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WO 2004/035229 PCT/FR2003/002969
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TITRE : Dispositif de transmission et application à un dispositif de dosage.
La présente invention concerne un dispositif pour transformer
un mouvement oscillant en un mouvement unidirectionnel, rotatif et/ou
linéaire,
ainsi que son application à un dispositif de distribution de doses contrôlées
d'un produit de finition notamment
Pour transformer un mouvement oscillant ou un mouvement
unidirectionnel rotatif, on connaît de l'état de la technique des systèmes
d'encliquetage dans lesquels un cliquet, par exemple solidaire d'un bras
oscillant, vient engrener sur un pignon lorsqu'on déplace le bras dans un sens
et entraîne le pignon lorsqu'on déplace le bras dans l'autre sens. La
transmission du mouvement est donc réalisée principalement grâce à la
coopération entre le cliquet et les dents du pignon.
Or un pignon présente un nombre fini de dents, qui
correspondent chacune à un point d'entraînement potentiel. De ce fait, tant
que le cliquet n'est pas passé d'une dent à la suivante, le dispositif
présente un
certain jeu et il ne fonctionne pas avec un maximum d'efficacité dès le
premier
mouvement moteur du bras oscillant.
Par ailleurs, on connaît des dispositifs de distribution de
produits de finition tels que les pistolets à mastic, pour appliquer notamment
un
produit de finition à une zone déterminée. Dans de tels dispositifs, on trouve
un
réservoir muni d'un piston qui généralement, est mis en mouvement dans le
réservoir grâce à un système de ressort relié à une gâchette. Cependant, de
tels systèmes présentent une certaine inertie, notamment du fait de
l'utilisation
de ressorts pour mettre en mouvement ledit piston.
Ainsi, de tels systèmes ne permettent pas de contrôler
précisément la dose de produit appliqué ni sa vitesse de sortie dudit
réservoir.
Il existe en effet une période transitoire, relativement longue par rapport à
la
durée de distribution du produit, au cours de laquelle la vitesse de
distribution
du produit va augmenter avant de se stabiliser.
De plus, de tels dispositifs de distribution entraînent des pertes
du produit appliqué puisque généralement la dose distribuée est largement
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supérieure à celle qui est véritablement nécessaire. Ces dispositifs ne
permettent pas d'éviter des bavures qu'il faudra donc ultérieurement nettoyer.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de
transmission ainsi qu'un dispositif de distribution de doses contrôlées,
mettant
en oruvre un tel dispositif de transmission, qui pallient les inconvénients
précités. En particulier, un but de la présente invention est de fournir un
dispositif de transmission pour transformer un mouvement oscillant en un
mouvement unidirectionnel, rotatif et/ou linéaire, qui ne présente pas de jeu.
Ainsi, un tel dispositif présentera une efficacité de transmission accrue par
rapport à des dispositifs de transmission connus par ailleurs.
Un autre but de la présente invention est de proposer un
dispositif de distribution de doses d'un matériau liquide, visqueux ou pâteux,
tel
qu'un produit de finition mettant en oeuvre un tel dispositif de transmission,
permettant de contrôler précisément la quantité de matériau appliqué.
Un autre but de la présente invention est de fournir un
dispositif pour distribuer une dose optimale de matériau à appliquer, cette
dose
étant suffisante pour s'assurer que l'effet recherché est obtenu sans qu'il
soit
nécessaire ultérieurement de nettoyer d'éventuelles bavures.
D'autres buts et avantages de la présente invention
apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est donnée qu'à
titre
indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
La présente invention concerne tout d'abord un dispositif de
transmission pour transformer au moins un mouvement oscillant en un
mouvement rotatif unidirectionnel cflmprenant :
- un actionneur oscillant autour d'un axe d'oscillation, entre
deux positions, dans un premier sens, dit d'entraînement, et dans un second
sens, dit de retour, opposé audit sens d'entraînement,
- une roue munie d'un axe de rotation, l'axe d'oscillation 2 dudit
actionneur 1 et l'axe de rotation de ladite roue 4 étant confondus,
- des moyens d'entraînement de ladite roue par arc-boutement
assujettis audit actionneur, aptes à entraîner ladite roue dans un premier
sens,
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dit avant,
- des moyens de blocage de ladite roue par arc-boutement,
aptes à interdire à ladite roue d'entrer en rotation dans un second sens, dit
arrière, opposé audit sens avant.
