JP2016141525A - 荷役装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、レードルクレーン等の荷役装置において、レール上を走行する走行基体に制御装置用の電気品室が備えられ、制御装置を交換する際にも、その電気品室内の雰囲気を確保できるものを提供する。【解決手段】軌道に沿って走行する走行基体と、走行基体に備えられている荷役部と、を含んで構成された荷役装置であって、走行基体には、荷役部の荷役動作を制御する制御装置が収容されている電気品室が設けられていると共に、電気品室の側面板には制御装置の搬入出開口部が設けられており、走行基体には、電気品室の外側で制御装置を受ける外床部と、前記制御装置を前記走行基体から吊り上げ、又は吊り下げするための昇降装置とが備えられている。【選択図】図１

Description

本発明は、荷役装置に関する。さらに詳しくは、レール上を走行する走行基体に電気品室が設けられた荷役装置に関する。

荷役装置の一分類である天井走行クレーンは、建屋内に設けられた軌道に沿って走行基体が走行し、走行基体が到達できる任意の場所で荷役を行う。この天井走行クレーンの一種であるレードルクレーンは、製鉄所や製鋼所でレードル（取鍋）を運ぶ大型のクレーンである。電気炉や転炉で作られた溶鋼は、レードルに入れられ、このレードルをレードルクレーンで吊下げてタンディッシュまで運搬し、レードルクレーンを使って内部の溶鋼をタンディッシュに移し替える。そして、タンディッシュから鋳型に注湯して鋳造される。

レードルクレーンは、汎用の天井走行クレーンと同様に、軌道上を走行する走行基体と、荷役を行う荷役部とから構成されている。レードルクレーンの走行基体は、車輪と該車輪を駆動させる走行駆動装置からなる走行部と、該走行部に連接され前記荷役部を横行させるガーダを含む荷役装置の本体部とから構成されている。レードルクレーンの荷役部は、溶鋼を入れたレードルを吊下げる主フックと、この主フックを上げ下げする主巻き装置と、レードルの下部を持ち上げてレードルを傾斜させる補フックと、この補フックを上げ下げする補巻き装置と、前記主巻き装置や補巻き装置を搭載したトロリとを含んで構成されている。

特許文献１にあるように、レードルクレーン等の大型の天井走行クレーンは、その走行基体に、走行モータや荷役装置の動作を行うためのモータが多数個搭載されており、それぞれのモータについて、更にインバータなどの制御装置が備えられている。これらの制御装置に対しては、走行基体上で、温度環境を整えたり、粉塵や振動に対する対策を行ったりすることが必要となる。

またレードルクレーン本体の寿命と比較して、インバータ等の制御装置の寿命は短いため、制御装置が故障した場合、それらを交換する場合がある。製鉄所などの生産設備で用いられるレードルクレーンでは、溶鋼を入れた状態で制御装置が故障した場合、制御装置の交換時間を短く抑えないと溶鋼がレードルの中で固まり、重大な損失となる。

従来、レードルクレーンの走行基体には、制御装置を収納するための電気品室が備えられ、この電気品室内部を、外部環境と遮断された、密閉された空間とすることで、制御装置の温度管理と粉塵対策とを行っていた。電気品室の側部に設けられた、作業員の出入口には、作業員の出入り方向にシール部材を押し付けるドアが二重に設けられ、電気品室の密閉度を向上させていた。そして制御装置は、作業員の出入口とは別の搬出入口を電気品室の天井や床に設けた蓋付き開口部を利用して交換されていた。

しかるに、交換時に電気品室の天井や床の蓋付き開口部を利用すると、下方に開口部がある場合、粉塵が上昇する気流に乗って電気品室の内部に入り込み、上方に開口部がある場合、粉塵が上方から落下して、制御装置に悪影響を与えるという問題がある。

特開２０１１−２０７６０３号公報

本発明は上記事情に鑑み、レードルクレーン等の荷役装置において、その走行基体に制御装置用の電気品室が備えられ、制御装置を交換する際にも、その電気品室内の雰囲気を極力確保できるものを提供することを目的とする。

