JP2007204177A - 水中機器の着脱装置及びそれを用いた水中機器の昇降操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻上げ機１９に吊り下げられて水中及び水上間を昇降する水中ミキサ１０を巻上げ機１９に着脱する着脱装置の部品点数の低減、作動信頼性や作動安定性の向上を図る。
【解決手段】巻上げ機１９に吊り下げられるフレーム２５と、フレーム２５に水平方向の回動軸心で揺動可能に支持されたフック体３４とを設け、フック体３４に、水中ミキサ１０の吊上げ時にその吊下げ部１４に係合される第１係合部３５と、ミキサ１０の水中内への設置時に吊下げ部１４に係合される第２係合部３６とを設ける。フック体３４は無荷重状態で、第１係合部３５がフック体３４の回動軸心及び重心を結ぶ延長線上に位置し、第２係合部３６が第１係合部３５に対し揺動方向に位相を変えて位置する無負荷姿勢とし、フック体３４に、無負荷姿勢での下降移動時に吊下げ部１４と当接してフック体３４を回動させ吊下げ部１４を第１係合部３５に係合させる第１ガイド部３８を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中で用いられる水中機器を昇降装置に対し着脱するための着脱装置及びそれを用いた水中機器の昇降操作装置に関するものである。

従来、水中ミキサ等の水中機器を汚水槽内に設置する場合、その水中機器毎に鎖を取り付けておき、設置時には、この鎖を利用して水中機器を吊り下げて汚水槽内に設置する一方、水中機器の保守点検時には、水中機器を鎖によって汚水槽内から吊り上げるようにしている。そして、一般に、水中機器の使用時には、鎖の上端部を槽上部に係合した状態で使用するようになっている。

しかし、上記鎖の上端部を係合した状態であると、その鎖の弛みが過大になることがあり、その場合、鎖が水中機器の運動部分（回転部分）に巻き込まれて水中機器の損傷や鎖の切断を招くことが生じる。

また、長期間の使用中には水中の鎖が水流にあおられて揺れ動き、機器及び鎖同士や鎖のリング同士で擦れ合って、機器の損傷や鎖の摩耗及び切断が発生する。

さらに、機器毎に鎖を取り付ける必要があるため、多台数を扱うような大規模な処理場においては、多数の鎖を準備する必要があり、そのための費用が発生してコストアップするのは避けられない。

そこで、これらの問題を避けるために、例えば特許文献１や特許文献２等に示されるように、水中機器を吊り下げるための巻上げ機等の昇降装置に、水中機器に対し着脱される着脱装置を設け、この着脱装置により、鎖を用いることなく、水中において昇降装置と水中機器とを着脱できるようにしたものが提案されている。
ドイツ特許公開公報第２８４９８７７号 特開平９−１７０５９９号公報

ところが、上記従来の特許文献１及び２のものでは、いずれも、部品点数が多いばかりでなく、ばね装置の使用等により複雑な動作で昇降装置と水中機器とを着脱するようになっており、作動信頼性や作動安定性の点で問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇降装置に設けられる着脱装置の構造を改良することで、少ない部品点数により単純な動作で昇降装置と水中機器とを着脱できるようにして、部品点数の低減、作動信頼性や作動安定性の向上を図ることにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、昇降装置に設けられる着脱装置として、設置用及び吊上げ用の２つの係合部を有するフック体を水平軸心回りに揺動可能に設け、水中機器の設置時には、設置用係合部に水中機器を吊り下げて下降移動させ、水中機器が設置されると、フック体を自重により回動させて設置用係合部と水中機器との係合を解除する一方、水中機器の吊上げ時には、フック体を下降移動させて吊上げ用係合部と水中機器との当接によりフック体を自重に抗して回動させて吊上げ用係合部に水中機器を案内させ、その後にフック体を自重により回動させて吊上げ用係合部と水中機器とを係合させるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、昇降装置に吊り下げられて水中及び水上間を昇降する水中機器を、昇降装置に対し着脱するための着脱装置が対象である。

そして、この着脱装置は、上記昇降装置に吊り下げられるフレームと、このフレームに水平方向の回動軸心をもって揺動可能に支持されたフック体とを備える。また、このフック体は、水中機器を昇降装置により吊り上げる際に水中機器の吊下げ部に係合される第１係合部と、水中機器を昇降装置から離脱させて水中内に設置する際に吊下げ部に係合される第２係合部とを備えていて、無荷重状態では、上記第１係合部が上記フック体の回動軸心とフック体の重心とを結ぶ延長線上に位置しかつ第２係合部が第１係合部に対し揺動方向に位相を変えて位置する無負荷姿勢となるように設定されている。

また、フック体は、上記無負荷姿勢で下降移動したときに、設置位置にある水中機器の吊下げ部との当接によりフック体を回動させて吊下げ部を第１係合部に係合させるように案内する第１ガイド部を備え、かつ水中機器の吊下げ部を第２係合部に係合して下降移動したときに、水中機器の設置位置で無負荷姿勢に回動して吊下げ部と第２係合部との係合が解除されるように構成されている。

上記の構成によると、水中機器を水中に沈めて設置する場合、その水中機器は吊下げ部にて着脱装置におけるフック体の第２係合部に係合される。この状態では、フック体の第２係合部に水中機器の吊下げ荷重がかかるので、フック体は無負荷姿勢から第２係合部がフック体の回動軸心の真下又は真下近傍に位置するように回動変化する。この状態で昇降装置の下降作動により水中機器が水上位置から下降して水中に沈む。水中機器が設置位置に到達して下降が停止し、フック体（着脱装置）のみが相対的に下降すると、フック体は自重により第２係合部が水中機器の吊下げ部から外れる方向の無負荷姿勢に回動する。このことで第２係合部と水中機器の吊下げ部との係合が解除され、水中機器が昇降装置から分離される。その後、昇降装置の上昇作動により着脱装置が無負荷状態で水上に引き上げられる。

