DE29522217U1 - Device for adjusting the position of portable tools - Google Patents
Device for adjusting the position of portable toolsInfo
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Description
Vorrichtung zur Einstellung der Lage tragbarer WerkzeugeDevice for adjusting the position of portable tools
Die Erfindung findet Anwendung bei tragbaren Werkzeugen, vornehmlich bei nicht mit Muskelkraft zu betreibenden tragbaren Werkzeugen.The invention finds application in portable tools, particularly portable tools that are not operated by muscle power.
Charakteristik der bekannten LösungenCharacteristics of known solutions
Die Einstellung der Lage tragbarer Werkzeuge zur Ausführung von Bearbeitungsgängen mit frei im Raum liegender Arbeitsrichtung ist seit langem ein Problem. Insbesondere mit dem verstärkten Einsatz elektrisch und pneumatisch betriebener Werkzeuge sind derartige Anwendungsfälle wesentlich zahlreicher. Adjusting the position of portable tools for carrying out machining operations with a free working direction in space has long been a problem. Particularly with the increased use of electrically and pneumatically operated tools, such applications have become much more numerous.
Bekannte Lösungen, die sich mit diesem Problem beschäftigten, konzentrierten sich zumeist auf die Gestaltung der Werkzeuge zur Ausführung solcher Bearbeitungsgänge, um beispielsweise ein Verlaufen derselben zu vermeiden. Die Feststellung der Lage beziehungsweise Richtung des Bearbeitungsganges war stets dem Ausführenden überlassen und insbesondere von seinem Erfahrungsschatz und der Sorgfalt der Ausführung abhängig.
Allgemein bekannt sind inzwischen Vorrichtungen, die bei tragbaren, handgeführten Bohrmaschinen sichern sollen, dass eine beliebige Fläche stets im rechten Winkel angebohrt wird. Bei derartigen Vorrichtungen wird das Prinzip der längs verschiebbaren Spindel aus Ständerbohrmaschinen auf Handbohrmaschinen dergestalt übertragen, dass die Teleskopierbarkeit und damit die Längsverschiebung des Werkzeuges durch diese Vorrichtungen realisiert wird.Known solutions that dealt with this problem mostly focused on the design of the tools for carrying out such machining operations, for example to avoid them going astray. The determination of the position or direction of the machining operation was always left to the person carrying out the work and depended in particular on his wealth of experience and the care with which he carried out the work.
Devices designed to ensure that any surface is always drilled at a right angle on portable, hand-held drilling machines are now well known. In such devices, the principle of the longitudinally movable spindle from pillar drilling machines is transferred to hand-held drilling machines in such a way that the telescoping and thus the longitudinal displacement of the tool is realized by these devices.
Mit derartigen Vorrichtungen lassen sich jedoch nur rechtwinklig zur Oberfläche des Werkstückes Bohrungen einbringen.However, such devices can only be used to drill holes at right angles to the surface of the workpiece.
In DE- OS 40 OO 803 ist eine Messausrichteinrichtung für tragbare Werkzeuge beschrieben, die mit Hilfe von Messlibellen eine Feststellung der momentanen Lage und entsprechende Lagekorrekturen ermöglicht.DE-OS 40 OO 803 describes a measuring alignment device for portable tools which, with the aid of measuring spirit levels, enables the current position to be determined and the corresponding position corrections to be made.
Nachteilig an der dort vorgeschlagenen Lösung ist, dass nur die Horizontal- und die Vertikalposition des Werkzeuges eindeutig bestimmbar sind. Bearbeitungsaufgaben, die die Einstellung anderer Winkel erfordern, können nur durch Beilage entsprechender Ausgleichsstücke unter das Werkstück realisiert werden. Werden einfache Ausgleichsstücke verwendet, kann nicht die erforderliche Arbeitssicherheit gewährleistet werden. Kommen Ausgleichsstücke mit entsprechenden Sicherungen zum Einsatz, erhöht sich der Kostenaufwand.The disadvantage of the solution proposed there is that only the horizontal and vertical position of the tool can be clearly determined. Machining tasks that require the setting of other angles can only be carried out by adding appropriate compensation pieces under the workpiece. If simple compensation pieces are used, the required work safety cannot be guaranteed. If compensation pieces with appropriate safety devices are used, the costs increase.