La présente invention concerne également un dispositif de
transmission pour transformer un mouvement oscillant en un mouvement
linéaire unidirectionnel mettant en oeuvre un dispositif de transmission pour
transformer un mouvement oscillant en un mouvement rotatif unidirectionnel,
dans lequel un pignon coopère avec l'axe de rotation de ladite roue d'une
part,
et d'autre part engrène avec une crémaillère.
La présente invention concerne aussi un dispositif de
distribution de doses contrôlées d'un matériau liquide, pâteux ou visqueux,
notamment un produit d'étanchéité, mettant en oeuvre un dispositif de
transmission apte à transformer un mouvement oscillant en un mouvement
linéaire unidirectionnel.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description,
accompagnée des dessins en annexe, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif
de transmission conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de la
figure 1, les pièces étant assemblées,
- les figures 3 à 6 respectivement sont des projections avant,
droite, arrière et gauche du dispositif illustré à la figure 2,
- la figure 7 est une vue agrandie du dispositif de transmission
illustré à la figure 6, le couvercle du boîtier étant ôté,
- les figures 8, 9 et 10 sont des projections respectivement de
dessous, selon la tranche, et de dessus, illustrant les moyens d'entraînement
et de blocage de l'invention,
- la figure 11 est une vue de moyens débrayables utilisés dans
un dispositif pour transformer un mouvement rotatif unidirectionnel en
mouvement linéaire unidirectionnel,
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- la figure 12 illustre un dispositif de distribution de doses
contrôlées d'un matériau liquide, pâteux ou visqueux, conforme à l'invention,
- la figure 13 représente schématiquement un dispositif de
pose d'éléments de fixation muni d'un dispositif de distribution conforme à
l'invention.
Comme illustrée à la figure 1, la présente invention concerne
un dispositif de transmission pour transformer au moins un mouvement
oscillant en un mouvement rotatif unidirectionnel.
Selon l'invention, un tel dispositif de transmission comprend un
actionneur 1 oscillant autour d'un axe d'oscillation 2. Ce dispositif peut
osciller
entre deux positions, notamment des positions extrêmes haute et basse. Par
exemple, il peut osciller dans un premier sens illustré par la flèche 3, de
haut
en bas, et dans un second sens opposé. On appellera ledit premier sens, sens
d'entraînement, et ledit sens opposé, sens de retour.
Le dispositif comprend également une roue 4 munie d'un axe
de rotation 5.
Enfin, le dispositif de transmission conforme à l'invention
comprend en outre :
- des moyens d'entraînement 6 de ladite roue 4 par arc-
boutement,
- des moyens de blocage 8 de ladite roue 4 par arc-boutement.
Lesdits moyens d'entraînement 6 sont assujettis audit
actionneur 1 et sont aptes à entraîner ladite roue 4 dans un premier sens dit
avant, illustré par la flèche 7.
Lesdits moyens de blocage 8 sont aptes à interdire à ladite
roue 4 d'entrer en rotation dans un second sens, dit arrière, opposé audit
sens
avant 7.
De façon avantageuse, ladite roue 4, lesdits moyens
d'entraînement 6 et lesdits moyens de blocage 8 sont rassemblés à l'intérieur
d'un boîtier 9 qui les protège et les maintient dans leur position respective,
comme illustré aux figures 2 à 6.
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Ledit boîtier 9 est muni d'un couvercle 10 qui, une fois ôté,
comme le montre la figure 7, permet d'accéder au mécanisme du dispositif de
transmission. Ainsi, ledit boîtier 9 peut servir de support à l'axe de
rotation 2 de
ladite roue. Il est en outre muni à l'arrière d'une ouverture 11 pour
permettre
5 les mouvements d'oscillation de l'actionneur 1.
