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Perfectionnements aux freins d'avions.
La présente invention est relative à des perfection- nements aux freins d'avions et elle concerne plus particulière- ment les freins hydrauliques qui produisent un serrage égal des freins quand l'avion atterit en ligne droite, et un serrage inégal quand on désire que l'avion vire à droite ou à gauche.
L'invention décrite ci-après permet au pilote d'ap- pliquer des pressions égales mais variables sur deux freins ou groupes de freins prévus de part et d'autre de l'axe longitu- dinal de l'avion, et elle est caractérisée par des dispositifs automatiques qui rendent ces pressions inégales quand le pi- lote fait pivoter le gouvernail de direction pour diriger l'a- vion à droite ou à gauche.
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En outre, les dispositifs automatiques fonctionnent de manière à éviter tout accroissement indésirable de la pression hydraulique dans le ou les freins du côté intérieur du virage, c'est-à-dire du côté de l'avion vers lequel on prend le virage, en annulant ainsi toute tendance au blocage de la roue qui fait office de pivot.
L'invention assure aussi que la pression appliquée sur le ou les freins du côté extérieur du virage soit rapide- ment relâchée à l'instant où le virage commence, de sorte qu'on obvie'au danger que l'avion pique du nez en évitant d'une part un accroissement indésirable de la pression du côté intérieur du virage et, d'autre part, une diminution trop lente de la pression du côté extérieur du virage.
Il ressortira aussi de la description ci-après qu'on peut diriger l'avion à droite ou à gauche en faisant pivoter de la manière usuelle le gouvernail de direction sans serrer les freins, sauf au gré du pilote.
L'invention est aussi caractérisée par une construc- tion ramassée et par la lubrification automatique de toutes les pièces mécaniques qui a cet effet sont enfermées dans une enveloppe protectrice qui empêche la poussière de pénétrer dans le liquide moteur, par exemple de l'huile, et constitue en outre un réservoir à huile dans lequel le liquide peut se mé- langer librement et faciliter ainsi l'égalisation des tempéra- tures dans le système entier.
Suivant l'invention, l'appareil de freinage à fluide sous pression est caractérisé par un récipient ou carter con- tenant un liquide et plusieurs pistons actionnés par des organes déplaçables longitudinalement et angulairement dans des parties du carter, d'où le liquide est refoulé sous une pression va- riable, deux de ces pistons étant déplaçables simultanément dans des parties creuses du carter, dont les axes convergent
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symétriquement dans l'axe d'une troisième partie renfermant un piston actionné extérieurement par du fluide sous pression. Les organes en question comprennent deux organes actionnant des pistons, dont un est déplaçable longitudinalement et angulai- rement par rapport à un pivot se déplaçant dans un guide de l'autre organe qui peut tourner autour d'un centre fixe.
Pour mieux faire comprendre l'invention et pour faciliter son exécution, on la décrira maintenant en se réfé- rant aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en plan, partie en coupe, du dispositif,
Fig. 2 est une élévation de côté, partie en coupe suivant la ligne C-C de la Fig. l, vue dans le sens des flè- ches,
Fig. 3, planche 2, montre schématiquement le dispo- sitif suivant l'invention et les conduites et organes de com- mande qui le relient au tambour de frein et à la barre du gouvernail,
Fig. 4 est une coupe verticale du réservoir à liqui- de qui alimente la pompe à main et le carter des pistons,
Fig. 5 montre schématiquement le déplacement des organes qui actionnent les pistons quand le serrage des freins est égal et inégal,
Fig. 6, planche 3, est une élévation de la pompe à main, et
Figs.
7 et 8 sont des coupes verticales partielles du mécanisme intérieur de la pompe à main.
Le dispositif suivant l'invention comprend un ré- cipient ou carter 1 qui peut être coulé en un métal léger et qui comporte deux cylindres creux 2 et 3; ceux-ci s'étendent obliquement vers l'extérieur et s'ouvrent dans la cuve centra- @
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le du carter, qui est disposée symétriquement par rapport aux cylindres extérieurs obliques.