第１発明の荷役装置は、この荷役装置を構成する走行基体に、この荷役部の荷役動作を制御する制御装置が収容されている電気品室が設けられていると共に、この電気品室の側面板には制御装置の搬入出開口部が設けられており、走行基体には、電気品室の外側で制御装置が仮置きされる外床部と、制御装置を走行基体から吊り上げ、又は吊り下げするための昇降装置とが備えられていることを特徴とする。
第２発明の荷役装置は、第１発明において、側面板には、出入り方向にシール部材を押圧する密閉ドアが備えられており、かつ搬入出開口部における、側面板の下部分の高さ近傍で、外床部の電気品室側の高さと、電気品室の内部に設けられている内床部の外床部側の高さとが、搬入出開口部の下端と等しくなるように、外床部及び／又は内床部の高さが調整可能であることを特徴とする。
第３発明の荷役装置は、第１発明又は第２発明において、制御装置には、この制御装置を走行させるための走行機構と、この走行機構と床面とを接触・非接触にする上下位置調整機構と、が備えられていることを特徴とする。
第４発明の荷役装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、外床部には、制御装置が上下に通過可能な通過孔が設けられていることを特徴とする。
第５発明の荷役装置は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、昇降装置を構成する吊り部が、水平面内で移動可能であることを特徴とする。
第６発明の荷役装置は、第１発明から第５発明のいずれかにおいて、荷役装置が、建屋内に備えた天井走行クレーンであり、走行基体を構成するガーダの内部に電気品室が設けられていることを特徴とする。
第７発明の荷役装置は、第６発明において、天井走行クレーンが、レードルクレーンであり、電気品室の下方に防熱板が備えられていることを特徴とする。

第１発明によれば、電気品室の側面板に制御装置の搬入出開口部が設けられていることにより、開口面が上下方向に流れる気流と平行になり、制御装置の交換の際に、この気流に乗った粉塵が電気品室に侵入することを抑えることができる。また電気品室の外側に制御装置を受ける外床部が備えられたことにより、特に下方からの粉塵の侵入をより効果的に防止できる。
第２発明によれば、搬入出開口部の側面板の下部分の高さ近傍で、電気品室の外床部と内床部の端部の高さが等しくなるように、外床部及び／又は内床部の高さが調整可能であることにより、通常運転時の電気品室の密閉度を維持しつつ、制御装置交換時には、制御装置を、床面を走らせるだけで電気品室内に搬入出することができ、制御装置の交換時間を短縮できる。
第３発明によれば、制御装置に、制御装置を走行させるための走行機構が備えられたことにより、作業者が制御装置を容易に走行させることができ、制御装置の電気品室への搬入出が容易になり、制御装置の交換時間をこの点でも短縮できる。また走行装置と床面とを非接触にする上下位置調整機構が備えられたことにより、制御装置の壁面等への固定が強固になる。
第４発明によれば、外床部に制御装置が上下に通過可能な通過孔が設けられていることにより、制御装置を昇降装置により吊り下げた状態から、その姿勢を維持しつつ走行基体から降ろしたり、走行基体上に持ち上げたりする作業が容易になる。
第５発明によれば、昇降装置の吊り部が、水平面内で移動可能であることにより、制御装置を吊り下げた状態でその姿勢を維持しつつ、走行基体から搬入出がより容易になる。
第６発明によれば、荷役装置である天井走行クレーンの、走行基体を構成するガーダの内部に、側面板に制御装置の搬入出開口部のある電気品室を設けたことにより、繰り返し荷重が大きく作用する上下の面に、大きな孔をあける必要がなくなり、より強度の高い天井走行クレーンを提供できる。
第７発明によれば、天井走行クレーンであるレードルクレーンの、電気品室の下方に防熱板が設けられていることにより、防熱板に制御装置の搬入出用の孔を設ける必要がなくなり、防熱板の機能の低減を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る荷役装置の、制御装置の搬入出開口部の周辺の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る荷役装置の正面図である。 図２の荷役装置の平面図である。 図２の荷役装置のガーダ内部の平面図である。 図１の搬入出開口部の周辺の平面図である。 図１の搬入出開口部の断面図である（第１実施例）。 図１の搬入出開口部の断面図である（第２実施例）。 図２の荷役装置の制御装置の正面図である。 図８の制御装置の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る荷役装置の正面図である。

