DE1103151B - Steuerungsvorrichtung fuer hydraulisch betaetigte Kupplungen eines Fahrzeugantriebes - Google Patents
Steuerungsvorrichtung fuer hydraulisch betaetigte Kupplungen eines FahrzeugantriebesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung
für hydraulisch betätigte Kupplungen eines Fahrzeugantriebes, bei der das Betätigen der
Kupplungen und der Fahrzeugbremsen durch einen Hebel erfolgt, der ein zwischen einer Druckflüssigkeitsquelle
und den Kupplungen vorgesehenes Ventil beeinflußt.
Bei bekannten Steuerungsvorrichtungen der obengenannten Art wird beim Betätigen eines Fußhebels
einem Kupplungszylinder von einer Pumpe Drucköl zugeführt, wodurch ein Absperrventil geöffnet wird.
Dabei wird erst, nachdem der Kolben des Kupplungszylinders einen bestimmten Weg zurückgelegt hat,
ein Bremszylinder beaufschlagt. Ein zentimeterweises Vorwärts- oder Rückwärtsfahren, wie es für Lade-
und Transportfahrzeuge erforderlich ist, ist bei dieser bekannten Einrichtung mittels des einzigen Fußhebels
nicht möglich.
Es sind weiterhin Schaltvorrichtungen und Steuersysteme für Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, die hy- »ο
draulische Einrichtungen aufweisen, um einen sanften Gangwechsel oder ein selbsttätiges Schalten zu ermöglichen.
Hierbei kann der hydraulische Druck in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, vom
Motordrehmoment oder außerdem unter dem Einfluß as von handbetätigten Ventilen gesteuert werden. Derartige
Systeme enthalten Drosselventile, die vom Beschleunigungspedal des Fahrzeuges betätigt werden
und je nach dessen Stellung einen entsprechenden Drosseldruck liefern, der Umschaltventilen oder sonstigen
Steuereinrichtungen des hydraulischen Systems zugeleitet wird. Der Schieber eines derartigen
Drosselventils weist normalerweise zwei Steuerbunde auf. Zwischen dem mit dem Beschleunigungspedal
verbundenen Betätigungselement und dem Schieber ist eine Druckfeder angeordnet. Beim Betätigen des
Beschleunigungspedals wird der Schieber derart verschoben, daß ein Steuerbund die öffnung der Hauptdruckleitung
allmählich öffnet. Bei nicht betätigtem Beschleunigungspedal ist" diese öffnung geschlossen.
Gegebenenfalls kann in dieser Stellung der andere Steuerbund des Ventils eine Entlastungsöffnung zum
Sumpf ganz oder teilweise freigeben. Eine derartige Ventilanordnung stellt somit.eine den Zustrom des
Druckmittels drosselnde Einkantensteuerung dar, die einen von der Stellung des Beschleunigungspedals,
d. h. von der öffnung der Drosselklappe des Motors abhängigen Druck liefert, der zur Ausführung weiterer
Steuerfunktionen dient.
Die derartigen Steuersystemen zugrunde liegende 5" Aufgabe ist die Schaffung von Getrieben, die beispielsweise
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder vom Drehmoment ein sanftes
Schalten der einzelnen Gangwechsel ermöglichen sollen.
Steuerungsvorrichtung
für hydraulisch betätigte Kupplungen
eines Fahrzeugantriebes
Anmelder:
Clark Equipment Company,
Buchanan, Mich. (V. St. A.)
Buchanan, Mich. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. W. Kuborn, Patentanwalt,
Düsseldorf, Tonhallenstr. 8
Düsseldorf, Tonhallenstr. 8
Ronald H. Bolster, Jackson, Mich.,
und Robe'rt Lapsley, Berrien Springs, Mich. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Bei Hubstaplern und sonstigen Lade- und Transportfahrzeugen besteht ein Problem anderer Art.