Par ailleurs, les moyens de blocage 8 de ladite roue 4 garde
une position fixe par rapport audit boîtier 9.
En outre, avantageusement, l'axe d'oscillation 2 dudit
actionneur 1 et l'axe de rotation 5 de ladite roue 4 sont confondus.
Ledit actionneur 1 peut se présenter sous la forme d'un levier 1
dont une extrémité 12 est articulée à l'axe de rotation 5 de ladite roue 4.
Comme illustré à la figure 1 et aux figures 8 à 10, ladite roue 4
présente une tranche 13 lisse. Les moyens d'entraînement 6 et les moyens de
blocage 8 coopèrent avec ladite tranche 13 de la roue 4.
Les moyens d'entraînement se présentent sous la forme d'un
excentrique 14 assujetti audit levier 1 au niveau de son axe de rotation par
un
axe 15. Ainsi, la distance entre l'axe de rotation de l'excentrique
d'entraînement 14 et l'axe de rotation 5 de ladite roue reste constante.
Au cours du mouvement d'oscillation du levier 1 autour de
l'axe de rotation 5 de la roue 4, l'excentrique d'entraînement 14, entraîné
par
frottement, finira par s'arc-bouter contre ladite roue 4. Ainsi, ladite roue 4
est
entraînée par ledit levier 1, par l'intermédiaire de l'excentrique
d'entraînement
14.
Quand le levier 1 se déplace dans le sens de retour,
l'excentrique d'entraînement 14 va légèrement tourner sur son axe de rotation
et ne se trouvera plus arc-bouté contre ladite roue. Il pourra donc glisser
librement le long de la tranche 13 de ladite roue 4.
De la même manière, lesdits moyens de blocage 8 se
présentent sous la forme d'un excentrique de blocage 16 dont l'axe de
rotation,
matérialisé par un axe 17, reste à distance constante de l'axe de rotation 5
de
ladite roue 4.
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Le principe de fonctionnement de l'excentrique de blocage 16
est similaire à celui de l'excentrique de l'entraînement 14. Comme on a vu que
les moyens de blocage 8 restent fixes par rapport au boîtier 9, lorsque ledit
excentrique de blocage 16 est arc-bouté contre la roue 4, il empêche cette
dernière d'entrer en rotation. C'est ce cas de figure qui se réalise lorsque
le
levier 1 se déplace dans le sens de retour.
Par contre, lorsque le levier 1 se déplace dans le sens
d'entraînement 3, ledit excentrique de blocage 16 subit une légère rotation
autour de son axe de rotation et glisse librement contre la tranche 13 de
ladite
roue 4.
Le cycle de fonctionnement du dispositif de transmission est
donc le suivant : lorsque le levier 1 se déplace dans le sens d'entraînement
3,
l'excentrique d'entraînement 14 se trouve arc-bouté contre ladite roue 4 alors
que l'excentrique de blocage 16 subit une légère rotation qui le place en
roue
libre par rapport à ladite roue 4. Ainsi, l'excentrique d'entraînement 14
peut
entraîner la roue 4 en rotation, dans le sens avant 7.
Puis, lorsque le levier 1 a atteint la de sa course, il se déplace
dans le sens de retour, pour revenir à sa position initiale. Dans ce cas,
ledit
excentrique d'entraînement 14 subit une légère rotation qui le place en roue
libre par rapport à ladite roue 4 tandis que ledit excentrique de blocage 16
se
trouve arc-bouté contre la tranche 13 de ladite roue 4.
Le levier 1 va donc pouvoir retourner librement à sa position
initiale tandis que les moyens de blocage 8 empêchent la roue 4 de tourner
dans le sens arrière.
De manière avantageuse, lesdits excentriques d'entraînement
14 et de blocage 16 se présentent sous la forme de galets tronqués, munis
d'un méplat. Afin d'assurer un meilleur contact entre lesdits excentrique 14,
16
et ladite roue 4, des ressorts 18, 19 sont prévus, coopérant au moins avec
ledit
méplat desdits excentriques 14, 16, pour presser lesdits excentriques contre
la
tranche 13 de ladite roue 4.