つぎに、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。
本発明は天井走行クレーンを始めとする荷役装置に適用されるが、天井走行クレーンの一種であるレードルクレーン１を第１実施形態として説明する。

まず、図２および図３に基づき本発明のレードルクレーン１の全体構造を説明する。
図２はレードルクレーン１の正面図、図３は図２のレードルクレーン１の平面図である。レードルクレーン１は、建屋の上方に平行に設けられた２本の軌道２に対して、軌道２上を走行する走行基体３０と、荷役を行う荷役部３３とから構成されている。前記走行基体３０は、車輪１０と、該車輪１０を駆動させる走行駆動装置からなる走行部３１と、該走行部３１に水平に渡した前記荷役部３３を横行させるガーダ３を含む本体部３２とから構成されている。ガーダ３は、２本平行に並んで設けられており、その２本のガーダ３により本体部３２が構成される。２本のガーダ３の間には、このガーダ３の長手方向に横行する荷役部３３が備えられている。

本体部３２には、荷役部３３を構成する主トロリー１３と、補トロリー１７とが備えられている。主トロリー１３上には主フック１１を巻き上げ下げする主巻上げ装置１２が搭載されている。主巻上げ装置１２は３０００Ｖ以上の電圧で駆動される２台の主電動機１４と２台のドラム１５とからなり、ドラム１５と主フック１１との間には、ワイヤロープが掛けまわされている。このため、主電動機１４を正逆転させることで、主フック１１を上げ下げすることができる。

また、補トロリー１７上には、補フックを巻き上げ下げする補巻き装置１６が搭載されている。補巻き装置１６は補電動機１８と補ドラム１９とからなり、補ドラム１９と補フックとの間にはワイヤロープが掛けまわされている。

図４には、レードルクレーン１を構成するガーダ３の、内部の配置を表わした平面図を示す。ガーダ３は、薄肉の四角筒形状であり、この筒体の長手方向を水平になるように配置される。この筒体内部には、荷役装置の荷役動作、即ち主フック１１や補フックの吊り上げ、吊り下げ動作を制御するインバータ、主トロリー１３等の横行を制御するインバータ、等の制御装置６が収容されている。本実施形態では、ガーダ３が電気品室４を兼ねることで、ガーダ３の内部に電気品室４がある構造としている。ガーダ３内部では、ガーダ３の長手方向に作業者が通過する作業通路が設けられ、この作業通路を挟んだ両側に、多数の制御装置６が備えられている。

ガーダ３の両端には、作業者が出入りするための出入り口が２か所、ガーダ３の側面板４ａに設けられている。このうち、図４の右側にある出入り口は、制御装置６が搬入出できる高さを有する搬入出開口部４ｂである。搬入出開口部４ｂには、所定の広さの空間を隔てて、２つの密閉ドア５が備えられている（図５参照）。内側の密閉ドア５は、ガーダ３の内側、即ち電気品室４に向けて開閉し、外側の密閉ドア５は、ガーダ３の外側に向けて開閉する。

またガーダ３には、搬入出開口部４ｂの外側に位置するように、外床部４ｃが設けられている。制御装置６が交換される際、制御装置６は、一度この外床部４ｃに預けられて仮置きされ、電気品室４内へ搬入出される。またガーダ３の下方には、レードル内に入った溶鋼からの熱を遮断するための防熱板９が設けられている（図２参照）。

図１には、本実施形態に係るレードルクレーン１の、制御装置６の搬入出開口部４ｂ周辺の斜視図を、図５には、搬入出開口部４ｂ周辺の平面図を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）は同じ部材を異なる面で見た図であり、図５（Ａ）は、ガーダ３を構成する上板が見える面での平面図、図５（Ｂ）は、ガーダ３を構成する下板（床）が見える面での平面図である。走行基体３０を構成するガーダ３には、走行基体３０から制御装置６を吊り上げ、又は吊り下げするための昇降装置である、電動チェーンブロック４ｄが設けられている。電動チェーンブロック４ｄは、搬入出開口部４ｂよりも上側に設けられ、この電動チェーンブロック４ｄにより、作業者は重量を有する制御装置６を地上から走行基体３０上へ持ち上げる。

