JPH02155584A - 多極カップリングディスクを形成する方法 - Google Patents
多極カップリングディスクを形成する方法Info
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- JPH02155584A JPH02155584A JP1279637A JP27963789A JPH02155584A JP H02155584 A JPH02155584 A JP H02155584A JP 1279637 A JP1279637 A JP 1279637A JP 27963789 A JP27963789 A JP 27963789A JP H02155584 A JPH02155584 A JP H02155584A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電磁クラッチあるいはブレーキのような電磁カ
ップリングに用いられるタイプの多極カップリングディ
スクを形成する方法に関する。カップリングディスクは
回転あるいは非回転磁界の一部あるいは回転あるいは非
回転電機子でありうる。
ップリングに用いられるタイプの多極カップリングディ
スクを形成する方法に関する。カップリングディスクは
回転あるいは非回転磁界の一部あるいは回転あるいは非
回転電機子でありうる。
（従来の技術）
典型的な電磁カップリングがシルベストリニ（５ｉｌｖ
ｅｓｔｒｉｎｉ ）他の米国特許第４，１８７，９３９
号に開示されており、この特許に場合、そのカップリン
グは、例えば鋼のような磁性材料で作られている回転カ
ンブリングのディスク即ちロータと共に磁界を有する回
転電機子ディスクとを有する電磁クラッチである。前記
磁界のコイルが励磁されると、磁束がロータと該ロータ
に軸線方向に対向した電機子との間の軌道を通り、電機
子をロータと係きするよう誘引して２個の部材を同調し
て回転するよう連結する。
ｅｓｔｒｉｎｉ ）他の米国特許第４，１８７，９３９
号に開示されており、この特許に場合、そのカップリン
グは、例えば鋼のような磁性材料で作られている回転カ
ンブリングのディスク即ちロータと共に磁界を有する回
転電機子ディスクとを有する電磁クラッチである。前記
磁界のコイルが励磁されると、磁束がロータと該ロータ
に軸線方向に対向した電機子との間の軌道を通り、電機
子をロータと係きするよう誘引して２個の部材を同調し
て回転するよう連結する。
ジルベストυ二他の特許に開示のカップリングにおいて
は、前記電機子には角度方向に離間した「バナナ」状の
スロットのリングが形成され、−方ロータには電機子の
スロットのリングの両側に位置した角度方向に離間した
バナナ状のスロットの２＠の同心状リングが形成されて
いる。前記バナナ状スロットは高リラクタンスのエアギ
ャップを形成しロータと電機子とが、４個の磁極を形成
するようにさせ、前記磁極が所定の直径に対してカップ
リングの１〜ルクを増大させる。前記ロータと電機子の
各々に別のスロットのリングを形成することによりカッ
プリングは６極のカップリングとして構成できトルク容
量をさらに大きくする。
は、前記電機子には角度方向に離間した「バナナ」状の
スロットのリングが形成され、−方ロータには電機子の
スロットのリングの両側に位置した角度方向に離間した
バナナ状のスロットの２＠の同心状リングが形成されて
いる。前記バナナ状スロットは高リラクタンスのエアギ
ャップを形成しロータと電機子とが、４個の磁極を形成
するようにさせ、前記磁極が所定の直径に対してカップ
リングの１〜ルクを増大させる。前記ロータと電機子の
各々に別のスロットのリングを形成することによりカッ
プリングは６極のカップリングとして構成できトルク容
量をさらに大きくする。
ごく最近まで、従来からバナナ状スロットはロータと電
機子に打抜いて形成していた。現在利用可能の打抜き技
術では、−殻内に、スロットの半径方向の幅は、デ仁ス
クの厚さより著しく小さくはできないことを示している
。その結果、比較的直径が小さくて比較的厚いディスク
に多数のリング状スロットを打抜くには困難が伴う。さ
らに、スロットの打抜きはディスクにおけるスロットの
位置に制約を加える傾向がある。このように、デイろ スフの設計は磁気特性よりもむし？製作上の観点から左
右される傾向がある。
機子に打抜いて形成していた。現在利用可能の打抜き技
術では、−殻内に、スロットの半径方向の幅は、デ仁ス
クの厚さより著しく小さくはできないことを示している
。その結果、比較的直径が小さくて比較的厚いディスク
に多数のリング状スロットを打抜くには困難が伴う。さ
らに、スロットの打抜きはディスクにおけるスロットの
位置に制約を加える傾向がある。このように、デイろ スフの設計は磁気特性よりもむし？製作上の観点から左
右される傾向がある。
高リラクタンスのエアギャップを形成すべくロータと電
機子とにスロットを設けることの代替案として、ディス
クにチャンネルを機械加工し、次いで非磁性の材料で充
填させて極の間で高リラクタンスバリアを画成すればよ
