのため、ポリマーSP碍子51において、FRP筒5 Therefore, in the polymer SP insulator 51, FRP tube 5
2をいかに小径でかつ薄肉で設計するかが価格を支配していた。 Or design 2 how a small diameter a and thin-walled had dominated the price. また、径を大きくする事は、外被成形用の金型コストや接続される部品コスト等を上昇させることにもなっていた。 Also, by increasing the diameter it had also become increasing the parts cost and the like to be mold cost and connection for envelope shaping.

【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、 [0006] It is an object of the invention is to eliminate the problems described above,
コストを上昇することがなく小径でかつ薄肉の設計を可能とするポリマーSP碍子用FRP筒及びその製造方法を提供しようとするものである。 Is intended to provide a small diameter a and FRP tube and method for manufacturing the same polymer SP insulator allows a thin design without increasing the cost.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒は、FRP筒と、FRP筒の外周に設けた胴部と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポリマーSP碍子用FRP筒であって、FRP筒の内周に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設けたことを特徴とするものである。 Means for Solving the Problems] Polymer SP insulators for FRP tube of the present invention was composed of a FRP pipe, rubber jacket city comprising a body portion and a plurality of sheds provided on the outer periphery of the FRP pipe a FRP tubular polymer SP insulator, the inner periphery of FRP tube, is characterized in that a rib portion protruding toward the center of the FRP tube.

【0008】また、本発明のポリマーSP碍子用FRP [0008] In addition, FRP for the polymer SP insulator of the present invention
筒の製造方法は、上記構成のポリマーSP碍子用FRP Method for producing a cylinder is, FRP polymer SP insulator of the structure
筒を製造する方法において、マンドレルにリブ部を形成するための溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝の部分を埋めた後、得られたマンドレルに対しフィラメントワインディング法で円筒部分を形成することを特徴とするものである。 A method of manufacturing a cylinder, a groove for forming a rib portion to the mandrel, after filling the portion of the groove winding fiber in the groove, the obtained mandrel to form a cylindrical portion with a filament winding process it is characterized in.

【0009】本発明では、FRP筒の内周に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設けること、言い換えると、FRP筒の断面を円筒部とその内径に一体化されたリブ部とで構成することで、FRP筒の断面2次モーメントを大きくでき、小径でも曲げ荷重の加わる方向への曲げ剛性を効果的に高めることができる。 [0009] In the present invention, the inner circumference of the FRP tube, providing a rib portion protruding toward the center of the FRP tube, in other words, the cross-section of the FRP tubular cylindrical portion and integral ribs on its inner diameter in that configuration, can increase the second moment of FRP tube, it is possible to increase the flexural rigidity in the direction exerted also the bending load small diameter effectively. そのため、このFRP筒を利用してポリマーSP碍子を構成すれば、高い耐曲げ荷重およびたわみ特性を有するポリマーSP碍子を低コストで得ることができる。 Therefore, if constituting the polymer SP insulators by utilizing the FRP tube, it is possible to obtain a polymer SP insulator having a high flexural load and deflection characteristics at low cost. なお、リブ部をFRP筒の中心軸に対し対称の位置に設けた少なくとも一対のリブから構成すると、上記作用をより効果的に達成できるため好ましい。 Note that if comprised of at least a pair of ribs a rib portion positioned symmetrically with respect to the central axis of the FRP tube is preferable because it achieve the above effects more efficiently.

【0010】また、上記構成のポリマーSP碍子用FR [0010] In addition, FR for the polymer SP insulator of the above-described configuration
P筒を製造するには、マンドレルにリブ部を形成するための溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝の部分を埋めた後、得られたマンドレルに対しフィラメントワインディング法で円筒部分を形成することで、低コストでリブ部が一対に形成されたFRP筒を得ることができる。 To produce the P cylinder forms a groove for forming a rib portion to the mandrel, after filling the portion of the groove winding fiber in the groove, the cylindrical portion in a filament winding process the obtained mandrel formed by, it is possible to obtain a FRP cylinder rib portion at a low cost is formed in a pair.