外床部４ｃには、搬入出開口部４ｂに近接したところに、制御装置６を上下に通過することができる通過孔４ｅが設けられている。この通過孔４ｅには、２枚の扉が上側に観音開きになるように設けられる。作業者が制御装置６を地上から走行基体３０に吊り上げるときは、まず２枚の扉を開けて、この通過孔４ｅを通して、電動チェーンブロック４ｄのフックを地上まで下す。そして地上において作業者は、電動チェーンブロック４ｄのフックを制御装置６に引掛ける。引掛けた状態で、作業者は制御装置６の下面を外床部４ｃの上面よりも高い位置にまで吊り上げた後、２枚の扉により通過孔４ｅを塞ぎ、その上に制御装置６を下す。制御装置６を走行基体３０から地上に下ろす時は、作業者はこの逆の作業を行う。

電気品室４の側部に制御装置６の搬入出開口部４ｂが設けられていることにより、制御装置４ｂの交換の際に、上下方向に流れる気流に乗った粉塵が電気品室４に侵入することを極力抑えることができる。また電気品室６の外側に制御装置６を受ける外床部４ｃが備えられたことにより、特に下方からの粉塵の侵入をより効果的に防止できる。

外床部４ｃに制御装置６が上下に通過可能な通過孔４ｅが設けられていることにより、制御装置６を昇降装置により吊り下げた状態から、その姿勢を維持しつつ走行基体３０から降ろしたり、走行基体３０上に持ち上げたりする作業が容易になる。特にレードルクレーン１のように屋内に設けられた天井走行クレーンでは、建屋により上から制御装置６を持ってくるなどのアクセスが制限される。よって、この通過孔４ｅが設けられていることにより走行基体３０上に制御装置６を持ち上げる作業が容易になる。

荷役装置である天井走行クレーンの、走行基体３０を構成するガーダ３の内部に、側面板４ａに制御装置６の搬入出開口部４ｂのある電気品室４を設けたことにより、繰り返し荷重が大きく作用する上下の面に、大きな孔をあける必要がなくなり、より強度の高い天井走行クレーンを提供できる。

天井走行クレーンであるレードルクレーン１の、電気品室４の下方に防熱板９が設けられていることにより、防熱板９に制御装置６の搬入出用の開口部を設ける必要がなくなり、防熱板９の機能の低減を抑制できる。

図６には、本実施形態に係る実施例１の、ガーダ３の搬入出開口部４ｂの下部分の断面図を示す。右半分が、密閉ドア５が閉じられた状態を示し、左半分が、制御装置６を搬入する際の状態を示している。ガーダ３の側面板４ａには、制御装置６が通過するための搬入出開口部４ｂが設けられており、側面板４ａには、搬入出開口部４ｂを囲むようにシール部材であるパッキン５ａが設けられている。このパッキン５ａは、密閉ドア５が閉じられる状態になると、作業者の出入りする方向に押圧される。これにより、電気品室４内の密閉度を高めることができる。このパッキン５ａを設けるためには、搬入出開口部４ｂがある部分で、側面板４ａが外床部４ｃ又は内床部４ｆよりも、上に出ている部分が設けられている必要がある。

しかし、制御装置６が搬入出されるときは、この上に出ている部分を乗り越える必要がある。そのため、制御装置６が搬入出されるときのために、搬入出開口部４ｂにおける、側面板４ａの下部分の高さ近傍で、外床部４ｃの上面における電気品室４側の高さと、電気品室４の内部に設けられている内床部４ｆの上面における外床部４ｃ側の高さとが等しくなるように、外床部４ｃの上面及び／又は内床部４ｆの上面の高さが調整可能な構成とする。即ち制御装置６は、床面の上を車輪などで転がして搬入出されるので、作業者が、内床部４ｆの上には傾斜スペーサ２１を、内床部４ｆと外床部４ｃとの間には水平スペーサ２２を、外床部４ｃの上には、内床部４ｆと同様なスペーサ（不図示）を置くことで、制御装置６が走行する床面の段差を極力少なくする。これらのスペーサの高さは、側面板４ａが、外床部４ｃ等よりも上に出ている部分の高さと同じか、又はすこし高くするのが望ましい。

