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Tracteur agricole ou routier utilisable comme motoculteur conduit à la main
On distingue, dans les machines agricoles à moteurs, la classe des petits tracteurs à un seul essieu, dépourvus de roues avant directrices, et qui sont conduits au moyen d'un guidon à main par un conducteur marchant derrière ou à cote de la machine. Telles sont par exemple les fraises agricoles bien connues, appelées aussi "motoculteurs", que l'on peut transformer en motocharrue ou en petits tracteurs.
On a déjà proposé et essayé de munir ce genre de tracteurs d'un siège remorqué à l'arrière, porté par au moins une troisième roue, ce qui permet à un conducteur assis sur ce siège de conduire la machine au moyen de son
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guidon à main (Handlenkdeichsel). Il suffit pour cela que le siège et la troisième roue soient solidaires l'un de l'autre et soient reliés à l'arrière du tracteur par un bras pivotant autour d'un axe vertical fixé au corps du tracteur. Le conducteur prend alors appui sur son siège et sur la roue qui s'appuie elle-même sur le sol. Un tel système est décrit par exemple dans le brevet suisse no. 117.285.
Dans ce brevet, la conduite de la machine est facilitée par le fait qu'en déviant à gauche ou à droite le guidon à main, l'on désaccouple la roue motrice droite ou gauche du tracteur, de sorte que celui-ci tourne de lui-même autour du centre que forme l'appui au sol de la roue désaccouplée, sans exiger un grand effort de la part du conducteur. On pourrait remplacer ce désaccouplement d'une roue par un freinage sur l'un des côtés d'un différentiel reliant les deux roues motrices.
Mais tous les systèmes proposés ou exécutés jus- qu'à ce jour pour ce siège remorqué sont affectés de deux graves défauts: Si le tracteur est muni d'un outil de travail, tel qu'une fraise agricole ou une charrue, la roue portant à l'arrière le siège remorqué doit passer sur le terrain fraisé ou labouré. Cette roue relativement petite, s'enfonce alors dans le terrain fraisé ou tombe dans le sillon tracé par la charrue, ce qui rend impossible la marche et la conduite du tracteur. En outre, lors d'un virage à court rayon tel qu'obtenu par le débrayage d'une roue ou le freinage du différentiel, le siège remorqué s'éloigne tellement du guidon que le conducteur ne peut plus
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garder ce guidon dans ses mains. En marche arrière la situa- tion est encore pire.
L'objet de la présente invention est de prévoir une construction permettant de munir un tracteur à un seul essieu d'un siège remorqué à l'arrière et porté par au moins une troisième roue, en évitant complètement les deux inconvénients décrits ci-dessus.
Ce tracteur est dirigé par un guidon à main dont la partie antérieure est réunie au corps du tracteur par un axe sensiblement vertical. Ce guidon peut être rendu so- lidaire du tracteur dans au moins trois positions autour de cet axe, soit une position centrale arrière, et au moins une position latérale de part et d'autre de celle-ci. Toute la classe des petits tracteurs connus sous le nom générique de motoculteurs à fraises agricoles (Bodenfräser) comporte actuellement des guidons de ce genre.
L'invention consiste à fixer non plus au corps du tracteur, mais bien au guidon lui-même, et de préférence à son extrémité antérieure, par l'intermédiaire d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de pivotement du guidon, une barre d'attelage rigide et se terminant à son extrémité arrière par un palier à axe sensiblement vertical dans le- quel pivote un axe solidaire à sa partie inférieure d'une roue, déportée comme la roulette d'un fauteuil (caster wheel), destinée à supporter le poids du siège et du conduc- teur, et à sa partie supérieure d'un support portant le siè- ge, de façon que lorsque le guidon est par exemple fixé dans sa position latérale-arrière gauche ou droite, la barre d'at- telage, entraînée par son axe horizontal, soit obligée de le
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suivre,
et qu'il en résulte que le siège et sa roue support sont également placés en position latérale-arrière gauche ou droite.