一方、水中にある水中機器を着脱装置に係合して水上に引き上げる場合、着脱装置を無負荷状態とし、そのフック体を無負荷姿勢として昇降装置の下降作動により着脱装置を水中に沈める。この下降するフック体は第１ガイド部において水中にある水中機器の吊下げ部に当接し、この第１ガイド部と吊下げ部との当接によりフック体が押されて無負荷姿勢から回動して吊下げ部が第１係合部に係合するように案内される。フック体のさらなる下降により吊下げ部が第１係合部に完全に係合されると、吊下げ部により案内規制がなくなり、フック体が自重により逆方向に回動して無負荷姿勢に戻る。その後、昇降装置が上昇作動して着脱装置と、そのフック体の第１係合部に吊下げ部にて係合されている水中機器とが水上に引き上げられる。

したがって、このように鎖を用いずに水中機器を設置し又は引き上げるので、鎖を用いた場合の機器の損傷、鎖の摩耗や切断、コストアップを招くことはない。

また、上記の如く、着脱装置を昇降させるだけで自動的に、フック体の第２係合部から水中機器の吊下げ部を係合解除して水中機器を着脱装置から分離し、或いはフック体の第１係合部に水中機器の吊下げ部を係合して水中機器を着脱装置に連結することができるので、簡単な動作で昇降装置と水中機器とを着脱して着脱装置の作動信頼性や作動安定性を向上させることができる。しかも、１つのフック体のみにより水中機器を着脱できるので、部品点数を少なくすることができる。

請求項２の発明では、フック体の無荷重姿勢でフレームが水平状態に吊り下げられるようにするためのバランス錘を設ける。このことで、フック体の第１係合部がフック体の回動軸心とフック体の重心とを結ぶ延長線上に安定して位置するようになり、フック体の回動による係合動作及び係合解除動作を安定して行わせることができる。

請求項３の発明では、上記フレームに、上記フック体が無負荷姿勢で下降移動したときに水中機器の吊下げ部と当接して該吊下げ部を第１ガイド部に当接させるように案内する第２ガイド部を第１ガイド部に対向して設ける。

このことで、水中機器の吊下げ部をフック体の第１係合部に係合させる際に、仮に、水中機器の吊下げ部とフック体の第１ガイド部との各位置が互いに当接しない程度に大きく水平方向にずれていても、その吊下げ部はフレーム側の第２ガイド部に当接して、この当接により吊下げ部が第１ガイド部に当接するように案内される。このことで、吊下げ部をスムーズに第１係合部に係合させることができ、吊下げ部とフック体の第１係合部との係合をより一層確実に行うことができる。また、水中機器の引上げ時において不意の衝撃等によって吊下げ部がフック体の第１係合部から外れるのを第２ガイド部によって規制することもできる。

請求項４の発明では、上記フレームは、水中機器を昇降案内するガイド部材に昇降可能に支持されているものとする。このことで、水中機器を昇降案内するガイド部材を利用して、そのガイド部材によって着脱装置を安定してスムーズに昇降させることができる。また、着脱装置が水中機器用のガイド部材に案内されて昇降するので、その水中機器の設置時等で吊下げ部に対する着脱装置の位置決めが容易にできる。

請求項５の発明では、上記請求項４の水中機器の着脱装置において、上記フレームは、１つのガイド部材に昇降可能に片持ち支持され、フック体のガイド部材回りの水平方向の変位量は第１ガイド部の水平方向の長さよりも小さくする。

こうすれば、フレームとガイド部材との間に昇降移動のための隙間があって、その隙間によりフレームのガイド部材回りのガタが生じていたとしても、第１ガイド部を機器の吊下げ部に確実に接触させることができ、第１係合部と吊下げ部との係合動作を確実に行わせることができる。

請求項６の発明では、上記水中機器は水中ポンプ、水中エアレータ又は水中ミキサとする。このことで、本発明の効果が有効に発揮される最適な水中機器が得られる。

請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの水中機器の着脱装置を備えた水中機器の昇降操作装置を設ける。このことで、請求項１と同様の作用効果を奏することのできる水中機器の昇降操作装置が得られる。

以上説明したように、請求項１及び７の発明によると、水中機器を昇降装置に対し着脱するための着脱装置として、昇降装置に吊り下げられるフレームと、このフレームに水平方向の回動軸心をもって揺動可能に支持されたフック体とを設け、このフック体は、水中機器を昇降装置により吊り上げる際に水中機器の吊下げ部に係合される第１係合部と、水中機器を昇降装置から離脱させて水中内に設置する際に吊下げ部に係合される第２係合部とを備えたものとし、無荷重状態で、第１係合部がフック体の回動軸心とフック体の重心とを結ぶ延長線上に位置しかつ第２係合部が第１係合部に対し揺動方向に位相を変えて位置する無負荷姿勢となるように設定し、フック体に、その無負荷姿勢で下降移動したときに水中機器の吊下げ部との当接によりフック体を回動させて吊下げ部を第１係合部に係合させるように案内する第１ガイド部を設け、水中機器の吊下げ部を第２係合部に係合して下降移動したときに、水中機器の設置位置でフック体が無負荷姿勢に回動して吊下げ部と第２係合部との係合が解除されるようにしたことにより、着脱装置の昇降に伴い、自動的に、フック体の第２係合部から水中機器の吊下げ部を係合解除して水中機器を着脱装置から分離し、或いはフック体の第１係合部に水中機器の吊下げ部を係合して水中機器を着脱装置に連結することができ、部品点数の減少を図るとともに、簡単な動作で昇降装置と水中機器とを着脱して着脱装置の作動信頼性や作動安定性の向上を図ることができる。

請求項２の発明によると、フック体の無荷重姿勢でフレームが水平状態に吊り下げられるようにするためのバランス錘を設けたことにより、フック体の第１係合部をフック体の回動軸心とフック体の重心とを結ぶ延長線上に安定して位置させて、フック体の回動による係合動作及び係合解除動作を安定して行わせることができる。

請求項３の発明によると、フレームに、水中機器の吊下げ部を第１ガイド部に当接させるように案内する第２ガイド部を設けたことにより、吊下げ部とフック体の第１係合部との係合をより一層確実に行うことができるとともに、水中機器の引上げ時に吊下げ部がフック体の第１係合部から外れるのを第２ガイド部によって規制することができる。

請求項４の発明によると、フレームは、水中機器を昇降案内するガイド部材に昇降可能に支持されるものとしたことにより、水中機器の昇降案内用のガイド部材を利用して、着脱装置を安定してスムーズに昇降させることができるとともに、水中機器の吊下げ部に対する着脱装置の位置決めを容易に行うことができる。