図７には、本実施形態に係る実施例２の、ガーダ３の搬入出開口部４ｂの下部分の断面図を示す。図６と同様、右半分が、密閉ドア５が閉じられた状態を示し、左半分が、制御装置６を搬入する際の状態を示している。実施例２では、内床部４ｆの一部が、ヒンジ２３により上下に動作することが可能な構成である。内床部４ｆの一部は、幅（図７の奥行き方向）が搬入出開口部４ｂと概略等しく、長さ（図７の左右方向）が、作業員が制御装置６を走行させることができる程度に緩やかな角度となる長さにする。そして、上に持ち上げた内床部４ｆの下に角柱型の調整部品２４を作業員が挿入することで、制御装置６が走行する床面の上面の高さを等しくする。外床部４ｃについても同様な構成とすることができる。

搬入出開口部４ｂの側面板４ａの下部分の高さ近傍で、電気品室４の外床部４ｃと内床部４ｆの高さが搬入出開口部４ｂの下端と略等しくなるように、外床部４ｃ及び／又は内床部４ｆの端部高さが調整可能であることにより、通常運転時の電気品室４の密閉度を維持しつつ、制御装置６交換時には、制御装置６を、床面を走らせるだけで電気品室内に搬入出することができ、制御装置の交換時間を短縮できる。

図８には、レードルクレーン１で用いる制御装置６の正面図を、図９にはこの制御装置６の側面図を示す。制御装置６は、荷役部３３の荷役動作等を制御するインバータ２９と、このインバータ２９が固定される取付フレーム２５と、から構成される。そしてこの取付フレーム２５には、制御装置６を押し引きすることにより走行させるための走行機構である４つのキャスタ２６と、この走行機構と床面とを非接触にするための上下位置調整機構であるアジャスタ２７とが備えられている。

制御装置６を外床部４ｃから電気品室４へ搬入し、所定の場所で固定する場合を説明する。作業者は、外床部４ｃにある制御装置６のキャスタ２６が床面に接地するようにアジャスタ２７を調整し、取付フレーム２５側にアジャスタ２７の下部を上昇させる。キャスタ２６を床面に接地させた後、傾斜スペーサ２１等により、上面の高さが調整された床面上を、作業者が制御装置６を押し引きすることで、制御装置６を走行させ、ガーダ３内の作業通路内を移動させる。所定の位置まで移動させた後、制御装置６のアジャスタ２７を調整し、取付フレーム２５から離れる側にアジャスタ２７の下部を下降させ、キャスタ２６を床面から離す。この状態で取付フレーム２５に設けられた６つの取付孔２８を利用して、取付フレーム２５を電気品室４に固定する。

昇降装置は、水平面内で移動する構成とすることも可能である。即ち昇降装置を構成する吊り部が電動チェーンブロック４ｄであり、この電動チェーンブロック４ｄを、それが取り付けられている梁に沿って移動させたり、電動チェーンブロック４ｄが取り付けられた梁が、その端部を軸として旋回したりする構成とすることもできる。

昇降装置の吊り部が、水平面内で移動可能であることにより、制御装置６を吊り下げた状態でその姿勢を維持しつつ、走行基体３０から搬入出がより容易になる。また、制御装置６の通過孔４ｅを、吊り部が移動可能な任意の場所に設けることができる。

制御装置６は、インバータ２９と、取付フレーム２５とから構成されるとしたが、インバータ２９単独で構成される場合もある。この場合インバータ２９に走行機構と上下位置調整機構と、が備えられる。また、走行機構は制御装置６が電気品室４内で固定された後、取り外しておくことも可能である。

制御装置６の取付フレーム２５に対して走行機構と上下位置調整機構とが備えられる形態を説明したが、この走行機構等を備えた台車が、制御装置６に固定される形態も考えられる。

つぎに、本発明の荷役装置の、第２実施形態である連続アンローダ５１について、図面に基づき説明する。

図１０に示す連続アンローダ５１は、鉄筋コンクリートで構築された岸壁８１に備えられる。岸壁８１には、２本の平行なレール５３が備えられ、このレール５３上を連続アンローダ５１は移動できる。船舶８２は岸壁８１に接岸し、この連続アンローダ５１で船舶８２から積荷の荷揚げが実行される。