Le palier porté par l'extrémité arrière de la barre d'attelage peut être articulé sur elle,un organe de liaison pouvant le relier au corps du guidon sur lequel est articulée la barre, de manière à maintenir l'axe du palier sensiblement vertical lors de l'oscillation de la barre sur son axe.
La barre d'attelage, le palier, l'organe de liai- son et le corps du guidon peuvent former un quadrilatère articulé.
L'axe tournant dans le palier porté par la barre d'attelage peut être en deux parties, l'une solidaire du support de la. roue, l'autre du support du siège du conduc- teur, un dispositif d'accouplement pouvant être prévu pour rendre ces deux parties de l'axe solidaires l'une de l'autre pour un certain angle de rotation du support du siège et pour les rendre automatiquement indépendantes lorsque cet angle est dépassé.
Le dispositif d'accouplement peut être constitué par des griffes, les unes étant solidaires de l'une des parties de l'axe,les autres coulissant axialement sur l'au- tre partie de l'axe dont elles sont solidaires angulairement, ces dernières pouvant être soumises à l'action d'organes commandés par des cames solidaires d'un support pouvant lui-même tourner autour de l'axe vertical.
Le support des cames peut être relié au corps du
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tracteur par des organes formant un parallélogramme arti- culé, ayant pour but de maintenir l'orientation du support toujours parallèle à celle du corps du tracteur.
Il peut présenter un dispositif de verrouillage ayant pour but d'immobiliser, par rapport au guidon, la barre d'attelage sur son axe d'oscillation, dans une posi- tion angulaire du tracteur sur son essieu, correspondant à la position relevée des outils portés.
La barre d'attelage et les organes qu'elle porte peuvent être montés amoviblement sur le corps du guidon.
La rigidité de la barre d'attelage dans le plan horizontal peut être obtenue par un assemblage de deux pièces principales entretoisées formant en plan les deux côtés d'un triangle isocèle, le palier se trouvant à la pointe et l'articulation au guidon se trouvant à la base.
Il peut comporter un bras dirigé vers l'arrière, à l'extrémité duquel est fixé un secteur horizontal concen- trique à l'axe de pivotement du guidon, ce secteur pouvant comporter plusieurs crans coopérant avec un verrou du gui- don et qui permettent de fixer la position relative de ce dernier et de la barre d'attelage par rapport au corps du tracteur.
Le guidon et la barre d'attelage peuvent être articulés dans le plan vertical sur un corps pivotant sur l'axe de pivotement du guidon, ce corps pouvant comporter un secteur vertical concentrique à l'articulation du gui- don et ce secteur pouvant comporter plusieurs crans coopé- rant avec un verrou du guidon et qui permettent de fixer la
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position relative du guidon par rapport au corps sur le- quel il est articulé.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale avec parties en coupe d'une première forme d'exécution d'un trac- teur muni d'une fraise agricole, la roue motrice gauche étant supprimée, pour plus de clarté, et la fraise étant en posi- tion de travail dans le sol.
La fig.2 en est une vue en plan, le guidon étant placé au centre.
La fig. 3 montre un détail en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est également une vue en plan avec le guidon placé dans sa position arrière-gauche.
La fig. 5 est une vue en élévation latérale d'une deuxième forme d'exécution d'un tracteur pourvu d'une fraise agricole montrée en position de travail.
La fig. 6 en est une vue semblable, la fraise agricole étant en position relevée.
La fig. 7 en est une vue en plan, le guidon étant dans sa position centrale et certains organes de commande montés sur lui n'étant pas représentés pour plus de clarté.
La fig. 8 en est une vue en plan, comme la fig. 7, le guidon étant dans sa position arrière-gauche.
Les fig. 9 et 10 représentent, à plus grande échelle, en coupe partielle et en élévation, le détail de
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la douille arrière portant la roue-arrière et le bras porte- siège.
La fig. 11 montre une variante de détail.