Hier ist es oft notwendig, das Fahrzeug anzuhalten, während die Hubgabeln oder sonstigen Lastaufnahmemittel
bei voller Maschinendrehzahl betätigt werden, ohne das Getriebe auf Leerlauf zu schalten. Zur
schnellen und sicheren Durchführung der Arbeit ist es hierbei wünschenswert, das Fahrzeug zentimeterweise
vorwärts oder rückwärts bewegen zu können, um das Stapeln und das Verladen zu erleichtern.
Nach der Erfindung ist diese Aufgabe bei einer Steuereinrichtung für hydraulisch betätigte Kupplungen
eines Fahrzeugantriebes dadurch gelöst, daß das Ventil ein in an sich bekannter Weise einen mit
zwei Steuerbunden und einem Anschlag versehenen, sich in einer Bohrung eines Ventilgehäuses bewegenden
Schieber sowie einen in derselben Bohrung gleitenden Betätigungskolben aufweisendes Druckregelventil
ist und der Schieber mit der Bohrung einen Ringraum bildet, dem durch einen Einlaß Druckflüssigkeit
zuströmt. Dieser Schieber ist weiterhin über zwei konzentrisch angeordnete Federn mit unterschiedlichen
Federkonstanten kraftschlüssig mit dem Betätigungskolben und durch diesen mit dem Bremshebel
verbunden, so daß bei einem Betätigen des Bremshebels er mit einem Steuerbund eineEntlastungs-
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öffnung und mit dem anderen Steuerbund die über einen Richtungswähler zu den Kupplungen führende
Förderleitung steuert. Die Entlastungsöffnung des Druckregeiventils ist dabei gemäß xier Erfindung über
eine Leitung mit den Kupplungen zum Kühlen der in Eingriff gelangenden Kupplungsteile verbunden.
Das Druckregelventil drosselt somit während seiner Betätigung mit einer Steuerkante den Druckflüssigkeitsstrom
zu den Kupplungen und entlastet gleichzeitig mit der zweiten Steuerkante zum Sumpf, so daß
gleich zu Beginn des Brems- bzw. Kuppelvorganges eine Herabsetzung des im Druckregelventil wirksamen
Druckes erfolgt. Die Bewegung des Schiebers wird hierbei durch die beiden Federn beeinflußt, von denen
die eine nach Einleiten der Bewegung völlig entspannt wird, so daß das Federsysiem eine geknickte
Kennlinie besitzt. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung steht der auf dem den Federn abgekehrten
Ende des Schiebers zwischen dem Steuerbund und dem die Bohrung abschließenden Stopfen vorhandene
Raum in an sich bekannter Weise durch einen Verbindungskanal mit dem zwischen den Steuerbunden
vorhandenen Ringraum in Verbindung, so daß eine aus dem Flüssigkeitsdruck resultierende Kraft der
Federkraft entgegenwirkt. Aus dem am Ende des Schiebers vorhandenen Raum werden über eine mit
einer Drossel versehene Leitung die Betätigungszylinder der Kupplungen über einen Richtungswähler
mit Druckflüssigkeit versorgt, so daß sie ständig gefüllt sind und im Bedarfsfall ein schnelles Ansprechen
der Kolben in den Betätigungszylindern·der Kupplungen gewährleisten.
Zweckmäßig ist eine hydraulisch betätigte Kupplung für Vorwärtsfahrt und eine für Rückwärtsfahrt
vorgesehen, die durch einen zwischen dem Druckregelventil und den Kupplungen, vorzugsweise im Ventilgehäuse
untergebrachten Richtungswähler wahlweise beaufschlagt werden.