本実施形態の連続アンローダ５１は、バケットエレベータ式であり、船舶８２の船倉８３からバラ荷Ｂ（例えば、石炭やコークス、鉱石等）を連続的に陸揚げする。連続アンローダ５１は、レール５３により岸壁８１に沿って移動可能な走行基体である走行フレーム５２を備えている。走行フレーム５２の上には、旋回フレーム５４が旋回可能に支持され、その旋回フレーム５４から横方向に突設されたブーム５５の先端部に、荷役部であるバケットエレベータ５７が支持されている。このバケットエレベータ５７の制御装置を収容している電気品室４は、走行フレーム５２上に設けられている。

バケットエレベータ５７は、鉛直方向に延伸する筒状のエレベータ本体６２と、エレベータ本体６２に対して周回運動するチェーンバケット６５とを備え、その下部に設けられた側面掘削方式の掻き取り部５８により、船倉８３内のバラ荷Ｂを連続的に掘削し掻き取ると共に、掻き取ったバラ荷Ｂを上方に搬送する。そして、ブーム５５に配置されたブームコンベヤ７０により、バラ荷Ｂをホッパ７１に供給し、このホッパ７１の下方には機内のベルトコンベア７２や地上コンベヤ７３が配置されている。

荷役装置の一種である連続アンローダ５１においても、電気品室４の側面板に、制御装置６の搬入出開口部４ｂが設けられていることで、制御装置６の交換の際に、石炭等のバラ荷Ｂからの粉塵が電気品室に侵入することを抑えることができる。

本発明は、天井走行クレーンやアンローダに限定されることなく、例えばコンテナキャリアなど、荷役を行う荷役装置全般に適応可能なものである。

１ レードルクレーン
２ 軌道
３ ガーダ
４ 電気品室
４ａ 側面板
４ｂ 搬入出開口部
４ｃ 外床部
４ｄ チェーンブロック
４ｅ 通過孔
４ｆ 内床部
５ 密閉ドア
５ａ パッキン
６ 制御装置
９ 防熱板
１２ 主巻き装置
１６ 補巻き装置
２１ 傾斜スペーサ
２２ 水平スペーサ
２５ 取付フレーム
２６ キャスタ
２７ アジャスタ
２８ 取付孔
２９ インバータ

Claims (7)

1. 軌道に沿って走行する走行基体と、該走行基体に備えられている荷役部と、を含んで構成された荷役装置であって、
   前記走行基体には、前記荷役部の荷役動作を制御する制御装置が収容されている電気品室が設けられていると共に、
   該電気品室の側面板には前記制御装置の搬入出開口部が設けられており、
   前記走行基体には、前記電気品室の外側で前記制御装置が仮置きされる外床部と、前記制御装置を前記走行基体から吊り上げ、又は吊り下げするための昇降装置とが備えられていることを特徴とする荷役装置。
2. 前記側面板には、前記搬入出開口部を閉じ、出入り方向にシール部材を押圧する密閉ドアが備えられており、
   かつ前記搬入出開口部における、前記側面板の下部分の高さ近傍で、
   前記外床部の上面における前記電気品室側の高さと、前記電気品室の内部に設けられている内床部の上面における前記外床部側の高さとが、搬入出開口部の下端と略等しくなるように、前記外床部の上面及び／又は前記内床部の上面の高さが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の荷役装置。
3. 前記制御装置には、
   該制御装置を走行させるための走行機構と、
   該走行機構と床面とを接触・非接触にさせる上下位置調整機構と、が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荷役装置。
4. 前記外床部には、前記制御装置が上下に通過可能な通過孔が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の荷役装置。
5. 前記昇降装置を構成する吊り部が、水平面内で移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の荷役装置。
6. 前記荷役装置は、建屋内に備えられた天井走行クレーンであり、
   前記走行基体を構成するガーダの内部に前記電気品室が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の荷役装置。
7. 前記天井走行クレーンが、レードルクレーンであり、
   前記電気品室の下方に防熱板が備えられていることを特徴とする請求項６に記載の荷役装置。

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