Dans ces figures, 1 représente schématiquement le moteur avec son réservoir d'essence 2. 3 représente le corps du tracteur, formant boite de vitesses, avec son essieu mo- teur 4, qui comporte un différentiel non représenté sur les figures, et ses roues motrices 5 et 5', la roue gauche 5 étant supprimée dans les vues en élévation. 6 représente schématiquement une fraise agricole fixée à l'arrière du tracteur. Cette fraise pourrait être remplacée par une charrue ou par tout autre outil agricole, ou par un simple contrepoids, ou même elle pourrait être simplement suppri- mée, lorsqu'on n'utilise la machine que comme tracteur pro- prement dit.
Un bras rigide 7, dirigé vers l'arrière, est fixé sur le corps 3 du tracteur. Ce bras porte, à son extrémité postérieure, un axe sensiblement vertical 8 et un secteur horizontal 9 qui comporte au moins 3 crans, l'un. au centre 10, et les deux autres symétriquement à gauche 11 et à droite 12 du centre (fig. 2). Autour de l'axe sensiblement vertical 8, peut pivoter la tête 13 du guidon. Ce guidon est formé par deux bras 14, 14', qui sont fixés à la tête 13 par deux douilles pivotantes 15 et 15', et qui sont immobilisés à la hauteur désirée par le conducteur au moyen d'un secteur 16 vertical pourvu de crans dans lesquels se fixe un verrou 17, manoeuvré par une tige 18 munie d'une poignée 19 (fig. 1).
On voit que les bras 14, 14' et la tête
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13 du guidon ne forment qu'un bloc rigide appelé ci-après "le guidon", puisque le verrou 17 est constamment fixé dans l'un ou l'autre des crans du secteur 16, lequel appartient à la tête 13 du guidon. Cette tête, et par conséquent le guidon, peut être placée en plan dans au moins trois posi- tions différentes, l'une centrale (fig. 2 et 7), l'une latérale gauche (fig. 4 et 8), et la troisième latérale droite qui n'est pas représentée, selon qu'un second verrou 20, manoeuvré par une tige 21 munie d'une poignée 22, sera placé dans le cran central 10 ou dans les crans latéraux 11 ou 12 du secteur horizontal 9 qui est solidaire du bras rigide 7 (fig.
3). Enfin, la tête 13 du guidon porte un arbre horizontal 23 autour duquel peut pivoter sur sa base une barre d'attelage rigide composée de deux bras 24, 24' en forme de triangle, reliés entre eux par des traverses ou par des croisillons et qui se rejoignent à l'arrière sur une douille sensiblement verticale 25 constituant un palier, comme on le voit dans les figures 1, 2 et 4.
Cette douille 25 est traversée par un arbre vertical 30, qui supporte en bas la troisième roue 28 ou roue-arrière, déportée comme la roulette d'un fauteuil, et en haut le bras qui porte le siège 29. On remarque encore sur les figures 1 et 2, deux leviers de commande 26 et 26' placés près des poignées des bras 14 et 14' du guidon, et qui permettent au conducteur d'actionner l'un ou l'autre des frains des roues motrices 5 et 5', ces freins n'étant d'ailleurs pas représentés, pour simplifier les figures. La commande des freins peut être effectuée par un câble Bowden 27 indiqué à la fig. 1.
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En référence aux fig. 1 à 4, le principe du fonc- tionnement est le suivant :
Si l'on place le verrou 20 de la tête du guidon dans sa position centrale, c'est-à-dire dans le cran 10 du secteur fixe 9, on obtient en plan la position de la fig.
2. En tenant l'extrémité des bras du guidon, le conducteur assis sur le siège peut aisément faire effectuer au trac- teur de petits angles à gauche ou à droite, c'est-à-dire des virages à grands rayons, sans que son siège s'écarte trop des extrémités du guidon. En plaçant le verrou 20 de la tête du guidon dans le cran de gauche 11 du secteur 9, on obtient en plan la position de la fig. 4. On voit dans cette figure que la roue-arrière 28 porte sur la terre ferme, en dehors de la trace laissée par la fraise travail- lant le sol dont les bords sont indiqués par les lignes brisées A. La conduite de la machine est la même que dans la position de la fig. 2.