La cuve centrale peut être sensiblement triangulaire en plan; son sommet est disposé entre les faces intérieures des cylindres 2 et 3 faisant saillie latéralement et la par- tie arrondie de la cuve centrale, qui est la partie princi- pale de cette cuve, comporte un troisième cylindre creux 4 disposé dans l'axe médian C-C qui passe symétriquement entre les axes des cylindres 2 et 3.
Les cylindres 2 et 3 s'ouvrent dans la cuve centrale qui est entièrement remplie d'huile ou d'un autre liquide ap- proprié, et chaque cylindre renferme un piston et une bielle.
L'extrémité extérieure de chaque cylindre est tarau- dée et est obturée par un couvercle à bride 5 percé d'une ou- verture centrale.
La face extérieure des couvercles des cylindres 2 et 3 est plate et sa face intérieure est conique, de sorte que le couvercle est plus épais au centre qu'à la périphérie.
Sur la partie conique intérieure des couvercles 5 des cylindres 2 et 3 repose un ressort à boudin conique 6 dont la spire de plus grand diamètre appuie sur la périphérie de la face intérieure du couvercle et dont la spire de plus petit diamètre porte contre une rondelle à ouverture centrale 7; celle-ci peut être faite en une matière élastique telle que le caoutchouc et comporter un rebord périphérique qui coulisse en contact étanche avec la paroi du cylindre ou avec un revête- ment de cette paroi.
La face intérieure de la rondelle repose sur la fa- ce extérieure plane d'un piston 8 avec lequel la rondelle peut se déplacer et qui est percé d'une lumière centrale 9, de dia-
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mètre relativement petit, allant de la face intérieure à la face extérieure du piston.
A la face intérieure du piston, près de la lumière centrale 9, se rattache un cône creux 10 qui se termine à sa périphérie par une bride 11 dont le bord porte contre l'alésa- ge du cylindre de manière à constituer une surface de guidage en plus de celle procurée par la périphérie de la partie plane du piston écartée de la bride 11.
La face intérieure 12 du cône creux constitue une surface de guidage qui guide l'extrémité de la bielle 13 vers le sommet de la paroi conique; celle-ci est ajustée de manière à constituer une portée sphérique ou curviligne 14 percée en son centre de l'ouverture de petit diamètre 9.
Cette portée sphérique ou curviligne fait office de siège pour une têtesphérique correspondante 15 faite d'une pièce ou rapportée à l'extrémité extérieure de la bielle 13 qui est articulée en 16 à un organe de commande 17, reliant entre eux les pistons, qui peut se déplacer longitudinalement et angulairement par rapport à l'axe commun C-C passant entre les cylindres 2 et 3 disposés obliquement.
Chacun de ces cylindres renferme un piston chargé par un ressort et une bielle, comme décrit ci-dessus.
Quand un piston est poussé vers l'extérieur dans la position active représentée sur les Figs. 1 et 2, la tête sphérique de la bielle correspondante obture la lumière de petit diamètre et, du fait que le liquide actionnant le frein est ainsi empêché de s'écouler dans la cuve centrale du car- ter, le liquide emprisonné entre le couvercle et le piston est envoyé au frein ou au groupe de freins par les conduites 18 t 19.
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Inversement, quand un piston est retiré de la po- sition représentée sur les Figs. 1 et 2, l'extrémité inté- rieure de la lumière 9 cesse d'être obturée sous pression et l'huile ou autre liquide employé peut refluer librement et se mélanger à l'huile contenue dans la cuve centrale du carter.
Quand par suite du mouvement de retour, la pression tendant à pousser le piston vers l'extérieur cesse, le ressort à boudin conique 6 oblige le piston à suivre sa bielle et aide la colonne correspondante de liquide sous pression à refluer du dispositif à tambour de frein 57 qui peut comporter des anneaux chargés par des ressorts,dont la construction est décrite et revendiquée dans le brevet belge n .389.859 de la demanderesse.
