JP2503309B2 - 鋼板吊上用電磁石装置 - Google Patents
鋼板吊上用電磁石装置Info
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- JP2503309B2 JP2503309B2 JP347891A JP347891A JP2503309B2 JP 2503309 B2 JP2503309 B2 JP 2503309B2 JP 347891 A JP347891 A JP 347891A JP 347891 A JP347891 A JP 347891A JP 2503309 B2 JP2503309 B2 JP 2503309B2
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- magnetic
- electromagnet
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板吊上用電磁石装置
に係わるものである。
に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼板吊上用電磁石装置は、図６
（Ａ：正面図，Ｂ：左側面図およびＣ：下面図）および
図７（図６のＢの一部拡大縦断面図）に示すように、電
磁石鉄心２２に励起巻線２１を巻付け、励起巻線２１に
電圧を印加することにより電磁石鉄心２２に連続した電
磁石磁極２３で鋼板２４を吊上げ、磁束検出用サ−チコ
イル２４で電磁石磁極２３と鋼板２４との間で発生する
磁束を検出する。吊上制御装置が、サ−チコイル２４が
検出した磁束より、電磁石が吸着している鋼板枚数（厚
み）を算出して、所要鋼板枚数（厚み）のみを吊上げる
ように、励起巻線２１の通電電流値を制御し、吊り分け
を行なう。磁束検出用サ−チコイル２４は、電磁石磁極
２３に接触状態で捲かれている。
（Ａ：正面図，Ｂ：左側面図およびＣ：下面図）および
図７（図６のＢの一部拡大縦断面図）に示すように、電
磁石鉄心２２に励起巻線２１を巻付け、励起巻線２１に
電圧を印加することにより電磁石鉄心２２に連続した電
磁石磁極２３で鋼板２４を吊上げ、磁束検出用サ−チコ
イル２４で電磁石磁極２３と鋼板２４との間で発生する
磁束を検出する。吊上制御装置が、サ−チコイル２４が
検出した磁束より、電磁石が吸着している鋼板枚数（厚
み）を算出して、所要鋼板枚数（厚み）のみを吊上げる
ように、励起巻線２１の通電電流値を制御し、吊り分け
を行なう。磁束検出用サ−チコイル２４は、電磁石磁極
２３に接触状態で捲かれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電磁石の断面と
それが発生する磁束の様子を示す図７を参照する。従来
のサ−チコイル２４は、電磁石の中心磁極に巻回されて
いる。電磁石を励磁することで生じる磁束は、サ−チコ
イル２４に鎖交して鋼板２４を通過する磁束，サ−チコ
イル２４と不完全に鎖交するかもしくは全く鎖交しない
で鋼板２４を通過する磁束、および、サ−チコイルに鎖
交せず鋼板２４も通過しない漏れ磁束の３種類に分類で
きる。サ−チコイル２４との鎖交が不完全か全く鎖交し
ないで鋼板２４を通過する磁束が比較的に多いので、図
４に実線で示すように、励起巻線２１の電流値の増加と
ともに、サ−チコイル２４の検出磁束量が飽和してしま
うことである。
それが発生する磁束の様子を示す図７を参照する。従来
のサ−チコイル２４は、電磁石の中心磁極に巻回されて
いる。電磁石を励磁することで生じる磁束は、サ−チコ
イル２４に鎖交して鋼板２４を通過する磁束，サ−チコ
イル２４と不完全に鎖交するかもしくは全く鎖交しない
で鋼板２４を通過する磁束、および、サ−チコイルに鎖
交せず鋼板２４も通過しない漏れ磁束の３種類に分類で
きる。サ−チコイル２４との鎖交が不完全か全く鎖交し
ないで鋼板２４を通過する磁束が比較的に多いので、図
４に実線で示すように、励起巻線２１の電流値の増加と
ともに、サ−チコイル２４の検出磁束量が飽和してしま
うことである。
【０００４】例えば、吊り上げる鋼板重量が大きい場合
には、吸着力を大きく設定するので、電流値は増大し、
磁束量の増大とともに電磁石の磁極２３およびその近辺
の鋼板２４に磁気飽和が生じる。その場合には、中心磁
極に巻回されてあるサ−チコイル２４を鎖交しないで鋼
板２５を通過する磁束の相対的な割合が増加するので、
鋼板２４を通過する磁束量を正確に検出することができ
ない。
には、吸着力を大きく設定するので、電流値は増大し、
磁束量の増大とともに電磁石の磁極２３およびその近辺
の鋼板２４に磁気飽和が生じる。その場合には、中心磁
極に巻回されてあるサ−チコイル２４を鎖交しないで鋼
板２５を通過する磁束の相対的な割合が増加するので、