Ferner können nicht alle vorkommenden Anwendungsfälle unter Anwendung von Ausgleichsstücken bearbeitet werden. Bei der Ausführung von Arbeiten im freien Raum, insbesondere in Über-Kopf-Positionen versagt die vorgeschlagene Lösung.Furthermore, not all applications can be handled using compensation pieces. When working in open space, especially in overhead positions, the proposed solution fails.
In der US-Patentschrift 2,452,930, von der die Erfindung ausgeht, wird ein Winkelindikator beschrieben, der mit Hilfe eines an demselben befindlichen Gewindestiftes in eine Bohrung am Gehäuse derselben eingeschraubt wird. Dieser Winkelindikator ist nach dem Einschrauben auszurichten und mit einer Kontermutter festzulegen. Er besitzt des weiteren eine Messlibelle sowie einen daran befestigten Zeiger, der mit seiner Zeigerspitze über eine auf einem feststehenden Ring angebrachte Skala läuft und auf diese Weise die Voreinstellung eines bestimmten Winkels ermöglicht. Nachteilig an dieser Ausführung eines Winkelindikators ist dessen komplizierte Bedienung, die mangelnde Genauigkeit der Einstellung, die Notwendigkeit der Herstellung einer speziellen Form einer Messlibelle, die notwendige Justierung zwischen Zeiger und Messlibelle sowie die vorgeschlagene Art der Befestigung desselben an der Bohrmaschine. Insbesondere durch die Art der Befestigung wird der Anwendungsbereich des Winkelindikators erheblich eingeschränkt. Moderne Handwerkzeuge sind überwiegend mit Kunststoffgehäusen ausgeführt, in die keine Gewindebohrungen eingebracht werden können. Herstellerseitig sind solche Gewindebohrungen nicht vorgesehen. Ferner ist nachteilig, dass in der Praxis notwendig, unterschiedliche Anbringungsorte jeweils eine neue Bohrung erforder-US Patent 2,452,930, from which the invention is based, describes an angle indicator which is screwed into a hole in the housing using a threaded pin. This angle indicator must be aligned after screwing in and secured with a lock nut. It also has a spirit level and a pointer attached to it, the tip of which runs over a scale attached to a fixed ring, thus enabling a specific angle to be preset. The disadvantages of this design of an angle indicator are its complicated operation, the lack of precision in setting, the need to produce a special form of spirit level, the necessary adjustment between pointer and spirit level, and the proposed method of attaching it to the drill. The application range of the angle indicator is significantly limited by the method of attachment in particular. Modern hand tools are mostly made with plastic housings in which no threaded holes can be made. Manufacturers do not provide such threaded holes. Another disadvantage is that in practice it is necessary to drill a new hole for each different installation location.
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lich machen. Des weiteren ist eine notwendige Justierung zwischen Messlibelle und Zeiger nachteilig, da ein unbeabsichtigtes Lösen der Schraube zur Fehlanzeige beitragen kann.Furthermore, the necessary adjustment between the spirit level and the pointer is disadvantageous, as unintentional loosening of the screw can lead to incorrect readings.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der tragbare Werkzeuge so ausgestattet werden können, dass sie in jeder beliebigen Lage kontrolliert arbeiten und dabei die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden.The object of the invention is to propose a device with which portable tools can be equipped so that they work in a controlled manner in any position, while avoiding the disadvantages of the known solutions.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass tragbare Werkzeuge entweder durch eine leicht daran zu befestigende oder eine in das Werkzeug integrierte Baueinheit so ausgestattet werden, dass eine Voreinstellung des zu realisierenden Winkels in beliebiger Lage und mit der erforderlichen Genauigkeit ermöglicht wird.The essence of the invention is that portable tools are equipped with a structural unit that is easily attached to the tool or integrated into the tool in such a way that the angle to be realized can be preset in any position and with the required accuracy.