Etant donné que, pour une température uniforme du liquide à l'intérieur des tambour-de frein, le serrage des freins est égal quand les pistons refoulent des quantités éga- les de liquide, on prévoit deux arrêts 20 dont les extrémités viennent en contact avec les brides 11 de chaque piston et limitent le mouvement des pistons vers l'intérieur et, par- tant, la capacité de l'espace rempli d'huile destinée à têtre refoulée par les pistons.
Les arrêts 20 sont vissés dans des ouvertures tarau- dées à chaque extrémité d'un support fixe 21 qui est lui-même assemblé au moyen d'une paire de boulons 22 à la cuve centrale du carter entre les cylindres 2 et 3.
En vissant plus ou moins l'un ou l'autre arrêt on règle de la manière voulue la position du piston correspon- dant et on neutralise ainsi tout effet déséquilibrant dû à un échauffement inégal.
On comprend toutefois que la cuve centrale constitue en soi un élément égalisateur d'échange thermique et de tem- pérature pour autant que le liquide refluant des deux freins
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peut se mélanger librement dans cette cuve centrale du car- ter.
Les arrêts 20, ainsi que le restant du mécanisme enfep. mé dans le carter, deviennent accessibles quand on enlève le couvercle 23 du carter.
Le couvercle est fixé au corps 24 du carter au moyen de boulons 25 et le dispositif entier est fixé normalement au fuselage ou à un autre support plan au moyen de boulons tra- versant des pattes d'attache perforées 26.
Les arrêts 20 peuvent aussi être prolongés de telle manière que leurs têtes arrondies traversent des rondelles appropriées du carter de manière qu'on puisse les régler sans ouvrir le carter.
La base arrondie de la cuve triangulaire du carter est percée d'une ouverture dans l'axe de symétrie C-C qui pas- se entre les cylindres obliques et elle est coulée d'une piè- ce avec un prolongement cylindrique 4 muni d'un couvercle perforé 5 et d'un revêtement intérieur ou surface de guidage intérieure, analogue aux autres cylindres, où peut coulisser un piston.
L'ouverture du couvercle du cylindre 4 est raccordée par une conduite 28 à une source extérieure de gaz ou de liquide sous pression, qui peut avoir la forme d'une pompe à main 29 décrite ci-dessous.
Le cylindre 4 contient une rondelle 30 à rebord rabattu, faite en une matière élastique, qui est fixée à un piston 31 au moyen d'une vis axiale et d'une rondelle.
Ce piston 31 est cylindrique et sa face intérieure est creusée en cône, mais le cône n'est pas perforé et ne
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comporte pas de lumière qui permettrait au liquide de circuler entre le carter et la pompe à main ou une autre source de liquide sous pression.
Le siège partie conique et partie sphérique prévu sur la face intérieure du piston 31 coopère avec une tête sphérique correspondante 32 solidaire de l'extrémité extérieure d'une bielle 33 dont l'autre extrémité est articulée à un pivot 34 (Fig. 2); l'axe de celui-ci est à angle droit avec l'axe du piston et avec le corps et le couvercle du carter.
Les extrémités supérieure et inférieure du pivot 34 sont normalement dans l'axe de symétrie C-C qui passe au mi- lieu du couvercle et qui divise en deux l'angle entre les cylindres obliques 2 et 3 s'ouvrant dans la cuve centrale.
Les extrémités supérieure et inférieure du pivot
34 viennent aussi en contact avec les bords de fentes 35 per- cées dans un châssis qui est constitué par une paire de pla- ques parallèles espacées 36 sensiblement en forme de flèche, la pointe de la flèche étant normalement orientée vers les cylindres latéraux 2 et 3 suivant la ligne C-C.
Les fentes de guidage de ces plaques espacées 36 en forme de flèche coïncident l'une avec l'autre, mais le châssis en forme de flèche dans lequel elles sont taillées peut être déplacé angulairement autour d'un pivot fixe prévu près de la base de ces plaques.