鋼板２４を通過する磁束量を正確に検出することができ
ない。
【０００５】このように、磁極２３およびその近辺の鋼
板２５に磁気飽和が生じる場合には、鋼板２４を通過す
る磁束量を正しく検出できないので、吊上制御装置によ
る吸着力制御精度が低下する。すなわち、励起巻線２１
に流す電流値とサ−チコイル２４で検出した磁束量の関
係から求める、吊り上げた鋼板の合計板厚値の誤差が大
きくなる。
板２５に磁気飽和が生じる場合には、鋼板２４を通過す
る磁束量を正しく検出できないので、吊上制御装置によ
る吸着力制御精度が低下する。すなわち、励起巻線２１
に流す電流値とサ−チコイル２４で検出した磁束量の関
係から求める、吊り上げた鋼板の合計板厚値の誤差が大
きくなる。
【０００６】図５に、電流値一定における吊り上げた鋼
板２５の合計板厚と、検出磁束の従来の関係を実線で示
す。吊り上げた鋼板の板厚が大きくなるとともに、磁路
の磁気抵抗が減少するので、鋼板２５を通過する磁束量
は増加するが、磁極２３およびその近辺の鋼板２５に磁
気飽和が生じるとともに、磁極２３に巻回されているサ
−チコイル２４に鎖交する磁束量も飽和し、吊り上げた
鋼板の合計板厚の検出分解能も低下する。
板２５の合計板厚と、検出磁束の従来の関係を実線で示
す。吊り上げた鋼板の板厚が大きくなるとともに、磁路
の磁気抵抗が減少するので、鋼板２５を通過する磁束量
は増加するが、磁極２３およびその近辺の鋼板２５に磁
気飽和が生じるとともに、磁極２３に巻回されているサ
−チコイル２４に鎖交する磁束量も飽和し、吊り上げた
鋼板の合計板厚の検出分解能も低下する。
【０００７】本発明は、鋼板を通過する磁束の検出漏れ
を低減することを目的とする。
を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼板吊上用電磁
石装置は、電磁石鉄心（２２）に鋼板吊上げ用の励起巻
線（２１）を巻付け、磁極（２３）と鋼板（２５）との
間で発生する磁束を検出する磁束検出用サ−チコイル
（２４）を備える鋼板吊上用電磁石装置において、磁束
検出用サ−チコイル（２４）は磁極間のほぼ中間に、且
つ磁極と非接触状態に配置した事を特徴とする。
石装置は、電磁石鉄心（２２）に鋼板吊上げ用の励起巻
線（２１）を巻付け、磁極（２３）と鋼板（２５）との
間で発生する磁束を検出する磁束検出用サ−チコイル
（２４）を備える鋼板吊上用電磁石装置において、磁束
検出用サ−チコイル（２４）は磁極間のほぼ中間に、且
つ磁極と非接触状態に配置した事を特徴とする。
【０００９】なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述
する実施例の対応要素を示す。
する実施例の対応要素を示す。
【００１０】
【作用】磁束検出用サ−チコイル（２４）が磁極間のほ
ぼ中間にありしかも磁極から離れているので、従来はサ
−チコイルに鎖交しなかった磁束の多くがサ−チコイル
（２４）と鎖交するようになり、鋼板（２５）を通る磁
束の検出漏れが低減する。その結果、励起巻線（２１）
に流す電流値に対して、サ−チコイル（２４）で検出す
る磁束量は例えば図４に点線で示すように飽和しにくく
なり、吊上げ板厚の変化量Δｔに対するサ−チコイル
（２４）検出磁束の変化量ΔΦ’は図５に点線で示すよ
うに大きくなり、板厚検出誤差が小さくなり、板厚検出
範囲を広く設定しうる。
ぼ中間にありしかも磁極から離れているので、従来はサ
−チコイルに鎖交しなかった磁束の多くがサ−チコイル
（２４）と鎖交するようになり、鋼板（２５）を通る磁
束の検出漏れが低減する。その結果、励起巻線（２１）
に流す電流値に対して、サ−チコイル（２４）で検出す
る磁束量は例えば図４に点線で示すように飽和しにくく
なり、吊上げ板厚の変化量Δｔに対するサ−チコイル
（２４）検出磁束の変化量ΔΦ’は図５に点線で示すよ
うに大きくなり、板厚検出誤差が小さくなり、板厚検出
範囲を広く設定しうる。
【００１１】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１２】
【実施例】図２の（Ａ）に本発明の一実施例の正面を、
（Ｂ）に左側面を、（Ｃ）に下面を示し、図３に図２の
（Ｂ）の左半分の拡大縦断面を示す。この実施例では、
磁極２３は、電磁石鉄心２２は、一面が開いた大きい長
方形容器の長軸位置に、長方形板体を立てた形状であ
り、該長方形板体の先端面に一面が開いた小さい長方形
容器状の中心磁極が接合され、電磁石鉄心２２の大きい
長方形容器部分の開口端面に長方形リング状の磁極が接
合されている。励起巻線２１の端面の長方形リング状の
保護板に、長方形リング状の非磁性体２６の一端面が接
合され、非磁性体２６の他端面の長方形リング状の溝内
に、長方形リング状のコイル形状のサ−チコイル２４が