Dies wird realisiert durch eine Lagemesseinrichtung, die soweit verstellbar und zugleich voreinstellbar ist, dass jeder Winkel zwischen O0 und 360° eingestellt werden kann.This is achieved by a position measuring device which is adjustable and at the same time pre-adjustable so that any angle between 0 and 360° can be set.
Durch eine Anzeigeeinheit wird die jeweilige Lage während der Ausführung des Bearbeitungsganges überprüfbar.A display unit allows the current position to be checked during the execution of the machining process.
Eine vorteilhafte Ausführung verwendet eine Zusatzbaueinheit zum Werkzeug. Diese Baueinheit kann durch geeignete Mittel am Werkzeug befestigt werden. Dabei ist es unerheblich, ob eine feste oder eine wieder lösbare Verbindung hergestellt wird.An advantageous design uses an additional component for the tool. This component can be attached to the tool using suitable means. It is irrelevant whether a fixed or removable connection is made.
Ein Ring, der mit seiner Rückseite auf beliebige Weise am Werkzeug befestigt wird, nimmt einen weiteren Ring auf, der mittels eines konzentrisch angeordneten Zapfens in diesem befestigt und zugleich geführt ist. Der äußere Ring ist so befestigt, dass dieser eine gebremste Drehbewegung ausführen kann undA ring, which is attached to the tool with its back in any way, accommodates another ring, which is attached and guided in the tool by means of a concentrically arranged pin. The outer ring is attached in such a way that it can perform a braked rotary movement and
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trägt eine Lagemesseinrichtung.carries a position measuring device.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Lagemesseinrichtung eine Messlibelle. Bei einer anderen Ausführungsform wird anstelle der Messlibelle eine Messeinrichtung, die nach dem Prinzip des Lots arbeitet, eingesetzt.In an advantageous embodiment, the position measuring device is a measuring spirit level. In another embodiment, a measuring device that works according to the plumb line principle is used instead of the measuring spirit level.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform verwendet an einem der Ringe eine 360° Winkelteilung und am gegenüberliegenden Ring eine Markierung. Vorteilhaft ist eine Lösung, bei der der gegenüberliegende Ring mit einer Noniusteilung versehen ist. Dadurch wird eine wesentlich exaktere Einstellung der Lage des Werkzeuges ermöglicht.Another advantageous embodiment uses a 360° angle graduation on one of the rings and a marking on the opposite ring. A solution in which the opposite ring is provided with a vernier graduation is advantageous. This enables the position of the tool to be adjusted much more precisely.
Es ist dabei für das Wesen der Erfindung unerheblich, auf welchem der Ringe die Teilungen angeordnet sind.It is irrelevant for the essence of the invention on which of the rings the divisions are arranged.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Einrichtung ist diese in eine als Zusatzhandgriff bekannte Baugruppe integriert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auch bereits im Einsatz befindliche Werkzeuge mit geringem Aufwand nachzurüsten sind.In an advantageous embodiment of the device, it is integrated into a component known as an additional handle. This embodiment has the advantage that tools already in use can also be retrofitted with little effort.