Ce mouvement angulaire peut être exécuté du fait qu'une des plaques en forme de flèche fait corps ou est rap- portée à un arbre 37 parallèle au pivot 34, cet arbre étant relié à angle droit à une des plaques et faisant saillie /\vers le haut et l'extérieur à travers un palier prévu dans
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le carter sensiblement au centre de la cuve du carter. La pla- que en forme de flèche est reliée à un tourillon 38 s'enga- geant dans un palier du corps du carter.
L'arbre 37 est relié à un levier ou manivelle 39 disposé latéralement et relié au moyen d'une tringle 41 pa- lonnier 40 du gouvernail ou à un autre dispositif de direc- tion.
Outre que les extrémités supérieure et inférieure du pivot 34 coulissent dans les fentes des plaques tournantes en forme de flèche, la partie médiane du pivot est articulée dans deux ouvertures d'un autre châssis constitué par une pai- re de plaques espacées 17 en forme de quadrilatère sensible- ment triangulaire qui sont disposées par rapport aux plaques en forme de flèche de telle manière que, conjointement avec celles-ci, elles constituent un ensemble à déplacement longi- tudinal et angulaire qui relie entre elles toutes les bielles et dont la forme ressemble à celle de la lettre X.
Les deux côtés plus courts de ces plaques triangu- laires 17, adjacents aux cylindres 2 et 3, ne sont que peu inclinés l'un sur l'autre.
Les côtés plus longs de ces plaques, qui se rencon- trent sous un angle aigu à remplacement du pivot 34, se rac- cordent par des angles arrondis à chacun des côtés plus courts avec lesquels ils font un angle un peu inférieur à 90 .
Entre ces plaques triangulaires 17, dans chacun des angles un peu inférieurs à un angle droit, sont articulées les extrémités intérieures des bielles 13 dont chacune ac- tionne un piston des cylindres latéraux 2 et 3.
Les plaques triangulaires supérieure et inférieure du châssis 17 reliant entre eux les pistons sont espacées en-
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tre elles au moyen d'une entretoise 43 (Fig. 2) située dans l'angle obtus défini par l'intersection des côtés plus courts du quadrilatère.
Cette entretoise se déplace avec le châssis 17, suivant l'axe de symétrie C-C, dans une solide fourche de guidage 44 qui est fixée à la paroi du carter et qui fait saillie vers l'intérieur, sur une courte distance, dans l'an- gle des axes des deux cylindres latéraux, vers la partie cen- trale de la cuve principale.
De cette façon le châssis 17 peut se déplacer lon- gitudinalement et angulairement par rapport à la fourche fixe 44 disposée dans l'axe médian et les plaques 36 en forme de flèches peuvent se déplacer angulairement par rapport au pi- vot fixe 37, 38 disposé dans le même axe de symétrie.
Le déplacement longitudinal relatif des plaques 36 en forme de flèches et des plaques triangulaires 17 s'effec- tue contre l'action d'une paire de ressorts à boudin 27 fixés entre des goujons des plaques triangulaires 17 et des crochets fixes 42.
Quand la pression exercée sur le piston 51 par la commande extérieure cesse, les ressorts 27 retirent rapidement les bielles 13 à une distance telle que les lumières se trou- vent dégagées lorsque les brides 11 des pistons viennent en contact avec les arrêts 20.
On peut déformer la liaison articulée ainsi obte- nue en déplaçant vers la gauche ou vers la droite le point d'intersection- central et aussi en augmentant ou en diminuant., pour ainsi dire, la longueur effective totale suivant l'axe C-C.
Le dispositif extérieur à-fluide sous pression qui
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provoque le déplacement du piston 31 comprend une pompe action- née à la main, telle que représentée sur les Figs.6, 7 et 8.
Cette pompe comporte un corps de pompe 29 évasé à son extrémi- té supérieure qui renferme un arbre 45 relié à une manivelle 46 et tournant sous l'action d'un levier à main 47. La manivel- le est articulée à une des extrémités d'une bielle 48 dont l'autre extrémité est partiellement sphérique et peut se dé- placer par rapport à une lumière 51 et obturer celle-ci, cette lumière 51 étant percée dans un siège creusé dans le plongeur 49 de la pompe. La partie supérieure du corps de pompe est en outre reliée par une conduite 50 à un petit réservoir à huile (non représenté), de sorte que la partie du corps de pompe 29 située au-dessus du plongeur est toujours remplie d'huile.