収納されている。サ−チコイル２４は、電磁石鉄心２２
の、上述の大きい長方向容器の内壁面と長方形板体の外
側面との中間に位置する。図には示していないが、サ−
チコイル２４の、鋼板２５に対向する端面は保護板で被
覆されている。この保護板の、鋼板２５に対向する面
は、電磁石鉄心２２の大きい長方形容器部分の先端面
（鋼板対向面）よりわずかに引込んだ位置にある。
（Ｂ）に左側面を、（Ｃ）に下面を示し、図３に図２の
（Ｂ）の左半分の拡大縦断面を示す。この実施例では、
磁極２３は、電磁石鉄心２２は、一面が開いた大きい長
方形容器の長軸位置に、長方形板体を立てた形状であ
り、該長方形板体の先端面に一面が開いた小さい長方形
容器状の中心磁極が接合され、電磁石鉄心２２の大きい
長方形容器部分の開口端面に長方形リング状の磁極が接
合されている。励起巻線２１の端面の長方形リング状の
保護板に、長方形リング状の非磁性体２６の一端面が接
合され、非磁性体２６の他端面の長方形リング状の溝内
に、長方形リング状のコイル形状のサ−チコイル２４が
収納されている。サ−チコイル２４は、電磁石鉄心２２
の、上述の大きい長方向容器の内壁面と長方形板体の外
側面との中間に位置する。図には示していないが、サ−
チコイル２４の、鋼板２５に対向する端面は保護板で被
覆されている。この保護板の、鋼板２５に対向する面
は、電磁石鉄心２２の大きい長方形容器部分の先端面
（鋼板対向面）よりわずかに引込んだ位置にある。
【００１３】以上に説明した電磁石装置の構造により、
サ−チコイル２４は、磁極２３のうちの、上述の中心磁
極と上述の長方形リング状の磁極の中間に位置し、か
つ、鋼板２５の表面の直近にある。すなわち、サ−チコ
イル２４は磁極２３から可及的に遠くに離れかつ鋼板に
対しては可及的に近い位置にあるように設置されてい
る。
サ−チコイル２４は、磁極２３のうちの、上述の中心磁
極と上述の長方形リング状の磁極の中間に位置し、か
つ、鋼板２５の表面の直近にある。すなわち、サ−チコ
イル２４は磁極２３から可及的に遠くに離れかつ鋼板に
対しては可及的に近い位置にあるように設置されてい
る。
【００１４】上述の、本発明にかかる電磁石の断面と磁
束の様子を示す図３を参照する。電磁石で鋼板２５を吸
着した状態での磁束は、磁極２３を経由して鋼板２５を
通過する磁束，電磁石鉄心２２から磁極２３近辺の空間
を経由して鋼板２５を通過する磁束，電磁石鉄心２２か
ら磁極２３間の空間を経由して鋼板２５を一度も通過し
ない漏れ磁束の３種類に分類できる。ここで検出したい
磁束は、上記のうち鋼板を通過する磁束である。本発明
の電磁石装置は、磁極２３およびその近辺の鋼板２５の
磁気飽和に関わらず、鋼板２５を通過する磁束量を検出
できる。吊り上げる鋼板重量が大きい場合には吸着力を
大きく設定するために、電流値は増大し、磁束の増大と
ともに、電磁石の磁極２３およびその近辺に磁気飽和が
生じる。その場合には、磁極２３を経由しないで鋼板２
５を通過する磁束の相対的な割合が増大する。本発明に
よるサ−チコイル設置位置では、磁極２３以外の空間を
経由して鋼板２５を通過する磁束を検出する確率が高く
なり、図４に点線で示すように磁束検出量が増大する。
束の様子を示す図３を参照する。電磁石で鋼板２５を吸
着した状態での磁束は、磁極２３を経由して鋼板２５を
通過する磁束，電磁石鉄心２２から磁極２３近辺の空間
を経由して鋼板２５を通過する磁束，電磁石鉄心２２か
ら磁極２３間の空間を経由して鋼板２５を一度も通過し
ない漏れ磁束の３種類に分類できる。ここで検出したい
磁束は、上記のうち鋼板を通過する磁束である。本発明
の電磁石装置は、磁極２３およびその近辺の鋼板２５の
磁気飽和に関わらず、鋼板２５を通過する磁束量を検出
できる。吊り上げる鋼板重量が大きい場合には吸着力を
大きく設定するために、電流値は増大し、磁束の増大と
ともに、電磁石の磁極２３およびその近辺に磁気飽和が
生じる。その場合には、磁極２３を経由しないで鋼板２
５を通過する磁束の相対的な割合が増大する。本発明に
よるサ−チコイル設置位置では、磁極２３以外の空間を
経由して鋼板２５を通過する磁束を検出する確率が高く
なり、図４に点線で示すように磁束検出量が増大する。
【００１５】本発明によるサ−チコイル位置では、鋼板
２５を通過する磁束の検出漏れが低減するので、磁束値
をフィ−ドバック制御して設定する吸着力の精度が向上
するほか、電流値と磁束の関係から求める吊り上げ鋼板
の合計板厚の検出分解能も向上する。図５に点線で、電
流値一定における吊り上げた鋼板の合計板厚と検出磁束
の関係を示す。吊り上げた鋼板の板厚が大きくなるとと
もに、磁石の磁気抵抗が減少するので、鋼板を通過する
磁束量は増加するが、磁極およびその近辺の鋼板に磁気
飽和が生じる。本発明（図５の点線）では、磁気飽和に
かかわらず、鋼板を通過する磁束を検出できるので、吊