On voit toutefois que si l'on voulait relever la fraise au-dessus du sol, en soulevant les bras 14 et 14' du guidon, la douille 25 prendrait une obliquité inadmissible et que le siège 29 s'inclinerait trop en ar- rière. D'autre part, si l'on voulait faire un virage de court rayon en appuyant, par exemple, sur le levier 26 du frein de la roue motrice gauche 5, la roue-arrière 28 se placerait presque à angle droit de la position qu'elle occupe dans les fig. 2 et 4, et le conducteur ne pourrait plus tenir commodément les extrémités des bras 14 et 14' du guidon. Enfin, tout virage court avec marche-arrière serait évidemment impossible à effectuer. C'est à ces dé-
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fauts que remédie la forme d'exécution représentée dans les figures 5 à 10.
Pour remédier au premier défaut indiqué ci-dessus, la douille verticale constituant le palier de pivotement de la roue arrière 28 et du siège 29 est subdivisée en deux parties 25 et 25' réunies par des bras 34, 34'. La barre d'attelage rigide 24 des fig. 1, 2 et 4 est remplacée, dans les fige 5,6,7 et 8 par une barre rigide 31 en forme généra- le de triangle formé par deux bras reliés entre eux par des traverses et qui se termine à l'arrière par une paire de pi- vots 32 (dont on n'aperçoit qu'un seul sur les fig. 5 et 6) articulés à, la partie 25 de la douille verticale, et par une fourche glissante 33 qui maintient la verticalité latérale de la douille 25, 25'.
A la partie supérieure 25' de la douil- le est fixé un petit bras 35 qui est relié par une bielle 36 à. un point judicieusement choisi de la tête 13 du guidon.
La bielle 36 et la barre d'attelage 31 forment avec la. douille 25-25' et la tête 13 du guidon un quadrilatère, c'est-à-dire un parallélogramme déformé, qui maintient la verticalité approximative de la douille 25-25', lorsqu'on relève les outils de terre en soulevant l'arrière du trac- teur au moyen du guidon 14, 14', comme on le voit en compa- rant la fige 6,dans laquelle la fraise est relevée, avec la fige 5, dans laquelle la fraise est en travail dans le sol.
Dans ces deux figures, la douille 25-25' est demeurée verti- cale, et par conséquent le siège 29 est resté horizontal.
Ce relevage des outils de travail au-dessus du sol se fait aisément de la part du conducteur, d'une part parce que l'ou-
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til agricole, fraise ou charrue, équilibre à peu près le poids du moteur placé en avant de l'axe des roues motrices, d'autre part parce que le conducteur peut, au préalable, abaisser le guidon 14, en manoeuvrant le verrou 17 par la poignée 19 de sa tige 18 et en le plaçant dans un cran in- férieur du secteur 16 (fig. 1). Le guidon étant ainsi abais- sé, il est très facile au conducteur, de son siège, de re- lever l'outil agricole au-dessus du sol. Pour que l'outil demeure en position relevée, un nez 37, solidaire de la tête
13 du guidon s'engage au-dessus d'un verrou 38 porté par la barre d'attelage 31 (fig. 6).
Il faut que le conducteur re- tire ce verrou en arrière, par exemple en manoeuvrant au pied la pédale 39, pour que l'outil agricole retombe sur le sol. En position relevée de l'outil, le conducteur peut faire toutes les manoeuvres de virage nécessaires en bout de ligne, et il peut se rendre à son travail et rentrer à la ferme.
En remplaçant, comme on le voit dans la fig. 11, le nez 37 par un secteur 40 comportant un cran pour le ver- rou 38, on peut enlever l'outil agricole et se servir de la machine comme tracteur proprement dit. Ce sont alors la par- tie arrière, soit la roue-arrière, la douille verticale, le siège et le conducteur lui-même qui font contrepoids au moteur et contribuent à l'adhérence des roues motrices.