Eine weitere Ausführungsform benutzt anstelle des feststehenden Ringes ein beliebiges Teil des Werkzeuggehäuses als Träger der Skale. Vorteilhaft ist dabei die Anordnung der Einrichtung im Bereich des hinteren, oberen Endes des Werkzeuges. Dabei liegt die Einrichtung bei der Nutzung des Werkzeuges stets im Sichtbereich.Another embodiment uses any part of the tool housing as a carrier for the scale instead of the fixed ring. The arrangement of the device in the area of the rear, upper end of the tool is advantageous. The device is always in the field of vision when the tool is in use.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Messwertgeber in das Werkzeug integriert. An beliebiger Stelle des Gehäuses ist eine Anzeigeeinheit positioniert, mit deren Hilfe die ermittelte Messgröße angezeigt wird. Eine weitere, wie oben beschrieben arbeitende Einrichtung verwendet neben der Anzeige- eine Stelleinheit, die an beliebiger Stelle des Werkzeuges angeordnet sein kann. Durch die Stelleinheit wird die Sollgröße vorgegeben und dieselbe in einer Auswerteeinheit mit einer durch den Sensor gelieferten Istgröße verglichen. Die Anzeigeeinheit kann dabei in bekannter Weise die mit diesem Verfahren ermittelbaren Angaben zur Anzeige bringen.In a further embodiment, a measuring sensor is integrated into the tool. A display unit is positioned anywhere on the housing, with the aid of which the measured value is displayed. Another device, which works as described above, uses an actuating unit in addition to the display unit, which can be positioned anywhere on the tool. The actuating unit specifies the target value and compares it in an evaluation unit with an actual value provided by the sensor. The display unit can display the information determined using this method in a known manner.
Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der das ermittelte Messergebnis zu einer Ja- Nein- Aussage verarbeitet und als solche angezeigt wird. Eine Ausführungsform verwendet zur Anzeige der Aussage eine Leuchtdiode.An advantageous embodiment is one in which the measured result is processed into a yes/no statement and displayed as such. One embodiment uses a light-emitting diode to display the statement.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird das ermittelte Messergebnis an eine Auswerte-/Regeleinheit geliefert. Diese steuert wiederum ein Stellorgan, das die Energiezufuhr zum Antriebsorgan des Werkzeuges unterbricht. In diesem Falle wird die Zufuhr der Antriebsenergie zum Werkzeug unterbrochen, solange die Auswerteeinheit ein "Nein"- oder "Unzulässig"- Signal liefert. Durch ein gesondertes Bedienelement des Werkzeuges kann bei einer weiteren Ausführung die vorgenannte Einrichtung kurzzeitig, zum Beispiel für Anbohrvorgänge, außer Kraft gesetzt werden.In a further embodiment, the measured result is sent to an evaluation/control unit. This in turn controls an actuator that interrupts the energy supply to the drive element of the tool. In this case, the supply of drive energy to the tool is interrupted as long as the evaluation unit delivers a "No" or "Inadmissible" signal. In a further embodiment, the aforementioned device can be temporarily deactivated using a separate control element on the tool, for example for drilling operations.
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Das Erfindung wird nachstehend anhand von 4 Ausführungsbeispielen und 6 Fig. näher erläutert.The invention is explained in more detail below using four embodiments and six figures.
Ausführungsbeispiel 1Example 1
Bei diesem, in Fig. 1 und Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Einstellung der Lage tragbarer Werkzeuge beschrieben, die in das Werkzeuggehäuse eingebaut ist.In this embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2, a device for adjusting the position of portable tools is described, which is built into the tool housing.
Ein in bekannter Weise hergestelltes und aufgebautes Werkzeug (1), vorzugsweise jedoch nicht ausschließlich als Werkzeug mit Elektroantrieb ausgeführt, enthält im Bereich der Hinterkante (20) des an sich beliebig ausgeführten Geis häuses (5) und damit im Sichtfeld eine Einrichtung (2), die unter Nutzung der Wirkung der Erdanziehungskraft eine Information über die augenblickliche Lage des Werkzeuges im Raum liefert.A tool (1) manufactured and constructed in a known manner, preferably but not exclusively designed as a tool with an electric drive, contains in the region of the rear edge (20) of the housing (5) which can be designed in any way and thus in the field of vision a device (2) which, by utilizing the effect of gravity, provides information about the current position of the tool in space.
In die Einrichtung (2) ist entweder eine flüssigkeitsgefüllte Messlibelle oder ein pendelnd gelagertes Lot als Messorgan (26) eingebaut.Either a liquid-filled measuring spirit level or a pendulum-mounted plumb line is installed in the device (2) as a measuring element (26) .