い。その後ディスクを機械加工して磁性チャンネルの底
部と除去して磁束の漏れ通路を排除する。さもなければ
該通路はチャンネルの底部を横切って作り出される。こ
め製作方法は比較的高価につき、各ディスクに２個以上
の高リラクタンスリングを形成した場合さらに高価にな
る。
機子とにスロットを設けることの代替案として、ディス
クにチャンネルを機械加工し、次いで非磁性の材料で充
填させて極の間で高リラクタンスバリアを画成すればよ
い。その後ディスクを機械加工して磁性チャンネルの底
部と除去して磁束の漏れ通路を排除する。さもなければ
該通路はチャンネルの底部を横切って作り出される。こ
め製作方法は比較的高価につき、各ディスクに２個以上
の高リラクタンスリングを形成した場合さらに高価にな
る。
レーザビームを用いて力・ソ１リングディスクにスロッ
トを形成する方法がブース（Ｂｏｏｔｈ ）他の米国特
許第４，６８５．２０２号に開示されている。前記特許
に開示された方法においては、レーザビームか連続した
スロットを形成し、該スロットは直ちに非磁性材料て充
填される。代替的に前記方法は、スロットの間の空間を
非磁性材料で充填することにより形成される非磁性ブリ
ッジにより分離された角度方向に離間されたバナナ状ス
ロットを形成することを企図している。
トを形成する方法がブース（Ｂｏｏｔｈ ）他の米国特
許第４，６８５．２０２号に開示されている。前記特許
に開示された方法においては、レーザビームか連続した
スロットを形成し、該スロットは直ちに非磁性材料て充
填される。代替的に前記方法は、スロットの間の空間を
非磁性材料で充填することにより形成される非磁性ブリ
ッジにより分離された角度方向に離間されたバナナ状ス
ロットを形成することを企図している。
前述のブース他の特許に開示された方法は、磁気カップ
リングディスクの技術分野における顕著な改良を代表し
ている。しがしながら、これらの方法でさえある種の限
度がある。例えば、がなりの直径のビームを有する極め
て強力なレーザを使用することなく、１回のバスで、か
つ高速製作ベースで、かなりの半径方向の幅のスロット
を形成することは難しい。
リングディスクの技術分野における顕著な改良を代表し
ている。しがしながら、これらの方法でさえある種の限
度がある。例えば、がなりの直径のビームを有する極め
て強力なレーザを使用することなく、１回のバスで、か
つ高速製作ベースで、かなりの半径方向の幅のスロット
を形成することは難しい。
（発明か解決しようとする課題）
本発明の全体的な目的は、レーザを用いて磁気カップリ
ングディスクを形成する方法てあって、比較的低電力で
すみ、ディスクに比較的広幅のスロットを切り収ること
のできるようにされる新規かつ改良された方法を提供す
ることである。
ングディスクを形成する方法てあって、比較的低電力で
すみ、ディスクに比較的広幅のスロットを切り収ること
のできるようにされる新規かつ改良された方法を提供す
ることである。
本発明のさらに詳しい目的は、ディスクにおいてより大
きい径のビームを形成するためにディスクに対するレー
ザビームの焦点をぼかすとともに、所定の電力密度のレ
ーザビームがディスクに広幅のスロットを作ることがで
きるようにするようディスクから金属を吹き飛ばず加圧
されたカスの噴射を用いることにより前記の目的を達成
することである。
きい径のビームを形成するためにディスクに対するレー
ザビームの焦点をぼかすとともに、所定の電力密度のレ
ーザビームがディスクに広幅のスロットを作ることがで
きるようにするようディスクから金属を吹き飛ばず加圧
されたカスの噴射を用いることにより前記の目的を達成
することである。
本発明の前記およびその他の目的並ひに利点は添付図面
と関連した以下の詳細説明から明らかとなる。
と関連した以下の詳細説明から明らかとなる。
（実施例）
図面は、例えば電磁ブレーキあるいはクラッチのような
電磁カップリングで使用するカップリングディスク１０
を形成するために使用されている本発明による方法を示
す。前記ディスクではｔｔａ子でもよいが、本明細書で
は前述のシルベストリニ池の特許に開示のタイプのもの
でよいクラフチロータ１１の一部を形成するものとして
示す。この場合、ロータは形が円形であって、ディスク
１０の一方の面１４（第２図）と一体とすることが好ま
しい、軸線方向に延びた外側フランジ１２と軸線方向に
延びる内側ハブ１３とを含む。前記ディスクの反対側の
面はロータ１１の１ヤ動面を形成し、クラッチの電機子
と摩擦係きするようにされている。従来技術と同様、ロ
ータは例えば＾ＩＳ１１０１０ｇｌのような低リラクタ
ンスの磁性材料から作られている。
電磁カップリングで使用するカップリングディスク１０
を形成するために使用されている本発明による方法を示
す。前記ディスクではｔｔａ子でもよいが、本明細書で
は前述のシルベストリニ池の特許に開示のタイプのもの
でよいクラフチロータ１１の一部を形成するものとして
示す。この場合、ロータは形が円形であって、ディスク
１０の一方の面１４（第２図）と一体とすることが好ま