Normalerweise werden die Betätigungskolben der Fahrzeugkupplungen mit vollem Druck beaufschlagt,
damit die Kupplungen auch außergewöhnliche Belastungen aufnehmen können. Wird, von einem derartigen
Betriebszustand ausgehend, das Bremspedal «ines mit der Steuerungsvorrichtung nach der Erfindung
ausgerüsteten. Fahrzeuges betätigt, so tritt infolge der geknickten Federkennlinie eine derartige
Bewegung des Schiebers ein, daß sich eine unverzügliche Entlastung des Druckregelventils von dem bisher
vorhandenen großen Druck einstellt, der ein Druckabfall der der Betätigungseinrichtung der
Kupplung zugeführten Druckflüssigkeit folgt. Hierdurch kann der Fahrer bei gleichzeitigem Betätigen
der Bremsen ganz allmählich auskuppeln bzw. im umgekehrten Fall einkuppeln und dem Fahrzeug die gewünschte
Schleichbewegung erteilen. Von großem Vorteil ist hierbei, daß die Kupplungen durch die
abströmende Flüssigkeit gekühlt werden.
Mit der Erfindung ist somit eine Steuerungsvorrichtung geschaffen, die lediglich durch das Betätigen
eines Bedienungselements, nämlich des Bremspedals, ein feinfühliges, zentimeterweises Bewegen des Fahrzeuges
gestattet, während unabhängig hiervon die Lastaufnahmemittel oder sonstige Einrichtungen mit
voller Leistung betätigt werden können.
Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Fig. 1 ist die schematische Darstellung einer Steuerungseinrichtung
nach der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein bei der Steuerungseinrichtung verwendetes Druckregelventil, von oben gesehen;
Fig. 3 ist die Unteransicht des Druckregelventils nach Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch das Druckregelventil entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Druckregelventil 10 in den Hydraulikkreis eines Hubfahrzeuges eingebaut und dient zum Steuern des Druckes der Druckflüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe des Fahrzeuges über den Einlaß 11 zur Förderleitung 12 strömt. Die Förderleitung 12 führt zu dem Richtungswähler 13, der die Betätigungseinrichtungen der Kupplungen 14 und 15 steuert. Das Druckregelventil 10 enthält in der Bohrung 26 des Ventilgehäuses 25 einen Schieber 16, zwei Federn 17 und 18 und einen Betätigungskolben 19.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Druckregelventil 10 in den Hydraulikkreis eines Hubfahrzeuges eingebaut und dient zum Steuern des Druckes der Druckflüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe des Fahrzeuges über den Einlaß 11 zur Förderleitung 12 strömt. Die Förderleitung 12 führt zu dem Richtungswähler 13, der die Betätigungseinrichtungen der Kupplungen 14 und 15 steuert. Das Druckregelventil 10 enthält in der Bohrung 26 des Ventilgehäuses 25 einen Schieber 16, zwei Federn 17 und 18 und einen Betätigungskolben 19.
Der Betätigungskolben 19 wird gleichzeitig mit dem Bremshebel 20 des Fahrzeuges betätigt und ist mit
diesem durch ein entsprechendes Gestänge 21 verbunden. Durch Niederdrücken des Bremshebels 20
wird der Betätigungskolben 19 so bewegt, daß der
ao Schieber 16 von der Druckkraft der härteren der beiden Federn entlastet wird und entgegen dem regulierenden
Widerstand der weicheren Feder der Bewegung des Betätigungskolbens 19 folgen kann. Hierdurch
wird der Druckflüssigkeitsstrom durch die
s5 Förderleitung 12 gedrosselt und der Druck der zuströmenden
Druckflüssigkeit herabgesetzt, da die Druckflüssigkeit über die Leitung 22 zum ölsumpf
zurückströmt.
Der Schieber 16 besteht aus zwei Steuerbunden 28 und 35 und einem mittleren Teil 31 geringeren Durchmessers.
Der Steuerbund 28 weist einen Anschlag.27 auf, der als Abstandshalter dient und in der Endstellung
des Schiebers 16 an der Stirnfläche des die Bohrung 26 verschließenden Stopfens 30 anliegt, so
daß in jedem Fall zwischen dem Steuerbund 28 und dem Stopfen 30 ein Raum 29 verbleibt.