La pédale 39 pourrait naturellement être remplacée ou dou- blée par un levier à main placé à portée du bras du conduc- teur, levier qui n'a pas été représenté sur les dessins.
Pour remédier au second défaut signalé plus haut,
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c'est-à-dire à la position perpendiculaire de la roue-arriè- re 28 et du siège 29 lors des virages à court rayon, il faut et il suffit que cette roue soit désolidarisée du siège 29 à partir d'un certain rayon de virage, et pour tous les rayons de virage plus petits, alors que cette roue demeure solidaire du siège pour les rayons de virage plus grands.
Les fig. 9 et 10 montrent en coupe partielle le mécanisme qui solidarise ou au contraire libère la roue d'avec le siège. Dans ces figures, 25 et 25' représentent les deux parties de la douille arrière sensiblement verticale, réu- nies entre elles par les bras 34, 34'. Cette douille arriè- re est reliée au guidon 13-14 par le bras rigide d'attelage 31, son articulation 32 et son guidage 33, et par le petit bras 35 et la bielle 36 comme on le voit dans les fig. 5 et 6. Dans ces parties 25 et 25' de la douille arrière, peut pivoter une boite composée de deux parties 41 et 42 réunies entre elles par des boulons ou des vis, chacune de ces parties comportant un prolongement en forme de tube ou douille 41' et 42' , qui peut tourner à l'intérieur de la douille 25, 25¯'¯.
Enfin, à l'intérieur du tube 41', peut pi- voter l'arbre coudé 43 qui supporte la roue-arrière dépor- tée, tandis qu'à l'intérieur du tube 42'. pivote l'arbre 44 auquel est fixé le. bras 45 qui supporte le siège 29 du con- ducteur. Un accouplement à griffes, composé des deux man- chons 46, 47, le manchon 46 étant claveté sur l'arbre 43 et le manchon 47 pouvant coulisser sur une croix de malte 48 de l'arbre 44, accouple normalement ensemble, sous l'effet du ressort 49, les deux arbres 43 et 44.
Ces arbres sont
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couplés ensemble lorsque le siège 29 et la roue-arrière 28 sont dans la position indiquée sur les fig. 2, 4, 7 et 8 et que le tracteur avance en ligne droite, ou n'exécute que des virages à grands rayons. Mais il n'en est plus de même si le tracteur exécute des virages de courts rayons.
En effet, la douille 47 est munie d'au moins deux roulettes ou galets 50, qui roulent sur la came circulaire 51, elle- même solidaire de la boîte 41-42. Or, la came circulaire 51 n'est plane, comme indiqué à la fig. 9, que sur deux courts secteurs. Comme on le voit dans la fig. 10, elle comporte au moins deux bosses 52, qui soulèvent les roulet- tes 50 dès que l'angle entre la boite 41-42 et le bras 45 qui supporte le siège 29 a dépassé. une certaine valeur, ce qui est le cas dans la fig. 10. En se soulevant ainsi, les roulettes 50 entraînent vers le haut le manchon 47 et le désaccouplent du manchon 46.
Dès ce moment, l'arbre 41 qui supporte la roue déportée 28 devient fou par rapport au siège, et la roue en question peut prendre une position perpendiculaire au bras d'attelage 31, ou même une position inversée en cas de marche-arrière, sans influencer la po- sition du bras-support 45 et du siège 29.
Pour que ce mé- canisme fonctionne de la manière décrite, il suffit que la boite 41-42 demeure constamment orientée dans le même sens, de façon que les secteurs plans 51 de la came circulaire, visibles dans la fig. 9, permettent à l'arbre 43 et à l'ar- bre 44 de demeurer accouplés, lorsque le siège du conduc- teur est placé directement en arrière pendant la marche en avant du tracteur (fig. 2 et 7), et cela même si le guidon
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13-14 est en position arrière-droite ou arrière-gauche (fig. 4 et 8). Pour maintenir cette orientation constante de la boite 41-42, celle-ci porte un bras 53 qui est relié par une bielle 54 avec un bras de même longueur 55 lequel est fixé sur le prolongement arrière du bras rigide 7.