【0011】 [0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明のFRP筒を利用したポリマーSP碍子の一例の構成を示す図であり、図1 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a diagram showing the structure of an example of a polymer SP insulator utilizing the FRP tube of the present invention, FIG. 1
(a)はその一部断面で示す側面図を、図1(b)は図1(a)のA−A線に沿った断面図をそれぞれ示している。 (A) is a side view showing in part section, FIG. 1 (b) respectively show a cross-sectional view along the line A-A of FIG. 1 (a). 図1に示す例において、ポリマーSP碍子1は、F In the example shown in FIG. 1, the polymer SP insulator 1, F
RP筒2とゴムからなる外被3とから構成されている。 And a jacket 3 which consists RP cylinder 2 and the rubber.
また、外被3は、FRP筒2の外周面全体に設けられた胴部4と、この胴部4から突出する複数の笠5とから構成されている。 Also, the jacket 3 includes a body portion 4 provided on the entire outer peripheral surface of the FRP tube 2, and a plurality of sheds 5 for projecting from the body portion 4. そして、FRP筒2の両端部には、フランジ金具6を設けている。 Then, the both end portions of the FRP tube 2 is provided with a flange fitting 6.

【0012】本発明の特徴は、FRP筒2を、円周部分11とこの円周部分11の内周に互いに90度の角度離間して設けられた4本のリブ12−1〜12−4とから構成した点である。 [0012] Features of the present invention, the FRP tube 2, four ribs provided apart from the angle of the inner periphery 90 degrees from each other in the circumferential portion 11 and the circumferential portion 11 12-1 to 12-4 a point which is composed of a. 本発明においてリブの数が4本に限定されず、必要に応じてリブの数を変更できることはいうまでもない。 The number of ribs in the present invention is not limited to four, it is needless to say that changing the number of ribs as required. 各リブ12−1〜12−4は、それぞれ全長にわたって同じ厚さ及び高さの同一形状を有し、軸方向に巻回した繊維から構成され、円筒部分11と一体化されている。 Each rib 12-1 through 12-4 have the same shape of the same thickness and height over the entire length respectively, is composed of fibers wound in the axial direction, it is integrated with the cylindrical portion 11. また、円筒部分11を、製造上許される厚さで全体を構成している。 Further, the cylindrical portion 11, constitutes a total thickness allowed manufacturing. そのため、円筒部分のみから構成される従来のFRP筒と上述した構成の本発明のFRP筒2とを比較すると、両者が同一径だとすると、 Therefore, comparing the FRP tube 2 of the present invention having the above configuration with conventional FRP tube composed only from the cylindrical portion, when both are that it same diameter,
リブ12−1〜12−4を設けた分だけ、本発明のFR By the amount of a rib 12-1~12-4, FR of the present invention
P筒2の断面2次モーメントは従来のFRP筒の断面2 P barrel 2 of the second moment of the cross section 2 of the conventional FRP tube
次モーメントより大きくなり、図1の曲げ荷重Fに対する曲げ剛性を高めることができる。 Larger than the next moment, it is possible to increase the bending rigidity against a bending load F in FIG.

【0013】ここで、ポリマーSP碍子は超高圧の線路まで使用されるから、FRP筒にもガラス繊維と樹脂が十分に接着しボイドの影響のない良質のものを使用する必要がある。 [0013] Here, the polymer SP insulators from being used to super high pressure line, it is necessary to use a sufficiently bonded glass fiber and resin also has the FRP tube of good quality without the influence of voids. また、曲げ荷重のうち大きな曲げ荷重は線路と直角方向の曲げ荷重Fとして働き、線路方向にもそれよい小さい荷重が加わる。 Moreover, a large bending load of the bending load acts as a bending load F of the line perpendicular direction, also applied it good small load to the line direction. この方向性を考慮して、実使用にあたっては、4本のリブ12−1〜12−4がそれぞれ線路方向(例えば一対のリブ12−1と12− The direction in consideration, when actual use, the four ribs 12-1 to 12-4, respectively line direction (for example, a pair of ribs 12-1 12-
3)及び線路方向と直角の方向(例えば一対のリブ12 3) and line direction at right angles with the direction (for example, a pair of ribs 12
−2と12−4)と一致するようにセットすると、リブ12−1〜12−4をより効果的に利用でき、最適な設計となる。 Setting to match -2 and 12-4) and can be utilized ribs 12-1 to 12-4 more effectively, an optimum design.