請求項５の発明によると、フレームは１つのガイド部材に昇降可能に片持ち支持されたものとし、フック体のガイド部材回りの水平方向の変位量を第１ガイド部の水平方向の長さよりも小さくしたことにより、フレームのガイド部材回りのガタがあっても、第１ガイド部を機器の吊下げ部に確実に接触させて、第１係合部と吊下げ部との係合動作を確実に行わせることができる。

請求項６の発明によると、水中機器は水中ポンプ、水中エアレータ又は水中ミキサとしたことにより、本発明の効果が有効に発揮される最適な水中機器が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
図４及び図５は本発明の実施形態に係る水中機器の昇降操作装置Ａを示す。１は内部に汚水が貯留される汚水槽、２は汚水槽１の槽底、３は汚水槽１の汚水の水面よりも高い位置に水平に張り出すように設置された基台であり、この基台３と槽底２との間に亘り、例えば鉛直上下方向に延びる角筒からなる柱状のガイド部材６が立脚されている。ガイド部材６の上端部は後面（図で左側面）にて基台３の先端側面に取付固定され、下端部は槽底２上面に設置した受台４上に取付固定されている。このガイド部材６は後述する水中ミキサ１０を水中に設置するための据付手段をなすものであり、その槽底２寄りには、前側（図で右側）に水平に延びるストッパ７と、後側斜め下方に延びる支持脚８とが一体的に突設され、この支持脚８の下端部は受台４後側の槽底２に固定されており、支持脚８によりガイド部材６の起立状態を補強している。

ガイド部材６には水中機器としての水中ミキサ１０が昇降可能に支持されている。この水中ミキサ１０は、モータハウジング１１と、このモータハウジング１１に内蔵され、前端部がモータハウジング１１を液密状に貫通してモータハウジング１１前側に水平方向に突出する出力軸（図示せず）を有する電動モータと、該モータの出力軸前端部に回転一体に取り付けられた羽根車１２（プロペラ）とを備え、電動モータにより羽根車１２を回転させて汚水槽１の汚水に水平方向の流れを生成し、その汚水を攪拌する。尚、上記電動モータの電源ケーブル（図示せず）はモータハウジング１１を液密状に貫通してその外に延びている。

上記モータハウジング１１の後端部には上下方向に延びるスライド部１３が一体的に取り付けられている。このスライド部１３は断面略コ字形状のもので、上記ガイド部材６に前側から外嵌合されている。スライド部１３の上下端部は後側に突出し、その上下の突出部分間にはそれぞれローラ（図示せず）が水平左右方向の軸心を持って回転可能に支持されており、このスライド部１３をローラの転動によってガイド部材６に沿ってスライドさせることで、水中ミキサ１０をガイド部材６により昇降可能とし、その下降端の設置位置（据付位置）では水中ミキサ１０を上記ストッパ７上に着座させて設置するようにしている。

また、上記モータハウジング１１の上部には吊下げ部１４が一体的に突設されている。この吊下げ部１４は、例えば棒部材を略逆Ｖ字状に折り曲げてなるもので、その中間折曲げ部が上端に位置しかつ両端部が下端に位置した状態で前後方向の鉛直面に沿って配置され、その下端部（両端部）は前後に並んだ状態でモータハウジング１１の上部に取付固定されている。

上記基台３上には支持柱１７が立設され、この支持柱１７の上端には吊下げアーム１８がその先端部を上記設置位置にある水中ミキサ１０の略真上に位置するように取り付けられ、この吊下げアーム１８の先端部には、水中ミキサ１０をガイド部材６に沿って昇降させる昇降装置としての巻上げ機１９が吊り下げられている。この巻上げ機１９は、図示しないが、例えば内蔵する駆動モータにより巻取りドラム（巻取りスプロケット）を回転駆動して巻上げ鎖２０を巻取りドラムに巻き取り又は巻取りドラムから繰り出すことで、後述の着脱装置２４を介して水中ミキサ１０を昇降させるもので、巻上げ機１９を巻取り作動させて巻上げ鎖２０を巻取りドラムに巻き取ったときに着脱装置２４（水中ミキサ１０）を上昇させる一方、繰出し作動させて巻取りドラムから巻上げ鎖２０を繰り出したときには着脱装置２４（水中ミキサ１０）を下降させるようになっている。

上記巻上げ鎖２０の下端部には本発明の実施形態に係る着脱装置２４が取り付けられている。この着脱装置２４は、巻上げ機１９に巻上げ鎖２０により吊り下げられて水中及び水上間を昇降する水中ミキサ１０を、巻上げ鎖２０（巻上げ機１９）に対し着脱するためのものであり、図１〜図３に拡大して詳示するように、巻上げ機１９に巻上げ鎖２０により吊り下げられるフレーム２５を有する。このフレーム２５は、下側に開放された前後方向に延びる断面コ字状のフレーム本体２６を備え、このフレーム本体２６上面の前端（図２では右端）及び後端にはそれぞれアイボルト２７，２７が取付固定されている。各アイボルト２７にはそれぞれ同じ長さの鎖２８，２８の下端部が連結され、両鎖２８，２８の上端部は共に１つの連結リング２９に連結され、この連結リング２９に上記巻上げ鎖２０の下端部が連結されており、両鎖２８，２８と両アイボルト２７，２７間のフレーム本体２６とで二等辺三角形が形成されて、その上端の連結リング２９が後述のフック体３４の真上位置に位置するようになっている。

上記フレーム本体２６の後端部には連結部３０を介してスライド部３１が一体的に取り付けられている。このスライド部３１は、図２及び図３に示すように、棒部材をコ字形状に折り曲げたもので、上記水中ミキサ１０を昇降案内するガイド部材６に後面の中央部を残した状態で外嵌合されている。つまり、フレーム２５は後端部のスライド部３１により１つのガイド部材６に昇降可能に片持ち支持されており、このスライド部３１をガイド部材６に沿ってスライドさせることで、着脱装置２４がガイド部材６に昇降可能に支持されている。