Die Einrichtung (2) ist im Gehäuse (5) des Werkzeuges (1) drehbar angeordnet. Die Einrichtung (2) trägt neben dem Messorgan (26) eine Winkelskale (9). Das Gehäuse (5) trägt gegenüber der Winkelskale (9) eine Bezugsskale (10), wobei durch Verdrehen der Einrichtung (2) relativ zum Gehäuse (5) die gewünschte Solllage des Werkzeuges vorgegeben werden kann und während der Arbeitsverrichtung die Lage des Werkzeuges ständig kontrollierbar ist.The device (2) is arranged in a rotatable manner in the housing (5) of the tool (1). The device (2) has an angle scale (9) in addition to the measuring element (26). The housing (5) has a reference scale (10) opposite the angle scale (9), whereby the desired target position of the tool can be specified by rotating the device (2) relative to the housing (5) and the position of the tool can be constantly monitored during the work.
Die Bezugsskale (10) ist als Noniusskale ausgeführt und erlaubt so eine präzisere Einstellung der Lage des Werkzeuges.The reference scale (10) is designed as a vernier scale and thus allows a more precise adjustment of the position of the tool.
In diesem, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Lage tragbarer Werkzeuge beschrieben, die bei entsprechen-In this embodiment shown in Fig. 3, a device for adjusting the position of portable tools is described, which, with appropriate
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dem Erfordernis nachträglich am Werkzeug angebracht werden kann.
Eine, mit einem Messorgan (26) versehene Einrichtung (2) ist als drehbarer Ring (7) ausgeführt. Dieser ist auf einem, mit einem feststehenden Ring (3) versehenen konzentrisch angeordneten Dorn (6) angeordnet und gegenüber dem feststehenden Ring (3) verdrehbar.can be subsequently attached to the tool if required.
A device (2) provided with a measuring element (26) is designed as a rotatable ring (7). This is arranged on a concentrically arranged mandrel (6) provided with a fixed ring (3) and can be rotated relative to the fixed ring (3).
Die Stirnfläche (4) des feststehenden Rings (3) ist als Befestigungsfläche so gestaltet, dass eine Anbringung der Vorrichtung an möglichst viele unterschiedlich ausgeführte Werkzeuge ermöglicht wird. Dabei ist es unerheblich, ob die Vorrichtung dauerhaft am Werkzeug (1) befestigt wird oder durch geeignete Mittel zur Befestigung abnehmbar bleibt.The front surface (4) of the fixed ring (3) is designed as a fastening surface in such a way that the device can be attached to as many different tools as possible. It is irrelevant whether the device is permanently attached to the tool (1) or can be removed using suitable fastening means.
Einer der Ringe (3) oder (7) weist wiederum eine? Winkel- (9) und der gegenüberliegende Ring eine Bezugsskale (10) auf, die wiederum als Noniusskale ausgeführt sein kann.One of the rings (3) or (7) has an angle scale (9) and the opposite ring has a reference scale (10), which can in turn be designed as a vernier scale.
Ausführungsbeispiel 3Example 3
In diesem, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Lösung für die Vorrichtung zur Einstellung der Lage tragbarer Werkzeuge beschrieben, die die Vorrichtung mit einem häufig bei tragbaren Werkzeugen verwendeten Zusatzhandgriff kombiniert.In this embodiment shown in Fig. 4, a solution for the device for adjusting the position of portable tools is described which combines the device with an additional handle frequently used with portable tools.
Ein Zusatzhandgriff üblicher Bauweise, der mittels einer Klemmschelle auf dem Spannhals des Werkzeugs festgeklemmt wird, trägt zwischen Klemmschelle (28) und Griffelement (36) einen drehbaren Ring (12), der auf einem konzentrisch zum Griffelement liegenden und materialeinheitlich mit der KlemmschelleAn additional handle of conventional design, which is clamped onto the clamping collar of the tool by means of a clamp, carries a rotating ring (12) between the clamp (28) and the handle element (36), which is mounted on a concentrically located ring to the handle element and made of the same material as the clamp.