しい、軸線方向に延びた外側フランジ１２と軸線方向に
延びる内側ハブ１３とを含む。前記ディスクの反対側の
面はロータ１１の１ヤ動面を形成し、クラッチの電機子
と摩擦係きするようにされている。従来技術と同様、ロ
ータは例えば＾ＩＳ１１０１０ｇｌのような低リラクタ
ンスの磁性材料から作られている。
判りやすくするために、第１図から第４図までに示す特
定のロータ１１は４極クラツチの一部を形成し、このた
めデ１゛スク１０は非磁性の内側および外側の同心状の
障害２０を含む。この場合、非磁性の障害は角度方向に
離隔されたスロットの、内側と外側の半径方向に離間さ
れている列即ちリンクにより形成されている。１個の磁
極が内側のリングのスロットの内側に位置したディスク
の領域により形成され、２個の磁極が前記リングの間の
領域により形成され、第４の極が外側のリングの外方に
位置した領域により形成される。ディスク１０に第３の
スロットのリングを設けることにより、このロータ１１
は６極のクラッチの一部を形成できるようにする。
定のロータ１１は４極クラツチの一部を形成し、このた
めデ１゛スク１０は非磁性の内側および外側の同心状の
障害２０を含む。この場合、非磁性の障害は角度方向に
離隔されたスロットの、内側と外側の半径方向に離間さ
れている列即ちリンクにより形成されている。１個の磁
極が内側のリングのスロットの内側に位置したディスク
の領域により形成され、２個の磁極が前記リングの間の
領域により形成され、第４の極が外側のリングの外方に
位置した領域により形成される。ディスク１０に第３の
スロットのリングを設けることにより、このロータ１１
は６極のクラッチの一部を形成できるようにする。
各リングのスロット２０は角度方向に離間された磁性ブ
リッジ２１（第３図）により相互に分離されている。前
記ブリッジ２１はディスク１０の構造上の一体性を保つ
ためにスロットの間に残されている。各スロットは、各
スロットが細長く円弧形の外側部と、同心状である内側
部と、２個のアールをつけた端部とを有する形状とされ
ている限り一般的に「バナナ」状スロットと称されてい
る。
リッジ２１（第３図）により相互に分離されている。前
記ブリッジ２１はディスク１０の構造上の一体性を保つ
ためにスロットの間に残されている。各スロットは、各
スロットが細長く円弧形の外側部と、同心状である内側
部と、２個のアールをつけた端部とを有する形状とされ
ている限り一般的に「バナナ」状スロットと称されてい
る。
本発明によれば、スロット２０は、比較的低電力密度を
有し、比較的広幅のスロットを形成できるレーザビーム
２５によりディスク１０に形成されている。すなわち、
レーザビームはディスクに対して焦点がぼかされ、加圧
されたガスの噴射が該ビーｌ、と関連して使用される。
有し、比較的広幅のスロットを形成できるレーザビーム
２５によりディスク１０に形成されている。すなわち、
レーザビームはディスクに対して焦点がぼかされ、加圧
されたガスの噴射が該ビーｌ、と関連して使用される。
以下明らかになるように、焦点をぼかしたビームと加圧
されたレーザ噴射とを用いることにより所定の強度のレ
ーザが、そうでない場合可能なものより広幅のスロット
を形成できるようにする。
されたレーザ噴射とを用いることにより所定の強度のレ
ーザが、そうでない場合可能なものより広幅のスロット
を形成できるようにする。
本明細書において、レーザビーム２５はレーザヘッド２
７の下端に位置した焦点チップ２６により下方に向けら
れる。ディスク１０としレーザヘッド２７とはディスク
の中心と一致する軸線の周りを相対的回転するようにつ
くられ、図示の例では、前記相対回転はレーザヘッドを
空中に固定させ、ロータ１１をその軸線の周りで回転さ
せることにより達成される。勿論ロータが固定位置に保
持され、かつレーザヘッドがロータの軸線の周りの円形
軌道に沿って動かされるようにすることもてきる。
７の下端に位置した焦点チップ２６により下方に向けら
れる。ディスク１０としレーザヘッド２７とはディスク
の中心と一致する軸線の周りを相対的回転するようにつ
くられ、図示の例では、前記相対回転はレーザヘッドを
空中に固定させ、ロータ１１をその軸線の周りで回転さ
せることにより達成される。勿論ロータが固定位置に保
持され、かつレーザヘッドがロータの軸線の周りの円形
軌道に沿って動かされるようにすることもてきる。
前記チップ２６はレーザビームの直径がその最決断面の
焦点３５において０．２５ミリ（０，０１０イ＞チ）な
いし０．５１ ミリ（０，０２０インチ）の程度となる
ようビーム２５の焦点を合わせる。
焦点３５において０．２５ミリ（０，０１０イ＞チ）な
いし０．５１ ミリ（０，０２０インチ）の程度となる
ようビーム２５の焦点を合わせる。
レーザビームの電力密度か最大であるのはこの扶い断面
の領域であり、典型的なレーザの電力密度は約１０７ワ
ント／平方インチである。この電力密度レベルにおいて
、かつ焦点３５をディスク１０の平面に位置させると、
ビームは低炭素鋼は急速に切断できるが、１回のパスで
、０．２５ミリ（０，０１０インチ）ないし０．５１ミ