Quand on soulève le levier à main, la bielle 48 dé- gage la lumière qui traverse le plongeur et on remplit ainsi d'huile la partie du corps de pompe située en-dessous du plon- geur.
La base du corps de pompe est reliée en-dessous du plongeur, par une conduite 28, au piston 31. Le retour du plongeur est assuré par un ressort de compression 52 et la course ascendante du plongeur est limitée par un arrêt 53 en forme d'épaulement, tel que lorsque le levier à main 47 est complètement soulevé, la bielle 48 dégage la lumière 51.
Afin que le pilote puisse abandonner le levier 47 de la'pompe de compression, ce levier porte un petit levier d'encliquetage 54 qui lorsqu'on le serre contre le levier à main, dégage un eliquet 55 d'une crémaillère 56 en arc de cer- cle.
Le pilote peut ainsi exercer la pression requise qui peut lui être indiquée par un manomètre approprié et lacher le levier à main quand cette pression est atteinte.
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Pour appliquer la même pression sur les deux roues ou groupes de roues de deux côtés opposés du fuselage, le pilote actionne la pompe à main de manière à appliquer une pression sur le piston 31 qui opère à la base ou extrémité arrondie du carter.
Le châssis 36 en forme de flèche étant disposé sy- métriquement, la fente de guidage 35 et le pivot 34 coinci- dent aussi avec l'axe C-C et, par conséquent, les plaques triangulaires 17 ne peuvent se déplacer que longitudinale- ment, suivant l'axe de symétrie C-C, vers les cylindres la- téraux; la position symétrique des différentes parties par rapport à l'axe C-C est représentée schématiquement en traits pleins sur la Fig. 5.
Les extrémités sphériques des bielles se déplacent vers l'extérieur, viennent en contact avec les pistons, obtu- rent les sorties d'huile et déplacent les pistons de manière à refouler sous égale pression, par les conduites respectives, le liquide emprisonné derrière les pistons et à serrer ainsi les freins. Inversement, quand on réduit la pression de com- mande, les bielles et les pistons reviennent vers l'arrière et l'huile ou le liquide reflue dans le carter qui fait office de réservoir.
Le liquide y lubrifie en outre toutes les pièces mécaniques et le carter empêche la pénétration de poussière.
Pour appliquer des pressions inégales sur les diffé- rents freins, le pilote exerce ou établit de nouveau une pres- sion de commande convenable au moyen de sa pompe à main ou en faisant agir une pression hydraulique ou pneumatique, et il tourne ensuite de la manière requise son palonnier de gouver- nail ; ou bien, s'il le désire, il peut d'abord tourner le palonnier et appliquer ensuite sur les freins, au moyen de
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la pompe à main, des pressions d'emblée inégales.
En supposant qu'on vire à gauche, on appuie vers l'avant, comme le montre la flèche sur la fig. 3, l'extrémité gauche du palonnier du gouvernail ou la pédale gauche, et il en résulte un déplacement correspondant de la manivelle 39 reliant le palonnier du gouvernail à l'arbre et aux plaques en forme de flèche qui, de ce fait, tournent avec leurs gui- des dans le sens des aiguilles d'une montre.
Par conséquent les plaques triangulaires se déplacent en sens inverse des aiguilles d'une montre et, comme le mon- tre la Fig. 5, la bielle de gauche se retire progressivement et rapidement de son piston à soupape de manière à relâcher ou réduire la pression sur les freins de droite ou de tribord auxquels est relié le cylindre 3 comme le montre la Fig. 3, le cylindre de gauche 2 étant relié aux freins de bâbord.
Lorsque, pour virer à gauche, le pilote pousse vers l'avant l'extrémité gauche du palonnier du gouvernail pour le faire tourner sur son pivot central dans le sens de la flèche de la Fig. 3, les plaques en forme de flèche tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, comme dans le cas précédent, et une pression relativement élevée est transmise du cylindre 2 aux freins de gauche ou de bâbord, tandis que les freins de droite ou de tribord restent sensiblement inactifs.