Ainsi, ledit levier 1 est muni d'un ergot 20 dans lequel est
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prévue une encoche 21 où est logé ledit ressort 18. Ladite encoche 21 permet
de maintenir et de guider ledit ressort 18. Ledit ressort 18 agit sur ledit
méplat
dudit excentrique d'entraînement 14 et assure ainsi un contact constant entre
ledit excentrique d'entraînement 14 et ladite roue 4.
En ce qui concerne les moyens de blocage 8, il est avantageux
de prévoir un bras coudé 22 dont une extrémité 23 coopère avec l'axe de
rotation 5 de ladite roue 4, et l'autre extrémité 24 est solidaire dudit
boîtier 9.
Au niveau du coude dudit bras coudé 22, on prévoit une encoche 25 où est
logé ledit ressort 19, apte à coopérer avec le méplat de l'excentrique de
blocage 16. Ici également, ladite encoche 25 permet de maintenir et de guider
ledit ressort 19.
Ainsi, lesdits moyens de blocage 8 restent correctement
positionnés par rapport à ladite roue 4.
Avantageusement, lesdits excentriques d'entraînement 14 et
de blocage 16 présentent une excentricité de quelques dixièmes de
millimètres, notamment 3/10 de millimètres pour un diamètre de 6 mm.
On a représenté à la figure 7, de manière exagérée, d'une part
l'axe de rotation desdits excentriques 14, 16, matérialisés par les axes 15,
17
respectivement, et d'autre part le centre 50, 51 du cercle dans lequel est
inscrit
ledit excentrique 14, 16. On définit l'excentricité comme la distance entre
l'axe
de rotation de l'excentrique et le centre dudit cercle.
Pour chaque excentrique 14, 16, on considère le point de
contact entre ledit excentrique 14, 16 et la roue 4 et l'axe de rotation dudit
excentrique 14, 16. Ces deux points définissent une droite, appelée
génératrice de contact 52, 53, qui forme un angle respectivement 54, 55 avec
la droite définie par ledit point de contact et le centre 50, 51 du cercle
dans
lequel est inscrit ledit excentrique 14, 16.
Lorsque ledit excentrique 14, 16 entre en rotation, la position
dudit centre 50, 51 par rapport à ladite génératrice de contact 52, 53 change.
L'amplitude de l'angle de contact 54, 55 peut donc varier quand ledit
excentrique 14, 16 est arc-bouté contre ladite roue 4, l'angle de contact 54,
55
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a une valeur minimale, dite angle de pression.
Grâce auxdits ressorts 18, 19, le contact entre undit
excentrique 14, 16 et ladite roue 4 est maintenu à tout moment et ledit angle
de contact 54, 55 reste constant. C'est le sens des efforts exercés entre
ladite
roue 4 et lesdits excentriques 14, 16, qui détermine si ledit excentrique 14,
16
est arc-bouté ou en frottement glissant contre la roue.
Comme illustré à la figure 1, ledit levier 1 peut être assujetti à
des moyens de commande, par l'intermédiaire d'un taquet 26. Les moyens de
commande décrivent avantageusement un mouvement alternatif, en ce sens
que le chemin suivi par lesdits moyens de commande, dans l'espace, reste le
même d'un cycle de fonctionnement au suivant.
Avantageusement, ledit taquet 26 peut être positionné le long
dudit levier 1, à distance variable de l'axe d'oscillation 2 dudit levier 1 ou
de
rotation 5 de ladite roue 4. Cette disposition autorise un coefficient de
transmission variable du mouvement alternatif des moyens de commande au
dispositif de transmission conforme à l'invention.
En effet, pour un cycle complet de déplacement des moyens
de commande avec une amplitude constante, selon la position du taquet 26
sur le levier 1, l'angle d'oscillation dudit levier autour de son axe
d'oscillation 2,
variera. En particulier, plus le taquet 26 sera proche dudit axe d'oscillation
2,
plus l'angle d'oscillation sera grand et plus l'angle de rotation de ladite
roue 4
correspondant sera important.