【0014】図2〜図4は本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法を工程順に示す図である。 [0014] Figures 2-4 illustrates a method for producing a polymer SP insulators for FRP tube of the present invention in order of steps. 以下、図2〜図4に従って本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法を説明する。 Hereinafter, a method for producing a polymer SP insulators for FRP tube of the present invention will now be described with reference to FIGS. まず、図2(a)、(b)に側面図及びそのA−A線に沿った断面図を示すように、リブ部を形成したい部分ここでは互いに90度離れた部分に溝21−1〜21−4を有するマンドレル22を準備する。 First, FIG. 2 (a), (b) to as a side view and a sectional view taken along the line A-A, grooves 21-1~ 90 degrees apart portions to one another here portion to form a rib portion 21-4 preparing a mandrel 22 having a. 次ぎに、図3(a)、(b)に側面図及びそのA The next, FIG. 3 (a), a side view and a A in (b)
−A線に沿った断面図を示すように、フィラメントワインディング法により樹脂を含浸させたガラス繊維であるガラスロービング23を一対の溝(溝21−1と21− As a cross-sectional view taken along the -A line, the glass rovings 23 is a glass fiber impregnated with resin by a filament winding method and a pair of grooves (grooves 21-1 21
3の対及び溝21−2と21−4の対)に軸方向に全長にわたって巻回し、溝21−1〜21−4をガラスロービング23で埋める。 The third pair and the pair of grooves 21-2 and 21-4) wound over the entire length in the axial direction, to fill the grooves 21-1 to 21-4 in glass roving 23.

【0015】次ぎに、図4(a)、(b)に側面図及びA−A線に沿った断面図を示すように、溝21−1〜2 [0015] Next, the FIG. 4 (a), the as shown in the sectional view along the side view and A-A line (b), the groove 21-1~2
1−4をガラスロービング23で埋めたマンドレル22 1-4 was filled with glass roving 23 mandrel 22
に対し、フィラメントワインディング法により、ガラスロービング23をFRP筒2の軸方向にあるいはそれに近い角度で巻回していき、円筒部分を形成する。 To, by a filament winding method, a glass roving 23 will wound at an angle close axially or to that of FRP tube 2, to form a cylindrical portion. その後、樹脂を硬化させ、マンドレル22を例えばマンドレル22の両端に存在するFRPの層を除去させた後に抜き取ることで、FRP筒を離型して本発明のFRP筒2 Thereafter, the resin is cured, by withdrawing the After removing the FRP layers present on both ends of the mandrel 22 for example a mandrel 22, FRP tube of the present invention to release the FRP tube 2
を得ることができる。 It is possible to obtain. 上述した作業は現在市販されている機械設備で容易に行うことができる。 Work mentioned above can be easily performed in machinery and equipment that are currently commercially available.

【0016】その後、得られたFRP筒2の両端を加工した上でフランジ金具6を気密的かつ機械的に装着する。 [0016] Thereafter, the flange bracket 6 airtightly and after having processed the ends of the resulting FRP tube 2 is mechanically attached. FRP筒2の内部はSF 6ガスを封入するかシリコーンゴム等の固体あるいは独立発泡を有するスポンジ状の絶縁体を封入することで、内部絶縁性を高めている。 Internal FRP tube 2 is to encapsulate the sponge-like insulator having a solid or closed cell if the silicone rubber to encapsulate the SF 6 gas, to enhance the internal insulation.
その後、両端にフランジ金具6を有するFRP筒2の外周に、例えば金型を使用してシリコーンゴム等からなる外被3を成形し、加硫硬化することで、本発明のFRP Thereafter, the outer circumference of the FRP tube 2 having a flange fitting 6 at both ends, for example using a mold to mold the jacket 3 made of silicone rubber or the like, by vulcanize and cure, FRP of the present invention
筒2を使用したポリマーSP碍子1を得ることができる。 It is possible to obtain a polymer SP insulator 1 using cylinder 2. なお、FRP筒2の内周面には、撥水性のあるシリコーンゴム、樹脂などを塗布しておくのが良い。 Incidentally, on the inner peripheral surface of the FRP tube 2, a silicone rubber with a water-repellent, to leave such a coating resin good. これは、内部に透過した水分が結露したような場合に、連続した導電性の膜を作らせず、絶縁強度の低下を最小限にとどめるためである。 This is because when the water that has passed through the inside as condensation, without made a continuous conductive film, in order to minimize a decrease in dielectric strength.