(28) verbundenen Zapfen gelagert ist. Die Klemmschelle hat im Bereich des Ringes (12) eine zylindrische Ausformung (29) etwa gleichen Durchmessers.
Entweder Ring (12) oder die zylindrische Ausformung (29) der Klemmschelle (28) tragen eine Winkel- (9) oder Bezugsskale (10), die auch als Noniusskale ausgeführt sein kann.(28) connected to the pin. In the area of the ring (12), the clamp has a cylindrical shape (29) of approximately the same diameter.
Either the ring (12) or the cylindrical shape (29) of the clamp (28) bears an angle scale (9) or reference scale (10), which can also be designed as a vernier scale.
Ausführungsbeispiel 4Example 4
Bei diesem, in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Aufgabe mittels einer elektrisch/elektronisch wirkenden Baueinheit gelöst, indem durch gezielte Einwirkung auf die Energiezufuhr des Werkzeuges ein Inbetriebsetzen nur unter bestimmten Voraussetzungen, wie beispielsweise bei Erreichen der gewünschten Lage des Werkzeuges im Raum, ermöglicht wird.
Eine Regeleinheit (30) wird durch ein Stellelement (34), das an beliebiger Stelle des Werkzeuges (1) angeordnet sein kann, mit einer Sollgröße beaufschlagt. Ein beliebig aufgebauter und im Inneren des Gehäuses (5) des Werkzeugs (1) angeordneter Sensor (32), der wenigstens die Abweichung des Werkzeuges (1) von einer der Bezugsachsen desselben erfassen und den ermittelten Wert in einer Ausgangsgröße abbilden kann, liefert an die Regeleinheit (30) die zu vergleichende Messgröße. Durch die Regeleinheit (30) wird nach erfolgtem Vergleich beider Größen die Energieversorgung der Antriebseinheit (33) des Werkzeuges freigegeben, wenn beide Größen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen, sofern dies nicht der Fall ist, bleibt die Energiezufuhr gesperrt.In this embodiment shown in Fig. 5 and Fig. 6, the object according to the invention is achieved by means of an electrically/electronically acting structural unit in that, by specifically influencing the energy supply of the tool, it is only possible to start up under certain conditions, such as when the desired position of the tool in space is reached.
A control unit (30) is supplied with a target value by an actuating element (34), which can be arranged at any point on the tool (1). A sensor (32) of any design and arranged inside the housing (5) of the tool (1), which can detect at least the deviation of the tool (1) from one of its reference axes and map the determined value into an output value, supplies the control unit (30) with the measured value to be compared. After the two values have been compared, the control unit (30) enables the power supply to the drive unit (33) of the tool if both values are within a predetermined tolerance range; if this is not the case, the power supply remains blocked.
Die Regeleinheit liefert ferner an eine im Gehäuse (5) des Werkzeuges (1) integrierte Anzeigeeinheit eine Information über den momentanen Betriebszustand desselben. Dabei ist es unerheblich, welche Bauart, welchen Anzeigemodus und welchen Einbauort die Signaleinrichtung (25) hat.
Mittels eines Schalters/Tasters (34) kann ferner die Regeleinheit (30) derart beeinflusst werden, dass ein anfängliches, zeitlich und/oder anderweitig begrenztes Inbetriebsetzen der Antriebseinheit des Werkzeuges ermöglicht wird. Damit ist es möglich, eine notwendige Auslenkung des Werkzeuges (1) zu Beginn des Arbeitsvorganges, wie beispielsweise beim Anbohren, ohne Blockierung der Antriebseinheit vorzunehmen.The control unit also supplies information about the current operating status of the tool (1) to a display unit integrated in the housing (5). It is irrelevant what type, what display mode and what installation location the signaling device (25) has.
By means of a switch/button (34), the control unit (30) can also be influenced in such a way that an initial, time-limited and/or otherwise limited start-up of the drive unit of the tool is possible. This makes it possible to carry out a necessary deflection of the tool (1) at the beginning of the work process, such as when drilling, without blocking the drive unit.
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Claims (13)
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Legal Events
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Effective date: 20001026 |
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