フレーム本体２６下面における前後中央部（前後略中央部でもよい）には下方に延びる前後１対のブラケット３２，３２が間隔をあけて突設され、この両ブラケット３２，３２間にフック体３４が水平前後方向の軸心を持つピン３３を介して揺動可能に支持されている。つまり、このフック体３４はフレーム２５に対し、水平前後方向の回動軸心をもって上記水中ミキサ１０の吊下げ部１４に沿った前後方向の鉛直面と直交する左右方向の鉛直面内で揺動可能に支持されている。

上記フック体３４は例えば厚肉の板材を加工したもので、図１に示すように、水中ミキサ１０を巻上げ機１９により吊り上げる際に水中ミキサ１０の吊下げ部１４に係合される第１係合部３５と、この第１係合部３５の右側（図１で右側）に位置し、水中ミキサ１０を巻上げ機１９から離脱させて水中内に設置する際に吊下げ部１４に係合される第２係合部３６と、バランス部３７と、第１ガイド部３８とを備えている。

具体的には、フック体３４が後述する無負荷姿勢にあるときに、上記第１係合部３５は、フック体３４の回動軸心である上記ピン３３から略下方に向かった後に左側上方に湾曲したフック形状に形成されている。一方、第２係合部３６は、ピン３３から右側（図１右側）斜め下方に向かった後に左側上方に湾曲したフック形状に形成されている。すなわち、いずれの係合部３５，３６も水中ミキサ１０の吊下げ部１４に係合可能なフック形状とされ、各々の内部（吊下げ部１４が入る部分）はピン３３側（回動軸心側）に向かって開放され、第１係合部３５の吊下げ部収容位置と第２係合部３６の吊下げ部収容位置とは、第２係合部３６の吊下げ部収容位置が第１係合部３５の吊下げ部収容位置に対し図１で反時計回り方向に所定の位相角度θだけずれている。

さらに、上記バランス部３７は、上記ピン３３から左側（図１左側）に、つまり第１係合部３５に対し第２係合部３６と反対側に斜め下方に向かうように延び、このバランス部３７の重さは第２係合部３６と同等に設定されており、第１又は第２係合部３５，３６により水中ミキサ１０を係合していない無荷重状態では、フック体３４は、第１係合部３５（詳しくはその吊下げ部収容位置）がフック体３４の回動軸心（ピン３３）とフック体３４の重心とを結ぶ延長線上（換言すればフック体３４の回動軸心の真下又は真下近傍）に位置しかつ第２係合部３６が第１係合部３５に対し揺動方向に角度θだけ位相を変えて位置する無負荷姿勢となるように設定されている。

また、上記第１係合部３５にはその先端部から先端と反対側たる斜め右下側へ延長した延長部３５ａが形成され、その延長部３５ａと第１係合部３５の先端部とで上記第１ガイド部３８が構成されている。この第１ガイド部３８は第１係合部３５の先端部外面ないし延長部３５ａの外面に亘る例えば中凸円弧状のガイド面３９を有しており、フック体３４が上記無負荷姿勢で下降移動したときに、第１ガイド部３８のガイド面３９に水中ミキサ１０の吊下げ部１４上端部を当接させることにより、フック体３４を図１で反時計回り方向に回動させて吊下げ部１４を第１係合部３５に係合させるように案内する。

そして、フック体３４は、水中ミキサ１０の吊下げ部１４を第２係合部３６に係合して下降移動したときに、水中ミキサ１０の設置位置で無負荷姿勢に回動して上記吊下げ部１４と第２係合部３６との係合が解除されるように構成されている。

また、図６に示すように、上記フレーム２５のスライド部３１と、該スライド部３１が外嵌合されるガイド部材６との間のスライドのための隙間により、フック体３４がガイド部材６回りに水平左右方向に変位するガタが生じるが、その変位量ａは、上記第１ガイド部３８のガイド面３９の水平左右方向の長さｂよりも小（ａ＜ｂ）に設定されている。

さらに、フレーム本体２６の下面前端部には、フック体３４の無荷重状態でフレーム２５が水平状態に吊り下げられるようにするためのバランス錘４１が取付固定されている。

［実施形態１の作動］
次に、上記実施形態の作動について説明する。まず、汚水槽１の水中にあってガイド部材６のストッパ７上に支持されている水中ミキサ１０を、保守点検等のために着脱装置２４に係合して汚水槽１外の水上に引き上げる場合について図７により説明する。

巻上げ機１９を巻上げ鎖２０が巻取りドラムに巻き取られた状態とし、その下端部に取り付けられた着脱装置２４のフック体３４を荷重がかけられていない無負荷姿勢とした後、巻上げ機１９を繰出し作動させて巻上げ鎖２０を巻取りドラムから繰り出す。このことで、図４に示すように、着脱装置２４が自重によりガイド部材６に沿って下降移動して汚水槽１の水中に沈む。

図７（ａ）に示すように、下降する着脱装置２４がストッパ７上の水中ミキサ１０の吊下げ部１４上端部に近付き、着脱装置２４がさらに下降すると、図７（ｂ）に示すように、フック体３４の第１ガイド部３８のガイド面３９が吊下げ部１４の上端部に当接する。この第１ガイド部３８のガイド面３９は左側に向かって上側に向かうように傾斜した中凸の円弧面であるので、さらなる着脱装置２４の下降移動により、フック体３４が吊下げ部１４から押されて図で反時計回り方向のモーメントを受け、図７（ｃ）に示すように、フック体３４が無負荷姿勢からピン３３を中心に同方向に回動する。また、この回動と同時に吊下げ部１４が第１ガイド部３８のガイド面３９上を上側にスライドする。このようにフック体３４が下降しながら回動し、着脱装置２４が例えば下降端位置に達して、吊下げ部１４の上端部が第１係合部３５の先端を通過すると、図７（ｄ）に示すように、フック体３４が吊下げ部１４によるモーメントから開放され、自重で上記回動とは逆の図で時計回り方向に回動して無負荷位置に戻る。

その状態で、今度は巻上げ機１９を逆に巻取り作動させて巻上げ鎖２０を巻取りドラムに巻き取り、着脱装置２４を引き上げると、吊下げ部１４が第１係合部３５内の吊下げ部収容位置に入って係合される。以後、巻上げ機１９の巻取り作動を続けると、着脱装置２４が上昇して、その着脱装置２４に係合されている水中ミキサ１０もストッパ７上からガイド部材６に沿って上昇し、その例えば上昇端位置で着脱装置２４と水中ミキサ１０とが水面上に引き上げられる。この引き上げられた水中ミキサ１０を例えば基台３上で着脱装置２４から分離して巻上げ機１９から外し、その点検等を行えばよい。