Der Einlaß 11 mündet in den zwischen den Steuerbunden 28 und 35 vorhandenen Ringraum 32, der von
dem mittleren Teil 31 des Schiebers 16 zusammen mit
•40 der Bohrung 26 gebildet wird.
Der Ringraum 32 ist mit dem Raum 29 am Ende des Schiebers 16 durch einen Kanal 33 verbunden, so
daß zwischen beiden ein Druckausgleich stattfindet.
Die konzentrisch angeordneten Federn 17 und 18, von denen die Feder 18 die härtere ist, liegen jeweils mit einem Ende am Steuerbund 35 und mit dem anderen Ende am Betätigungskolben 19 an und halten normalerweise den Schieber 16 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung.
Die konzentrisch angeordneten Federn 17 und 18, von denen die Feder 18 die härtere ist, liegen jeweils mit einem Ende am Steuerbund 35 und mit dem anderen Ende am Betätigungskolben 19 an und halten normalerweise den Schieber 16 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung.
Das den Betätigungskolben 19 mit dem Bremshebel 20 verbindende Gestänge 21 enthält eine Schubstange
37, die mit dem gabelförmigen Ende 40 eines Kurbelarmes 36 durch einen Bolzen 38 und Gleitstein 39
verbunden ist. Der hierdurch axial in der Bohrung 26 zu bewegende Kolben 19 weist eine Aussparung 41
auf, in die ein Stift 42 eingreift, der zur Halterung des Betätigungskolbens 19 in der Bohrung 26 dient.
Tritt Druckflüssigkeit aus dem Einlaß 11 in den Ringraum 32 und den Raum 29 ein, so fließt diese
auch mit vollem Förderdruck über die Förderleitung 12 zum Richtungswähler 13, der die Betätigung der
Kupplungen des Fahrzeuges steuert. Der Richtungswähler 13 enthält einen doppeltwirkenden Kolben 45,
der quer zur Achse des Schiebers 16 angeordnet ist (Fig. 4). Eine federbelastete Kugel 46 dient als Sperre,
um den Kolben45 in der jeweiligen Stellung zu halten.
Das Verstellen des Kolbens 45 geschieht mittels eines Kurbelarmes 47, der mit einem nicht dargestellten,
vom Fahrer mit der Hand erreichbaren Wählerhebel durch einen Kabelzug od. dgl. verbunden ist. Je nach
Einstellung des Kolbens 45 strömt Druckflüssigkeit zur Leitung 48 oder 49. Hierdurch erfolgt je nach
Wunsch die Betätigung der Kupplungen 14 oder 15 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung. Der Kolben 45
kann drei Betriebsstellungen einnehmen, eine neutrale, entsprechend Fig. 1, sowie eine rechte und eine linke.
Die Bohrung 26 weist eine mit dem Kanal 51 und dem Austrittsraum 52 verbundene Entlastungsöffnung
50 auf. Der Austrittsraum 52 steht mit der Leitung 22 in Verbindung, die die aus dem .Druckregelventil 10
austretende Druckflüssigkeit unmittelbar zu den Kupplungen führt, um diese zu schmieren und zu
kühlen. Von den Kupplungen strömt die Flüssigkeit zum ölsumpf.
Mit dem Raum 29 ist eine Leitung 54 mit einer Drossel 55 verbunden, durch die eine ununterbrochene
Druckflüssigkeitszuführung aus dem Raum 29 zu einer Kammer 56 am Kolben 45 des Richtungswählers
erfolgt. Die Leitung 54 dient zwei Zwecken. Erstens wird die durch den Kolben 45 gewählte Kupplung gefüllt
gehalten, so daß keine Verzögerung durch Füllen der Kupplung mit Druckflüssigkeit eintritt, wenn ihre
Betätigung gewünscht wird." Zweitens gestattet die Leitung 54 eine schnellere Bewegung des Schiebers 16.