り上げた鋼板の合計板厚の検出分解能も向上する。
２５を通過する磁束の検出漏れが低減するので、磁束値
をフィ−ドバック制御して設定する吸着力の精度が向上
するほか、電流値と磁束の関係から求める吊り上げ鋼板
の合計板厚の検出分解能も向上する。図５に点線で、電
流値一定における吊り上げた鋼板の合計板厚と検出磁束
の関係を示す。吊り上げた鋼板の板厚が大きくなるとと
もに、磁石の磁気抵抗が減少するので、鋼板を通過する
磁束量は増加するが、磁極およびその近辺の鋼板に磁気
飽和が生じる。本発明（図５の点線）では、磁気飽和に
かかわらず、鋼板を通過する磁束を検出できるので、吊
り上げた鋼板の合計板厚の検出分解能も向上する。
【００１６】図１に、本発明の電磁石装置を使用するシ
ステム構成を示す。図１において、１は電磁石を励起す
るための電流を制御する装置、２は図２および図３に示
す吊り上げ電磁石、３は電磁石の総磁束量を検出する装
置、４は電磁石に流れる電流を検出する装置である。５
はあらがじめ設定した、鋼板の総板厚に対する磁束と電
流の関係から、検出した磁束量と検出した電流値によっ
て総板厚を判定する板厚判定装置、６は板の幅，長さ，
重量，積み方等の情報を発生する装置である。７は鋼板
を過剰に吊り上げたときに分離を行うため、吊り分ける
板（板厚：ｔn， 重量：Ｗn ）と切り離す板（板厚：
ｔn+1， 重量：Ｗn+1 ）の、電磁石の総磁束に対する
吸着力特性をそれぞれ読み出し、吊り分ける板について
は吸着力Ｆn が総重量Ｗn を上まわるようにして落下
を防ぎ、切り離す板については吸着力Ｆn+1 が重量Ｗ
n+1 よりも下まわるようにして、分離可能な磁束値の
範囲を演算し、その範囲内の磁束指令値を暫次発生する
装置、８は磁束の指令値と検出値を比較し、磁束値が指
令値に追従するように電磁石の励磁電流設定値を発生す
る装置である。
ステム構成を示す。図１において、１は電磁石を励起す
るための電流を制御する装置、２は図２および図３に示
す吊り上げ電磁石、３は電磁石の総磁束量を検出する装
置、４は電磁石に流れる電流を検出する装置である。５
はあらがじめ設定した、鋼板の総板厚に対する磁束と電
流の関係から、検出した磁束量と検出した電流値によっ
て総板厚を判定する板厚判定装置、６は板の幅，長さ，
重量，積み方等の情報を発生する装置である。７は鋼板
を過剰に吊り上げたときに分離を行うため、吊り分ける
板（板厚：ｔn， 重量：Ｗn ）と切り離す板（板厚：
ｔn+1， 重量：Ｗn+1 ）の、電磁石の総磁束に対する
吸着力特性をそれぞれ読み出し、吊り分ける板について
は吸着力Ｆn が総重量Ｗn を上まわるようにして落下
を防ぎ、切り離す板については吸着力Ｆn+1 が重量Ｗ
n+1 よりも下まわるようにして、分離可能な磁束値の
範囲を演算し、その範囲内の磁束指令値を暫次発生する
装置、８は磁束の指令値と検出値を比較し、磁束値が指
令値に追従するように電磁石の励磁電流設定値を発生す
る装置である。
【００１７】
【効果】本発明によれば、鋼板を通過する磁束量をより
正確に検出できるようになるので、磁束量と電磁石の励
磁電流の関係から求める吊り上げ鋼板の総板厚の検出精
度を向上できる。また、電磁石磁極部分・鋼板の磁極近
傍での磁気飽和に関わらず鋼板を通過する磁束量を検出
できるようになるので、吊り上げ鋼板の総板厚の検出限
界を向上できる。さらに、磁束の検出精度が向上できる
ので、磁束量を制御して鋼板の吊り枚数制御を行う場合
には、吊り枚数制御精度も向上できる。
正確に検出できるようになるので、磁束量と電磁石の励
磁電流の関係から求める吊り上げ鋼板の総板厚の検出精
度を向上できる。また、電磁石磁極部分・鋼板の磁極近
傍での磁気飽和に関わらず鋼板を通過する磁束量を検出
できるようになるので、吊り上げ鋼板の総板厚の検出限
界を向上できる。さらに、磁束の検出精度が向上できる
ので、磁束量を制御して鋼板の吊り枚数制御を行う場合
には、吊り枚数制御精度も向上できる。
【図１】 本発明の電磁石装置を使用する鋼板吊上げシ
ステムの構成概要を示すブロック図である。
ステムの構成概要を示すブロック図である。
【図２】 本発明の一実施例を示す図面であり、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は左側面図および（Ｃ）は下面図であ
る。
は正面図、（Ｂ）は左側面図および（Ｃ）は下面図であ
る。
【図３】 図２の（Ｂ）の左半分の拡大縦断面図であ
る。
る。
【図４】 電磁石装置の、励起巻線１に流す電流値とサ
−チコイル２４で検出する磁束量との関係を示すグラフ
であり、実線は図６および図７に示す従来例のものを、
点線は図２および図３に示す本発明の一実施例のものを
示す。
−チコイル２４で検出する磁束量との関係を示すグラフ