Dans les fig. 7 et 8, on voit que ce bras 55 est perpendiculaire à la direction d'avancement en ligne droite du tracteur. A cause du parallélogramme formé par les bras 53 et 55, la bielle 54 et le bras d'attelage 31, le bras 53 demeure pa- rallèle au bras fixe 55, et par conséquent il demeure cons- tamment perpendiculaire à la direction d'avancement en ligne droite du tracteur, et cela que le siège 29 soit dans sa po- sition centrale (fig. 7) ou qu'il soit dans sa position arrière-droite ou dans sa position arrière-gauche (fig. 8).
Il s'ensuit que l'orientation de la came circulaire 51-52 demeure constante, et que les virages de grands rayons peu- vent être exécutés par le conducteur en appuyant sur le gui- don, aussi bien à gauche qu'à droite, et dans chacune des positions du guidon. Quand le conducteur veut effectuer un virage de court rayon, par exemple à gauche, il serre, au moyen du levier 26, le frein de la roue motrice gauche 5 du tracteur.
Le tracteur vire alors à gauche sur un rayon plus ou moins court, selon que le frein est plus ou moins serré, et le siège 29, son bras-support 45 et s. on arbre 44- sont entraînés à décrire un angle plus ou moins prononcé par rapport au corps creux 41-42, dont l'orientation demeure constante comme on l'a vu. Les roulettes 50, entraînées par la croix de Malte de l'arbre 44, montent sur les bosses 52
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de la came circulaire (fig. 1) et l'arbre 44 se désaccou- ple de l'arbre 43. La roue déportée 28 devient alors com- plètement libre de se diriger tangentiellement au cercle de giration du tracteur, même si ce cercle a un rayon mi- nimum, c'est-à-dire si le tracteur pivote autour du point de contact au sol de sa roue motrice gauche.
Le siège, de son côté, devient fou, et le conducteur peut le maintenir facilement derrière les poignées du guidon, lesquelles ne servent plus que d'appui au conducteur, puisque le tracteur n'est conduit, à ce moment, que par ses freins. Dès que le virage est terminé et que le conducteur cesse de freiner une des roues motrices, le tracteur repart en ligne droite et la roue 28 redevient parallèle aux roues motrices. L'em- brayage 46-47 s'embraye alors de lui-même, puisque les rou- lettes 50 sont redescendues sur la partie plane 51 de la came circulaire, et que les dents du manchon 47 se retrou- vent en face des encoches correspondantes du manchon 46.
Si l'on utilise la machine comme tracteur propre- ment dit remorquant une charge, il est avantageux d'atte- ler l'outil ou le char remorqué à un crochet d'attelage 56 (fig. 5 et 6), solidaire lui-même du bras arrière 34 qui réunit les parties 25 et 25'. Dans les virages, la traction exercée par la charge remorquée agit obliquement sur le bras d'attelage. Mais celui-ci peut résister à cette trac- tion oblique, grâce à sa construction en forme de triangle renforcé par des traverses ou des croisillons.
Enfin, le bras d'attelage rigide 31 et les deux bielles 36 et 54 seront avantageusement fixés à l'avant,
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respectivement à la tête 13 du guidon et au bras 55 soli- daire du bras rigide 7 (bielle 54) au moyen de chevilles faciles à mettre en place ou à retirer. De cette façon, en retirant simplement les trois chevilles en question, on pourra écarter tout le train-arrière et transformer en un instant le tracteur en un motoculteur conduit à la main, du type bien connu. En effet, toutes les commandes de la machine sont concentrées sur le guidon et demeurent donc en place lorsqu'on éloigne le train-arrière.
La seule com- mande qui reste attachée au train-arrière est la pédale 39 qui actionne le verrou 38, lequel devient inutile lorsqu'on a écarté le train-arrière et que l'on conduit le motocul- teur à la. main au moyen de son guidon 14, en marchant der- rière ou à côté de lui.