これに対し、上記点検後の水中ミキサ１０を汚水槽１の水中に再設置する場合、或いは新しい水中ミキサ１０を最初に汚水槽１内に設置する場合について図８により説明する。水上において、巻上げ機１９の巻上げ鎖２０に吊り下げられている着脱装置２４に対し、そのフック体３４の第１係合部３５ではなく、今度は第２係合部３６を利用して、その第２係合部３６に水中ミキサ１０を上記吊下げ部１４にて係合する。そのとき、例えば人手によりフック体３４を図８（図１）で時計回り方向に回動させて無負荷姿勢から第２係合部３６が下側に位置するように変化させ、その第２係合部３６内に水中ミキサ１０の吊下げ部１４を挿入した後に巻上げ機１９を巻取り作動させて着脱装置２４を一旦上昇させることで、図８（ａ）に示すように、その第２係合部３６に吊下げ部１４の上端部を係合する。この状態では、フック体３４の第２係合部３６に水中ミキサ１０の吊下げ荷重がかかるので、フック体３４は、無負荷姿勢から第２係合部３６がフック体３４の回動軸心（ピン３３）の真下又は真下近傍に位置するように回動変化したままに保持される。

この状態で巻上げ機１９が繰出し作動して着脱装置２４がガイド部材６に沿って下降し、図５に示すように、そのフック体３４の第２係合部３６に係合された水中ミキサ１０もガイド部材６に沿って水上位置から下降して水中に沈む。

そして、水中ミキサ１０がガイド部材６のストッパ７上の設置位置に移動して下降が停止すると、巻上げ機１９の引き続く繰出し作動により着脱装置２４のみが下降して、図８（ｂ）に示すように、水中ミキサ１０の吊下げ部１４上端部が相対的にフック体３４の第２係合部３６の先端側（上側）に移動して第２係合部３６から外れる方向に変位する。フック体３４のさらなる下降によって吊下げ部１４が第２係合部３６の先端部を越えて上昇すると、図８（ｃ）に示す如く、第２係合部３６が吊下げ部１４から外れる。その後、巻上げ機１９の巻取り作動により着脱装置２４が上昇し、このことで、図８（ｄ）に示すように、フック体３４は自重により図８で反時計回り方向に回動して無負荷姿勢に戻り、このことで第２係合部３６と吊下げ部１４との係合が完全に解除され、水中ミキサ１０が着脱装置２４から分離される。以後、巻上げ機１９の巻取り作動により着脱装置２４が無負荷状態で上昇して水上に引き上げられる。以上により、水中ミキサ１０の水中への設置が完了する。

［実施形態１の作用効果］
したがって、この実施形態では、水中ミキサ１０に鎖を連結しておき、その鎖を用いて水中ミキサ１０を設置し又は引き上げることがないので、鎖を用いた場合の水中ミキサ１０の損傷、鎖の摩耗や切断、コストアップが生じることはない。

また、上記の如く、巻上げ機１９における巻上げ鎖２０の下端部に連結されている着脱装置２４におけるフック体３４の第２係合部３６に水中ミキサ１０の吊下げ部１４を係合しておいて、巻上げ機１９の作動により着脱装置２４を水中ミキサ１０と共に水中に下降させるだけで、自動的に、水中ミキサ１０の設置位置でフック体３４の第２係合部３６から水中ミキサ１０の吊下げ部１４を係合解除して水中ミキサ１０を着脱装置２４から分離し、水中ミキサ１０を設置できる。一方、無負荷状態の着脱装置２４を水中に下降させるだけで、自動的に、そのフック体３４の第１係合部３５に設置位置にある水中ミキサ１０の吊下げ部１４を係合して水中ミキサ１０を着脱装置２４に連結し、その後に吊り上げることができる。このため、簡単な動作で巻上げ機１９と水中ミキサ１０とを着脱することができ、着脱装置２４の作動信頼性や作動安定性を向上させることができる。しかも、１つのフック体３４のみで水中ミキサ１０を着脱できるので、部品点数を少なくすることができる。

また、上記着脱装置２４のフレーム２５がスライド部３１により、水中ミキサ１０を昇降案内するガイド部材６に昇降可能に支持されているので、水中ミキサ１０を昇降案内するガイド部材６を利用して、そのガイド部材６によって着脱装置２４を安定してスムーズに昇降させることができる。しかも、着脱装置２４が水中ミキサ１０のガイド部材６に案内されて昇降するので、その水中ミキサ１０の設置時等で、その吊下げ部１４に対する着脱装置２４の第１係合部３５等の位置決めを容易に行うことができる。

そして、上記着脱装置２４におけるフレーム２５のスライド部３１と、該スライド部３１が外嵌合されるガイド部材６との間のスライドのための隙間により、フック体３４がガイド部材６回りに水平左右方向に変位するガタの変位量ａが、第１ガイド部３８のガイド方向の長さたるガイド面３９の水平左右方向の長さｂよりも小さいので、フレーム２５とガイド部材６との間の隙間によりフレーム２５のガイド部材６回りのガタが生じていたとしても、図７（ｂ）に示すように、フック体３４の第１ガイド部３８のガイド面３９が吊下げ部１４の上端部に当接する際、第１ガイド部３８を水中ミキサ１０の吊下げ部１４に確実に接触させることができ、第１係合部３５と吊下げ部１４との係合動作を確実に行わせることができる。

さらに、着脱装置２４におけるフレーム本体２６の下面前端部に、フック体３４の無荷重状態でフレーム２５が水平状態に吊り下げられるようにするためのバランス錘４１が取付固定されているので、フック体３４の第１係合部３５を、フック体３４の回動軸心とフック体３４の重心とを結ぶ延長線上に安定して位置させることができ、フック体３４の回動による係合動作及び係合解除動作を安定して行わせることができる。

尚、この実施形態では、水中ミキサ１０をガイド部材６のストッパ７上に載置して据え付けるようにしているが、槽底２に載置して設置することもできる。

（実施形態２）
図９及び図１０は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１〜図８と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、着脱装置２４のフレーム２５にさらなるガイド部を設けたものである。