La présente demande concerne également un dispositif de
transmission pour transformer un mouvement oscillant en un mouvement
linéaire unidirectionnel, mettant en oeuvre un dispositif de transmission, tel
qu'évoqué précédemment pour transformer un mouvement oscillant en un
mouvement rotatif unidirectionnel et comprenant en outre un pignon 27
coopérant avec l'axe de rotation 5 de ladite roue 4 d'une part et d'autre
part,
engrenant avec une crémaillère 28.
Ainsi, lorsque le levier 1 se déplace dans le sens
d'entraînement, il entraîne, grâce à l'excentrique d'entraînement 14, ladite
roue
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4. Celle-ci entraîne ledit pignon, solidaire de l'axe de rotation 5 de ladite
roue 4
et ledit pignon 27 engrène avec ladite crémaillère 28 qui décrit alors un
mouvement linéaire unidirectionnel.
Comme l'excentrique de blocage 16 empêche la rotation de la
roue 4 dans le sens arrière, le pignon 27 ne peut pas non plus tourner dans le
sens arrière. Ainsi, la crémaillère 28 est elle-même bloquée dans le sens
correspondant audit sens arrière de ladite roue 4.
De manière avantageuse, on prévoit des moyens de
débrayage pour rendre libre ledit pignon 27 par rapport à l'axe de rotation 5
de
ladite roue 4 et pouvoir ramener ladite crémaillère 28 dans sa position
initiale
en l'entraînant dans le sens contraire à son sens normal de déplacement.
Ledit pignon 27 est monté sur un arbre 31 dont l'extrémité est
munie d'un orifice traversant dans laquelle est logé une goupille 32. Ladite
goupille 32 coopère avec une rainure diamétrale 30 de l'extrémité du pignon
27. Ainsi, lorsque ladite goupille 32 est engagée dans ladite rainure 30, la
rotation de l'arbre 31 entraîne la rotation du pignon 27.
Par ailleurs, on prévoit un tube 34 solidaire de la roue 4 au
niveau de son axe de rotation 5. La longueur du tube 34 est au moins égale à
une fois et demie le diamètre de la goupille 32 placée à l'extrémité de
l'arbre
31 du pignon 27. Le diamètre intérieur dudit tube 34 est égal à celui de
l'arbre
31 du pignon 27, de sorte que ledit tube 34 et ledit arbre 31 peuvent
coopérer.
De plus, la paroi dudit tube 34 est munie de deux encoches 35
longitudinales, diamétralement opposées, aptes à coopérer avec ladite goupille
32. Ainsi, lorsque ladite roue 4 entre en rotation, elle est apte à entraîner
ledit
arbre 31 en rotation par l'intermédiaire de la goupille 32.
Pour débrayer ledit pignon 27 de ladite roue 5, on place au
fond dudit tube 34 un ressort de débrayage 33, de sorte qu'en position
embrayée, ledit ressort de débrayage appuie sur ladite goupille 32 pour
qu'elle
coopère avec ladite rainure 30 du pignon 27. La longueur de l'arbre 31 est
prévue suffisante pour que ledit arbre 31 dépasse dudit boîtier 9, au niveau
d'un bouton de débrayage 36.
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En appuyant sur ledit bouton de débrayage 36, on repousse
ledit arbre 31 et donc ladite goupille 32 pour la dégager de ladite rainure 30
du
pignon 27, et qu'elle coopère plus avec le pignon. Il est alors possible de
déplacer ladite crémaillère 28 dans le sens contraire à son sens normal de
5 déplacement.
Il est à noter qu'un dispositif de transmission pour transformer
un mouvement oscillant en un mouvement linéaire ou rotatif unidirectionnel,
conforme à l'invention, est irréversible. En effet, du fait de la présence des
moyens de blocage 8, et étant donné que le levier 1 peut osciller
10 indépendamment de la rotation de la roue 4, il n'est pas possible de
transformer un mouvement rotatif unidirectionnel imprimé à ladite roue 4 en un
mouvement oscillant du levier 1.