Die Arbeitsweise der Steuerungsvorrichtung ist fol- *5
gende:
Wie bereits erwähnt, wird dem Kolben 16 des Druckregelventils 10 über den Einlaß 11 Druckflüssigkeit
zugeleitet. Diese Druckflüssigkeit strömt in den Ringraum 32 und über den Kanal 33 im Steuerbund
28 zum Raum 29 am Ende des Schiebers 16. Der Druck im Raum 29 versucht den Schieber 16 nach links zu
verschieben. Einer solchen Bewegung wirkt jedoch die Kraft der Federn 17 und 18 entgegen. Wie vorstehend
erwähnt, weisen die beiden Federn 17 und 18 unterschiedliche Federkonstanten auf. Wird der Bremshebel
20 niedergedrückt, um das normale, im Bremsgestänge vorhandene Spiel aufzunehmen, so wird dies
zum Bewegen des Betätigungskolbens 19 ausgenutzt. Dieser braucht nur einen geringen Weg zurückzulegen,
um die Feder 18 vom Druck zu entlasten. Damit ist diese Feder wirkungslos, so daß sich der Schieber 16
schnell nach links bewegen kann, um die Leitung 22 freizugeben. Die Anordnung der Federn bringt ferner
die erwünschte Wirkung mit sich, daß eine genaue *5 Einstellung des Druckregelventils nicht erforderlich
ist. Durch genügendes Niederdrücken des Bremshebels ■wird die Feder 18 vollständig von jeder Druckkraft
entlastet. Eine hierauf erfolgende kontinuierliche Bewegung des Schiebers 16 nach links wird durch die
kleinere Gegenfeder 17 geregelt. Die anfängliche Entlastung der Feder 18 gestattet eine schnelle Bewegung
des Schiebers 16 zum Freigeben der Leitung 22.
Normalerweise nimmt das Druckregelventil die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein, wobei der Schieber 16 so
steht, daß der Ringraum 32 dem Einlaß 11 gegenüberliegt. In das Druckregel ventil eintretende Druckflüssigkeit
kann dann unmittelbar in die Förderleitung 12 und mit vollem Druck zu dem Kolben 45 des Richtungswählers
strömen. In Abhängigkeit von der Arbeitsstellung des letzteren findet hierdurch die Betätigung
der Vorwärts- oder Rückwärtskupplung des Fahrzeuges statt. Drückt nun der Fahrer den Bremshebel
20 abwärts, wird die Feder 18 vollständig entlastet, so daß der Flüssigkeitsdruck im Raum 29 den
Schieber 16 in Richtung auf die Federn drückt. Dieser Vorgang bewirkt eis. schnelles Freigeben der Entlastungsöffnung
50, so daß die Druckflüssigkeit über den Kanal 51 zur Leitung 22 strömen kann, wodurch
eine Kühlung und Schmierung der Kupplungen 14 und und sodann ein Abfließen in den ölsumpf erfolgt.
Sobald die Entlastungsöffnung 50 freigegeben ist, bewirkt das Abströmen der Druckflüssigkeit einen
schnellen, anfänglichen Druckabfall im Ringraum 32. Dieser Druckabfall hat gleichzeitig eine Verminderung
des Druckes der durch die Förderleitung 12 zum Kolben 45 des Richtungswählers strömenden Druckflüssigkeit
zur Folge. Außerdem wird die Förderleitung allmählich geschlossen, um den Druckflüssigkeitsstrom
zu den Kupplungen zu drosseln. Bei ausreichender Bewegung des Schiebers 16 erfolgt ein vollständiges
Schließen der Förderleitung 12, so daß der Druckflüssigkeitsstrom zu den Kupplungen unterbrochen
wird.