【0017】 [0017]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、FRP筒の内周に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設けているため、言い換えると、F As apparent from the foregoing description, according to the present invention, the inner periphery of FRP tube, since the ribs protruding toward the center of the FRP tube, in other words, F
RP筒の断面を円筒部とその内径に一体化されたリブ部とで構成しているため、FRP筒の断面2次モーメントを大きくでき、小径でも曲げ荷重の加わる方向への曲げ剛性を効果的に高めることができる。 Because it consists of a cross-section of the RP tubular cylindrical portion and integral ribs on its inner diameter, can be increased second moment of FRP tube, effectively bending rigidity in the direction exerted also the bending load small diameter it can be increased to. そのため、このF Therefore, this F
RP筒を利用してポリマーSP碍子を構成すれば、高い耐曲げ荷重特性を有するポリマーSP碍子を低コストで得ることができる。 By configuring the polymer SP insulator by using RP cylinder, it is possible to obtain a polymer SP insulator having a high flexural load characteristic at low cost.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明のFRP筒を利用したポリマーSP碍子の一例の構成を示す図である。 1 is a diagram showing an example of a configuration of a polymer SP insulator utilizing the FRP tube of the present invention.

【図2】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法の一工程を示す図である。 Is a diagram showing one step of FIG. 2. The process of polymer SP insulators for FRP tube of the present invention.

【図3】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法の他の工程を示す図である。 3 is a diagram showing another process of the manufacturing method of a polymer SP insulators for FRP tube of the present invention.

【図4】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法のさらに他の例の工程を示す図である。 Is a diagram showing still another example of steps of a method for producing a polymer SP insulators for FRP tube of the present invention; FIG.

【図5】従来のポリマーSP碍子の一例の構成を示す図である。 5 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional polymer SP insulator.

【図6】従来のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法の一工程を示す図である。 6 is a diagram showing one step of the manufacturing method of the conventional polymer SP insulators for FRP tube.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ポリマーSP碍子、2 FRP筒、3 外被、4 1 polymer SP insulator, 2 FRP tube, 3 envelope, 4
胴部、5 笠、6 フランジ金具、11 円筒部分、1 Barrel, 5 shade, 6 Flange bracket, 11 cylindrical portion, 1
2−1〜12−4 リブ、21−1〜21−4溝、22 2-1~12-4 ribs, 21-1 to 21-4 groove, 22
マンドレル、23 ガラスロービング Mandrel, 23 glass roving

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】FRP筒と、FRP筒の外周に設けた胴部と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポリマーSP碍子用FRP筒であって、FRP筒の内周に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設けたことを特徴とするポリマーSP碍子用FRP筒。 And 1. A FRP tube, a FRP tubular polymer SP insulators made up of a rubber envelope capital comprising a body portion and a plurality of sheds provided on the outer periphery of the FRP pipe, the inner periphery of the FRP tube , the polymer SP insulators for FRP tube, characterized in that a rib portion protruding toward the center of the FRP tube.
  2. 【請求項2】前記リブ部が、FRP筒の中心軸に対し対称の位置に設けた少なくとも一対のリブからなる請求項1記載のポリマーSP碍子用FRP筒。 Wherein said rib portions, FRP tube least a pair of ribs claim 1 polymer SP insulators for FRP tube defined provided at positions symmetrical with respect to the central axis of the.
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のポリマーSP碍子用FRP筒を製造する方法において、マンドレルにリブ部を形成するための溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝の部分を埋めた後、得られたマンドレルに対しフィラメントワインディング法で円筒部分を形成することを特徴とするポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法。 3. A method for producing according to claim 1 or 2 polymer SP insulators for FRP tube defined, to form a groove for forming a rib portion to the mandrel, filled with the groove winding fiber in the groove after manufacturing method of a polymer SP insulators for FRP tube, characterized in that the obtained mandrel to form a cylindrical portion with a filament winding method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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