Toutefois un accroissement trop rapide ou dangereux de la pression au-delà de celle déjà établie ne peut se produire dans les freins de bâbord ou de gauche, car lorsque le pilote diminue le rayon du virage à gauche en braquant davantage le gouvernail, le déplacement angulaire des plaques triangulaires progresse de manière que la pression cesse très rapidement dans les freins de tribord mais reste sensiblement au niveau établi dans les freins de bâbord en évitant ainsi automatiquement tout
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accroissement indésirable trop dangereux qui pourrait caler brusquement la roue ou les roues du côté intérieur du virage.
Le déplacement relatif, symétrique et asymétrique, des parties est indiqué schématiquement en traits interrompus sur la Fig. 5 qui montre que durant que l'articulation 16 de la bielle de gauche se déplace de la position 16 jusqu'à une position 16a par suite d'un mouvement angulaire du palonnier du gouvernail, l'articulation 16 de l'autre bielle reste sensiblement stationnaire bien que le pivot 34 ait été dé- placé suivant une trajectoire circulaire jusqu'àune position 34a et que l'entretoise 43 ait été retirée jusqu'à une posi- tion 43a suivant la longueur de la fourche de guidage qui coïncide constamment avec l'axe C-C.
Bien qu'on ait décrit ci-dessus une pompe à liquide qui produit la pression de commande, les gens du métier com- prendront facilement qu'on peut employer tout autre fluide sous pression tel que l'air comprimé, par exemple en laissant s'échapper à travers une soupape l'air d'une bonbonne à air appropriée.
L'équipement des freins comprend aussi un réservoir enfermé dans un boîtier qui peut avoir la forme d'une cloche emboîtée de façon amovible, par l'intermédiaire de rebords 59, sur une console 60 fixée à un endroit convenablement choisi du poste du pilote, à la portée de celui-ci.
La cloche 58 contient un réservoir à liquide flexi- ble 61 qu'on remplit à travers une fermeture appropriée 62 devenant accessible après enlèvement de la cloche.
Le réservoir à fluide intérieur 61 et son boftier 58 sont disposés verticalement au-dessus du niveau de la pompe 29 et de ce fait le liquide du récipient flexible 61 s'écoule par gravité par la conduite 63, raccordée à la base du réci-
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pient, vers le point de jonction de conduites 67 (Fig. 3).
De ce point de jonction partent deux conduites dont l'une 50 alimente de liquide la pompe et dont l'autre 64 ali- mente de fluide, par l'ouverture 65, les cylindres2 et 3 du carter 1.
Quand on actionne la pompe à main, le plongeur de la pompe et les pistons des cylindres 2, 3 et 4 refoulent du liquide de leurs cylindres respectifs et, par conséquent, pro- duiraient un vide partiel dans le carter si ce vide n'était pas empêché automatiquement de se produire du fait que le flui- de est aspiré temporairement du réservoir déformable 61.
Si on emploie une pompe ou une bonbonne à air pour déplacer le piston 51, le réservoir 58 est seulement relié au carter 1.
Les conduites 18, 19 allant aux freins et les con- duites 28, 50 et 64 reliant la pompe au carter à pistons 1 sont de préférence.toutes en cuivre pour éviter des pertes de pression, mais les boudins 66, représentés sur la Fig. 3, qui suivent les mouvements du train d'atterrissage peuvent être constitués, si on le désire par de courts tubes de caoutchouc convenablement renforcés.
Comme le montre la Fig. 3, l'angle entre le palonnier du gouvernail 40 et la tringle 41 et l'angle entre la tringle 41 et la manivelle 39 sont chacun de 90 quand les parties reliées de la façon représentée au palonnier du gouvernail sont dans la position inactive, et quand on braque le gouvernail, un mouvement angulaire de la manivelle 39 d'une amplitude de 30 dans les deux sens doit être permis.
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