すなわち、この実施形態では、フレーム本体２６に取り付けられている前後１対のブラケット３２，３２が下方に延長され、その延長部分は下側に向かって左側（図９左側）に向かうように略斜めに切り欠かれていて、その切欠部分により第２ガイド部４３がフック体３４の第１ガイド部３８のガイド面３９と前後方向に対向するように形成されており、フック体３４が無負荷姿勢で下降移動したときに、この第２ガイド部４３を水中ミキサ１０の吊下げ部１４と当接させて該吊下げ部１４を第１ガイド部３８に当接するように案内するようにしている。その他の構成は上記実施形態１と同様である。

［実施形態２の作動］
この実施形態２において、汚水槽１の水中にあってガイド部材６のストッパ７上に支持されている水中ミキサ１０を保守点検等のために汚水槽１外の水上に引き上げる場合について図１０により説明する。

巻上げ機１９を巻上げ鎖２０が巻き取られた状態とし、その下端部に取り付けられた着脱装置２４のフック体３４に荷重をかけずに無負荷姿勢とした後、巻上げ機１９を繰出し作動させて巻上げ鎖２０を巻取りドラムから繰り出すと、着脱装置２４が自重によりガイド部材６に沿って下降移動して汚水槽１の水中に沈む。

そして、図１０（ａ）に示すように、下降する着脱装置２４がストッパ７上の水中ミキサ１０の吊下げ部１４の上端部に近付くが、水中ミキサ１０の吊下げ部１４の上端部とフック体３４の第１ガイド部３８のガイド面３９との各位置が互いに当接しない程度に水平左右方向に大きくずれていると、そのままでは吊下げ部１４と第１ガイド部３８との当接が困難になる。

しかし、この実施形態のように、フレーム２５のブラケット３２，３２に第２ガイド部４３が第１ガイド部３８と対向するように設けられていれば、着脱装置２４がさらに下降したとき、図１０（ｂ）に示すように、吊下げ部１４はフレーム２５側の第２ガイド部４３に当接し、この当接に伴い、着脱装置２４のフレーム２５が第１ガイド部３８のガイド面３９に吊下げ部１４と当接するように図１０左側に案内される。尚、このとき、フレーム２５はガイド部材６に対し揺動可能なガタがあるので、フレーム２５はガイド部材６回りの揺動により案内される。その後、上記実施形態１と同様の動きが行われ、着脱装置２４の下降移動に伴い、フック体３４の第１ガイド部３８のガイド面３９と吊下げ部１４の上端部との当接により、フック体３４が吊下げ部１４から押されて反時計回り方向のモーメントを受け、図１０（ｃ）に示すように、フック体３４が無負荷姿勢からピン３３を中心に同方向に回動するとともに、吊下げ部１４が第１ガイド部３８のガイド面３９上を上側にスライドする。そして、吊下げ部１４の上端部が第１係合部３５の先端を通過すると、フック体３４が吊下げ部１４からのモーメントから開放され、自重で上記回動とは逆の図で時計回り方向に回動して無負荷位置に戻る。その後、巻上げ機１９を巻取り作動させて着脱装置２４を引き上げると、図１０（ｄ）に示すように、吊下げ部１４が第１係合部３５内の吊下げ部収容位置に入って係合され、巻上げ機１９の巻取り作動の続行により、着脱装置２４が上昇するとともに、水中ミキサ１０もストッパ７上からガイド部材６に沿って上昇し、着脱装置２４の上昇端位置で着脱装置２４と水中ミキサ１０とが水面上に引き上げられる。

尚、水中ミキサ１０の設置時は上記実施形態１と同じであるので、その説明を省略する。

［実施形態２の作用効果］
したがって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果が得られる。また、仮に、水中ミキサ１０の吊上げ時に、その吊下げ部１４と着脱装置２４におけるフック体３４の第１ガイド部３８とが互いに当接しない程度にずれていても、吊下げ部１４をスムーズに第１係合部３５に係合させることができ、吊下げ部１４とフック体３４の第１係合部３５との係合をより一層確実に行うことができる。

また、着脱装置２４のフレーム２５のブラケット３２，３２が下方に延長されて第２ガイド部４３が形成されているので、吊上げ時に水中ミキサ１０に不意の衝撃等が加わったとしても、第２ガイド部４３により水中ミキサ１０の吊下げ部１４がフック体３４の第１係合部３５から外れるのを規制することができる。

尚、この実施形態では、水中ミキサ１０を引き上げる際の着脱装置２４の下降移動時に、下降するフレーム２５側の第２ガイド部４３に水中ミキサ１０の吊下げ部１４が当接すると、フレーム２５がガイド部材６に対するガタによって回動して、吊下げ部１４が第１ガイド部３８のガイド面３９に当接するように案内されるが、この他、例えば吊下げ部１４を水中ミキサ１０のモータハウジング１１に対し図１０で左右方向に揺動可能に設けておいて、その吊下げ部１４を第２ガイド部４３との当接によって着脱装置２４に対し相対的に移動させて案内するようにしてもよい。

（実施形態３）
図１１〜図１３は本発明の実施形態３を示し、上記各実施形態では水中機器を水中ミキサ１０としているのに対し、水中エアレータに適用したものである。

すなわち、この実施形態では、円形パイプからなる前後１対のガイド部材６，６が一定の間隔をあけて立設され、この両ガイド部材６，６の下端部同士は、槽底２に固定されて前後方向に水平に延びる円形パイプからなる給気スタンド５０によって連通されている。給気スタンド５０の中央部上面には上方に突出する吐出管５１が接続され、この吐出管５１の上端に給気口５２が開口されている。ガイド部材６，６、給気スタンド５０及び吐出管５１は互いに連通する給気管を構成しており、汚水槽１の曝気時には、両ガイド部材６，６の一方又は両方により空気を供給して給気口５２から水中に吐出させるようにしている。

上記前後１対のガイド部材６，６間に水中エアレータ５３が昇降可能に支持されている。この水中エアレータ５３は、下側に突出する出力軸を有するモータ（図示せず）を内蔵したモータハウジング１１と、このモータハウジング１１の下端部に連結され、上下に開放された略円筒状のケーシング５４とを備え、ケーシング５４内にはモータによって回転駆動される上下方向の回転軸心を持つ羽根車（図示せず）が配置されており、モータによる羽根車の回転により、汚水をケーシング５４内に上側から吸い込んで下側に吐出する水流を発生させ、この水流により汚水槽１内の汚水を攪拌し、又は給気口５２からの空気の吐出によって吐出水流に気泡を加えて汚水槽１を曝気するようにしている。