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, die es in vorteilhafter Weise ermöglicht, beispielsweise
ein Hubfahrzeug zentimeterweise zu bewegen. Beim Niederdrücken des Bremshebels tritt zuerst ein
schneller Druckabfall ein, dem durch Schließen der Förderleitung 12 eine allmähliche Verminderung der
Druckflüssigkeitszufuhr zu den Kupplungen folgt. Umgekehrt werden die Kupplungen beim Loslassen
des Bremshebels allmählich in Eingriff gebracht. Auf diese Weise kann dem Fahrzeug jede beliebige
Schleichbewegung erteilt werden, während die Lastaufnahmemittel oder sonstige Einrichtungen mit voller
Leistung arbeiten.
Claims (4)
1. Steuerungsvorrichtung für hydraulisch betätigte "Kupplungen eines Fahrzeugantriebes, bei
der das Betätigen der Kupplungen und der Fahrzeugbremsen durch einen Hebel erfolgt, der ein
zwischen einer Druckflüssigkeitsquelle und den Kupplungen vorgesehenes Ventil beeinflußt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil ein in an sich bekannter Weise einen mit zwei Steuerbunden (28
und 35) und einem Anschlag (27) versehenen, sich in einer Bohrung (26) eines Ventilgehäuses (25)
bewegenden Schieber (16) sowie einen in derselben Bohrung gleitenden Betätigungskolben (19) aufweisendes
Druckregelventil (10) ist und der Schieber (16) mit der Bohrung (26) einen Ringraum
(32) bildet, dem durch einen Einlaß (11) Druckflüssigkeit zuströmt, wobei der Schieber (16)
über zwei konzentrisch angeordnete Federn (17 und 18) mit unterschiedlichen Federkonstanten
kraftschlüssig mit dem Betätigungskolben (19) und durch diesen mit dem Bremshebel (20) verbunden
ist, so daß bei einem Betätigen des Bremshebels (20) er mit einem Steuerbund (35) eine Entlastungsöffnung
(50) und mit dem anderen Steuerbund (28) die über einen Richtungswähler (13) zu den Kupplungen (14 und 15) führende Förderleitung
(12) steuert.
2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsöffnung
(50) über eine Leitung (22) mit den Kupplungen (14 und 15) zum Kühlen der zum Eingriff gelangenden
Kupplungsteile verbunden ist.
3. Steuerungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an einem
Ende des Schiebers (16) zwischen dem Steuerbund (28) und dem die Bohrung (26) abschließenden
Stopfen (30) vorhandene Raum (29>),· der in an sich
bekannter Weise durch einen Kanal (33) mit dem Ringraum (32) verbunden ist, durch eine mit einer
Drossel (55) od. dgl. versehene Leitung (54) mit dem Richtungswähler (13) oder den Kupplungen
(14 und 15) verbunden ist.
4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Richtungswähler (13) im Gehäuse des Druckregelventils (10) angeordnet
ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 389 451, 467 451,
650,737 401,931561;
deutsche Auslegeschriften B15245II/63 c (bekanntgemacht
am 13.10. 1955), G 1585911/63c (bekanntgemacht
am 30. 5. 1956);
schweizerische Patentschrift Nr. 225 691; USA.-Patentschriften Nr. 1 592 176, 2 433 443.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Θ 109 537/310 3.61
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DEC14144A DE1103151B (de) | 1955-12-15 | 1956-12-22 | Steuerungsvorrichtung fuer hydraulisch betaetigte Kupplungen eines Fahrzeugantriebes |
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---|---|---|---|
US553333A US2814371A (en) | 1955-12-15 | 1955-12-15 | Inching valve |
DEC14144A DE1103151B (de) | 1955-12-15 | 1956-12-22 | Steuerungsvorrichtung fuer hydraulisch betaetigte Kupplungen eines Fahrzeugantriebes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1103151B true DE1103151B (de) | 1961-03-23 |
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ID=25969167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC14144A Pending DE1103151B (de) | 1955-12-15 | 1956-12-22 | Steuerungsvorrichtung fuer hydraulisch betaetigte Kupplungen eines Fahrzeugantriebes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1103151B (de) |
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