であり、実線は図６および図７に示す従来例のものを、
点線は図２および図３に示す本発明の一実施例のものを
示す。
【図５】 電磁石装置の、吊上げ鋼板量とサ−チコイル
２４で検出する磁束量との関係を示すグラフであり、実
線は図６および図７に示す従来例のものを、点線は図２
および図３に示す本発明の一実施例のものを示す。
２４で検出する磁束量との関係を示すグラフであり、実
線は図６および図７に示す従来例のものを、点線は図２
および図３に示す本発明の一実施例のものを示す。
【図６】 従来の電磁石装置を示す図面であり、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は左側面図および（Ｃ）は下面図であ
る。
は正面図、（Ｂ）は左側面図および（Ｃ）は下面図であ
る。
【図７】 図６の（Ｂ）の左半分の拡大縦断面図であ
る。
る。
２１：励磁巻線 ２２：電磁石鉄心 ２３：磁極 ２４：サ−チコイル ２５：鋼板 ２６：非磁性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福 谷 和 彦 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平１−242333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−49462（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−78673（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−146659（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−26280（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 電磁石鉄心に鋼板吊上げ用の励起巻線を
巻付け、磁極と鋼板との間で発生する磁束を検出する磁
束検出用サ−チコイルを備える鋼板吊上用電磁石装置に
おいて、磁束検出用サ−チコイルは磁極間のほぼ中間
に、且つ磁極と非接触状態に配置した事を特徴とする鋼
板吊上用電磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP347891A JP2503309B2 (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 鋼板吊上用電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP347891A JP2503309B2 (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 鋼板吊上用電磁石装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235893A JPH04235893A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2503309B2 true JP2503309B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=11558448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP347891A Expired - Lifetime JP2503309B2 (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 鋼板吊上用電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503309B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091215A (en) * | 1998-06-02 | 2000-07-18 | Switched Reluctance Drives Limited | Trajectory controller |
| KR100776546B1 (ko) * | 2001-06-05 | 2007-11-26 | 주식회사 태화에레마 | 권상기용 자석의 자력 제어 방법 및 장치 |
-
1991
- 1991-01-16 JP JP347891A patent/JP2503309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235893A (ja) | 1992-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960213 |