リ（０，０２０インチ）程度の比較的狭い幅を有するス
ロットを切断することかできるだけである。
の領域であり、典型的なレーザの電力密度は約１０７ワ
ント／平方インチである。この電力密度レベルにおいて
、かつ焦点３５をディスク１０の平面に位置させると、
ビームは低炭素鋼は急速に切断できるが、１回のパスで
、０．２５ミリ（０，０１０インチ）ないし０．５１ミ
リ（０，０２０インチ）程度の比較的狭い幅を有するス
ロットを切断することかできるだけである。
本発明によれば、ビーム２５は、ディスクに対してレー
ザチップ２６を下げるが、あるいはレーザチップに対し
てディスクを上げるかによりディスク１０に対して焦点
がぼかされる。いずれの場合ら、ビームの焦点３５即ち
直径のｒｎも小さい領域は第４図に示すようにディスク
の平面へ、あるいはその下方まで下げられ、一方ビーム
がまずディスクの面と衝突するときのビームの直径はか
なり大きくされる。そのように直径が大きくなることに
よりディスクの面１４におけるビームの電力密度を低下
させるがガスの加圧された噴射を用いることによりその
低下を補償する。
ザチップ２６を下げるが、あるいはレーザチップに対し
てディスクを上げるかによりディスク１０に対して焦点
がぼかされる。いずれの場合ら、ビームの焦点３５即ち
直径のｒｎも小さい領域は第４図に示すようにディスク
の平面へ、あるいはその下方まで下げられ、一方ビーム
がまずディスクの面と衝突するときのビームの直径はか
なり大きくされる。そのように直径が大きくなることに
よりディスクの面１４におけるビームの電力密度を低下
させるがガスの加圧された噴射を用いることによりその
低下を補償する。
第２図に示すように、ガスの加圧された噴射はノズル３
０を介してディスク１０上へ導かれる。
０を介してディスク１０上へ導かれる。
ガスはホース３１を介してノズルまで加圧されて送られ
、一方ノズルはビーム２５が通される領域にすぐ隣接し
たディスクの領域に対してガスを導く、加圧された噴射
はスロット２０から溶融した金属を吹き飛ばし、そのた
め焦点をぽかさ°れたビームが広幅のスロットを効果的
に切断できるようにする。例えば、電力密度が１０５ワ
ツト／平方インチの焦点をぼかしたビー１、と共に空気
の噴射を用いることにより幅が１，９１ミリ（０，０７
５インチ）までのスロットを切断てきるようにする。
、一方ノズルはビーム２５が通される領域にすぐ隣接し
たディスクの領域に対してガスを導く、加圧された噴射
はスロット２０から溶融した金属を吹き飛ばし、そのた
め焦点をぽかさ°れたビームが広幅のスロットを効果的
に切断できるようにする。例えば、電力密度が１０５ワ
ツト／平方インチの焦点をぼかしたビー１、と共に空気
の噴射を用いることにより幅が１，９１ミリ（０，０７
５インチ）までのスロットを切断てきるようにする。
空気噴射の代わりに酸素の噴射を用いるとすれば、酸素
はディスクの材質である鋼と反応して、ビームのみを用
いた場合可能なよりも速い速度で銅が溶解するようにさ
せる。このためレーザが比較的高速度で比較的広幅のス
ロワ）・を形成できるようにする。補助ガスとして酸素
を用いるこにより１幅か５，１ミリ（０，２００インチ
）までのスロットを１回のパスで切断することかできる
が、スロットの縁部は、補助ガスとして空気を用いた場
かに形成されるスロットの縁部より若干粗い。
はディスクの材質である鋼と反応して、ビームのみを用
いた場合可能なよりも速い速度で銅が溶解するようにさ
せる。このためレーザが比較的高速度で比較的広幅のス
ロワ）・を形成できるようにする。補助ガスとして酸素
を用いるこにより１幅か５，１ミリ（０，２００インチ
）までのスロットを１回のパスで切断することかできる
が、スロットの縁部は、補助ガスとして空気を用いた場
かに形成されるスロットの縁部より若干粗い。
第１図は本発明による方法によりスロットか切られつつ
あるカップリングディスクを示す斜視図、第２図は第１
図に示すある部材の拡大した部分斜視図、 第３図は第１図の線３−３に；行って視た拡大断面図、
および 第４図は焦点をぼかしたレーザビームでスロ・ｌトを切
っているディスクを概略的に示す断面図である。 図において １０・・・カップリングディスク １１・・・クラッチロータ １２・・・外側フランジ２
５・・・レーザビーム ２７・・・レーザヘッド ３０・・・ノズル ３５・・・焦点
あるカップリングディスクを示す斜視図、第２図は第１
図に示すある部材の拡大した部分斜視図、 第３図は第１図の線３−３に；行って視た拡大断面図、
および 第４図は焦点をぼかしたレーザビームでスロ・ｌトを切
っているディスクを概略的に示す断面図である。 図において １０・・・カップリングディスク １１・・・クラッチロータ １２・・・外側フランジ２
５・・・レーザビーム ２７・・・レーザヘッド ３０・・・ノズル ３５・・・焦点
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電磁カップリング用多極カップリングディスクを形