上記ケーシング５４の外周面には直径方向に対向して前後１対のスライド部１３，１３が突設され、これらスライド部１３，１３の先端部が上記ガイド部材６，６に外嵌合されており、これらのガイド部材６，６に案内されて水中エアレータ５３が昇降し、その下降端位置で水中エアレータ５３が槽底２に載置されて使用される。また、水中エアレータ５３のモータハウジング１１上部に吊下げ部１４が突設されている。

一方、着脱装置２４もフレーム２５の前後両端部にＵ字状のスライド部３１，３１が設けられ、前側のスライド部３１が前側のガイド部材６に、また後側のスライド部３１が後側のガイド部材６にそれぞれスライド可能に外嵌合されており、着脱装置２４は前後のガイド部材６，６に支持されて昇降するようになっている。このようにフレーム２５が前後両側でガイド部材６，６に支持されているので、この実施形態ではフレーム２５にバランス錘４１は設けられていない。

フレーム本体２６の上面には前後中央位置に１つのアイボルト２７が取り付けられ、このアイボルト２７に巻上げ機１９の巻上げ鎖２０の下端部が連結されている。その他は実施形態１と同様の構成である。

したがって、この実施形態では、設置位置にある水中エアレータ５３を巻上げ機１９によって水中から水上に引き上げるとき、図１１に示すように、着脱装置２４の下降移動によりフック体３４が水中エアレータ５３に近付き、そのフック体３４の第１ガイド部３８が水中エアレータ５３の吊下げ部１４に当接すると、フック体３４が回動して第１係合部３５が自動的に吊下げ部１４に係合し、その後に着脱装置２４の上昇によって水中エアレータ５３が引き上げられる。一方、水中エアレータ５３を水中に設置するときには、図１２に示すように、着脱装置２４におけるフック体３４の第２係合部３６に水中エアレータ５３の吊下げ部１４を係合させた状態で降下させて水中に沈め、設置位置では第２係合部３６から吊下げ部１４が自動的に外れて水中エアレータ５３が着脱装置２４から分離され、その後に着脱装置２４を上昇させればよい。よって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

（実施形態４）
図１４〜図１６は実施形態４を示し、水中ポンプに適用したものである。この実施形態では、ガイド部材６は、互いに短い間隔をあけて立設された左右１対の断面円形状のガイド柱６ａ，６ａからなり、両ガイド柱６ａ，６ａの下端部はコネクション６０によって槽底２に固定されている。このコネクション６０は、前側（図１４及び図１５で右側）にある入口が水平前向きに開口し後側の出口が上向きに開口する吐出管部６１と、この吐出管部６１の下側に一体に突設された脚部６２とを有し、吐出管部６１の出口は図外の配管に接続され、吐出管部６１の入口端（前端）上部に係合カム６３が突設されている。また、吐出管部６１上部の入口寄り（前側）に上記両ガイド柱６ａ，６ａの下端部が一体に結合されており、両ガイド柱６ａ，６ａはコネクション６０によって固定支持されている。

上記左右１対のガイド柱６ａ，６ａ間に水中機器としての水中ポンプ６５が片持ち支持された状態で昇降可能に支持されている。この水中ポンプ６５は、下側に突出する出力軸を有するモータ（図示せず）を内蔵したモータハウジング１１と、このモータハウジング１１の下端部に連結され、下側に開口する吸込口６６ａ及び後側に開口する吐出口６６ｂを有する略円筒状のポンプケーシング６６とを備えている。ポンプケーシング６６の吐出口６６ｂ周りにはフランジ６７が形成されている。また、吐出口６６ｂ上面には、上側に向かい後側に向かった後に下側に向かうように略逆Ｕ字状に湾曲するブラケット６８が突設され、このブラケット６８の後端部下側には係止カム６９が形成されており、水中ポンプ６５を後述のスライド部１３によって槽底２近くの設置位置に下降移動させたとき、係止カム６９を上記コネクション６０の吐出管部６１の係合カム６３に上側から、その係止カム６９とフランジ６７との間に係合カム６３が挟まれるように係合させることで、ポンプケーシング６６の吐出口６６ｂとコネクション６０の吐出管部６１入口とを液密状に接続するようにしている。

そして、上記ポンプケーシング６６内にはモータによって回転駆動される羽根車（図示せず）が配置されており、モータによる羽根車の回転により、汚水をポンプケーシング６６内に吸込口６６ａから吸い込んで吐出口６６ｂに吐出し、この吐出流を上記コネクション６０の吐出管部６１に入口に供給して、その吐出管部６１を経て配管に送給するようにしている。

上記ポンプケーシング６６のブラケット６８の後端部上側にはスライド部１３が上記２つのガイド柱６ａ，６ａ間に位置するように突設されており、このスライド部１３によって水中ポンプ６５がガイド部材６（ガイド柱６ａ，６ａ）に片持ち支持された状態で昇降するようになっている。また、水中ポンプ６５のモータハウジング１１上部に吊下げ部１４が突設されている。