Par ailleurs, indépendamment de la position du taquet 26 sur
le levier 1, une oscillation complète du levier 1, c'est-à-dire un mouvement
dans le sens d'entraînement 3 suivi d'un mouvement dans le sens de retour,
aboutit à une rotation et éventuellement à une translation, d'amplitude
constante au cours du temps. II est possible de régler cette amplitude en
réglant la position du taquet 26 par l'intermédiaire duquel lesdits moyens de
commande agissent.
La présente invention concerne encore un dispositif de
distribution de doses contrôlées d'un matériau liquide, pâteux ou visqueux tel
qu'un produit de finition, notamment un produit d'étanchéité, mettant en
oeuvre
un dispositif de transmission pour transformer un mouvement oscillant en un
mouvement linéaire unidirectionnel, ledit dispositif de distribution
comportant
en outre un réservoir 37 apte à contenir ledit matériau, ladite crémaillère 28
coopérant avec des moyens 39 pour vider ledit réservoir 37 dose par dose.
Un tel dispositif est illustré à la figure 12. Dans cette figure,
ledit réservoir 37 se présente sous la forme d'une cartouche ou d'une seringue
munie d'une buse de distribution 40 et d'un piston qui constituent lesdits
moyens 39 pour vider ledit réservoir 37.
Comme illustré, lorsque ladite crémaillère 28 avance d'un pas
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correspondant à l'amplitude sélectionnée, une dose prédéterminée du produit
de finition peut être distribuée.
Comme illustré, le boîtier 9 est muni d'un capot avant 41 dont
la partie inférieure, où débouche la crémaillère 28, présente une encoche
sensiblement circulaire 42.
Par ailleurs, ledit réservoir 37 est muni à son extrémité
opposée à la buse de distribution 40, d'ailettes 43. Ladite encoche circulaire
42
est prévue apte à recevoir lesdites ailettes 43 du réservoir 37. Elle sert
donc de
moyens de maintien dudit réservoir.
De plus, cela permet de changer la cartouche 37 utilisée très
facilement. Une fois une cartouche 37 vidée, il suffit de débrayer le pignon
27
de la roue 4 en appuyant sur le bouton de débrayage 36, de ramener la
crémaillère 28 dans sa position initiale, puis d'ôter la cartouche 37 vidée en
la
glissant hors de l'encoche de maintien 42 avant d'installer une cartouche
neuve 37.
Avantageusement, on peut utiliser un tel dispositif de dosage
d'un matériau de finition dans un dispositif 44 de pose d'éléments de fixation
par exemple le rivetage.
Ces mécanismes présentent notamment un dispositif de
chargement 45 qui amène d'un élément de fixation les extrémités d'un moyen
46 d'alimentation en élément de fixation jusqu'à un moyen 47 de pose de
l'élément de fixation.
Au cours du fonctionnement du dispositif de pose, les moyens
de chargement 45 basculent avec une amplitude constante autour de son axe
de basculement 48.
Avantageusement, on pourra fixer un dispositif de dosage
conforme à l'invention à un point fixe par rapport Aux moyens de chargement
45 sommairement décrit. En outre, on pourra assujettir ledit leviér 1 audit
dispositif de chargement 45, par l'intermédiaire d'un taquet 26. Ainsi, le
mouvement de basculement du dispositif de chargement pourra être transmis
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audit levier 1, assurant donc le fonctionnement du dispositif de dosage.
Par ailleurs, le but étant d'amener une dose contrôlée d'un
matériau de finition au niveau du moyen de fixation, on prévoit entre la buse
40
de la cartouche 37 et les moyens de maintien des moyens de chargement un
tuyau souple dans lequel peut circuler ledit matériau liquide, pâteux ou
visqueux, de finition.
Naturellement, d'autres modes de mises en oruvre à la portée
de l'homme de l'art, auraient pu encore être envisagés sans pour autant sortir
du cadre de l'invention.