成する方法において、磁性材料製のディスクを提供し、
該ディスクの中心と外周との間の位置で前記ディスクの
一方の面に向かってレーザビームを向け、前記レーザビ
ームの焦点から離隔した点において前記レーザビームが
前記ディスクに衝突するようにさせ、前記ディスクと前
記レーザビームとを相対回転させて前記レーザビームが
前記ディスクの部分を溶解して前記ディスクにおいて湾
曲したスロット手段を形成させ、および前記スロット手
段の形成の間前記ディスクに対して、前記レーザビーム
に近接させて加圧したガスの噴射を当てる工程を含むこ
とを特徴とする多極カップリングディスクを形成する方
法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前記
ガスが前記スロット手段が前記レーザビームにより形成
されるにつれて前記スロット手段から前記磁性材料を吹
き飛ばす空気であることを特徴とする多極カップリング
ディスクを形成する方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前記
ガスが前記材料と反応して前記ディスクの溶解を促進す
る酸素であり、前記酸素は前記レーザビームにより前記
スロット手段が形成されるにつれて前記材料を前記スロ
ット手段から吹き飛ばすことを特徴とする多極カップリ
ングディスクを形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US263371 | 1981-05-13 | ||
| US07/263,371 US4891077A (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Method of making an electromagnetic coupling disc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155584A true JPH02155584A (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=23001506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1279637A Pending JPH02155584A (ja) | 1988-10-27 | 1989-10-26 | 多極カップリングディスクを形成する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4891077A (ja) |
| JP (1) | JPH02155584A (ja) |
| DE (1) | DE3934920C2 (ja) |
| FR (1) | FR2638497B1 (ja) |
| GB (1) | GB2224229B (ja) |
| IT (1) | IT1231062B (ja) |
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- 1988-10-27 US US07/263,371 patent/US4891077A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
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- 1989-09-27 IT IT8921852A patent/IT1231062B/it active
- 1989-10-18 FR FR8913808A patent/FR2638497B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-20 DE DE3934920A patent/DE3934920C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-26 JP JP1279637A patent/JPH02155584A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
| DE3934920A1 (de) | 1990-05-03 |
| GB2224229A (en) | 1990-05-02 |
| GB8920966D0 (en) | 1989-11-01 |
| IT1231062B (it) | 1991-11-12 |
| DE3934920C2 (de) | 1997-01-23 |
| GB2224229B (en) | 1992-07-15 |
| IT8921852A0 (it) | 1989-09-27 |
| FR2638497A1 (fr) | 1990-05-04 |
| US4891077A (en) | 1990-01-02 |
| FR2638497B1 (fr) | 1996-11-29 |
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