着脱装置２４においては、フレーム本体２６の後端部に上記両ガイド柱６ａ，６ａ間に支持されてスライドするスライド部３１が一体的に取り付けられている。このスライド部３１は、左右側縁部にそれぞれガイド柱６ａ，６ａを嵌合可能な半円形状のガイド凹部３１ａ，３１ａが形成された板状のもので、両ガイド柱６ａ，６ａ間にスライド部３１を、各々のガイド凹溝３１ａ内にガイド柱６ａを嵌合させた状態で挿入することにより、そのスライド部３１をガイド柱６ａ，６ａ間でスライドさせ、フレーム２５をガイド部材６により昇降可能に支持している。この実施形態では、上記実施形態１と同様に、着脱装置２４のフレーム２５が１つのガイド部材６に昇降可能に片持ち支持されている。また、フレーム本体２６上面の前後中央位置には１つのアイボルト２７が取り付けられ、このアイボルト２７に巻上げ機１９の巻上げ鎖２０の下端部が連結されている。着脱装置２４のその他の構成は実施形態１と同じである。、
したがって、この実施形態では、設置位置にある水中ポンプ６５を巻上げ機１９によって水中から水上に引き上げるとき、図１４に示すように、着脱装置２４の下降移動によりフック体３４が水中ポンプ６５に近付き、そのフック体３４の第１ガイド部３８が水中ポンプ６５の吊下げ部１４に当接すると、フック体３４が回動して第１係合部３５が自動的に吊下げ部１４に係合し、その後に着脱装置２４の上昇によって水中ポンプ６５が引き上げられる。一方、水中ポンプ６５を水中に設置するときには、図１５に示すように、着脱装置２４におけるフック体３４の第２係合部３６に水中ポンプ６５の吊下げ部１４を係合させて状態で降下させて水中に沈め、設置位置では第２係合部３６から吊下げ部１４が自動的に外れて水中ポンプ６５が着脱装置２４から分離され、その後に着脱装置２４を上昇させればよい。

尚、上記設置時において、水中ポンプ６５が槽底２近くの設置位置に下降移動すると、ポンプケーシング６６の係止カム６９がコネクション６０の吐出管部６１の係合カム６３に上側から、係止カム６９とフランジ６７との間に係合カム６３が挟まれるように係合し、このことでポンプケーシング６６の吐出口６６ｂとコネクション６０の吐出管部６１入口とが液密状に接続される。よって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態は、水中機器を水中ミキサ１０、水中エアレータ５３及び水中ポンプ６５としたものであるが、本発明はその他の水中機器に適用できるのは勿論である。

また、上記各実施形態では、汚水槽１に沈められて使用される水中機器の場合について説明しているが、汚水槽１以外の水槽や池等の水中で使用される水中機器であれば本発明を適用することができる。

本発明は、水中機器の水中からの吊上げ及び水中への設置に際し、昇降装置の水中機器に対する水中での着脱を簡単な構造で自動的に行うことができるので、極めて有用で産業上の利用可能性が高い。

図１は、本発明の実施形態１に係る着脱装置の拡大正面図である。 図２は、着脱装置の拡大側面図である。 図３は、着脱装置の拡大平面図である。 図４は、本発明の実施形態１に係る水中機器の昇降操作装置において吊上げのために着脱装置が水中機器に近付いた状態を示す側面図である。 図５は、着脱装置が水中機器を吊り上げて設置位置に設置する状態を示す側面図である。 図６は、着脱装置のフレームの水平方向の揺動状態を示す平面図である。 図７は、水中ミキサの吊上げ時のフック体の動作を示す図である。 図８は、水中ミキサの設置時のフック体の動作を示す図である。 図９は、実施形態２を示す図１相当図である。 図１０は、実施形態２を示す図７相当図である。 図１１は、実施形態３を示す図４相当図である。 図１２は、実施形態３を示す図５相当図である。 図１３は、実施形態３を示す図３相当図である。 図１４は、実施形態４を示す図４相当図である。 図１５は、実施形態４を示す図５相当図である。 図１６は、実施形態４を示す図３相当図である。

符号の説明

Ａ 昇降操作装置
１ 汚水槽
６ ガイド部材
１０ 水中ミキサ（水中機器）
１４ 吊下げ部
１９ 巻上げ機（昇降装置）
２４ 着脱装置
２５ フレーム
ａ 変位量
３１ スライド部
３２ ブラケット
３３ ピン
３４ フック体
３５ 第１係合部
３６ 第２係合部
θ 位相角度
３７ バランス部
３８ 第１ガイド部
３９ ガイド面
ｂ 水平左右方向の長さ
４１ バランス錘
４３ 第２ガイド部
５３ 水中エアレータ（水中機器）
６５ 水中ポンプ（水中機器）

Claims (7)

1. 昇降装置に吊り下げられて水中及び水上間を昇降する水中機器を、昇降装置に対し着脱するための着脱装置であって、
   上記昇降装置に吊り下げられるフレームと、
   上記フレームに水平方向の回動軸心をもって揺動可能に支持されたフック体とを備え、
   上記フック体は、水中機器を昇降装置により吊り上げる際に水中機器の吊下げ部に係合される第１係合部と、水中機器を昇降装置から離脱させて水中内に設置する際に吊下げ部に係合される第２係合部とを備えていて、無荷重状態では、上記第１係合部が上記フック体の回動軸心とフック体の重心とを結ぶ延長線上に位置しかつ第２係合部が第１係合部に対し揺動方向に位相を変えて位置する無負荷姿勢となるように設定され、
   上記フック体は、上記無負荷姿勢で下降移動したときに、設置位置にある水中機器の吊下げ部との当接によりフック体を回動させて吊下げ部を第１係合部に係合させるように案内する第１ガイド部を備え、かつ水中機器の吊下げ部を第２係合部に係合して下降移動したときに、水中機器の設置位置で無負荷姿勢に回動して吊下げ部と第２係合部との係合が解除されるように構成されていることを特徴とする水中機器の着脱装置。
2. 請求項１の水中機器の着脱装置において、
   フック体の無荷重姿勢でフレームが水平状態に吊り下げられるようにするためのバランス錘を設けたことを特徴とする水中機器の着脱装置。
3. 請求項１又は２の水中機器の着脱装置において、
   フレームに、フック体が無負荷姿勢で下降移動したときに水中機器の吊下げ部と当接して該吊下げ部を第１ガイド部に当接させるように案内する第２ガイド部が第１ガイド部に対向して設けられていることを特徴とする水中機器の着脱装置。
4. 請求項１の水中機器の着脱装置において、
   フレームは、水中機器を昇降案内するガイド部材に昇降可能に支持されていることを特徴とする水中機器の着脱装置。
5. 請求項４の水中機器の着脱装置において、
   フレームは、１つのガイド部材に昇降可能に片持ち支持され、
   フック体のガイド部材回りの水平方向の変位量は第１ガイド部の水平方向の長さよりも小さいことを特徴とする水中機器の着脱装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つの水中機器の着脱装置において、
   水中機器は水中ポンプ、水中エアレータ又は水中ミキサであることを特徴とする水中機器の着脱装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つの水中機器の着脱装置を備えたことを特徴とする水中機器の昇降操作装置。

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