JP5172767B2 - Winding device for multi-line multi-stage coil for transformer - Google Patents
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Description
本発明は、2本以上の平角電線を多段に巻線してモールド変圧器に使用される変圧器用多段コイル、並びにそれを製作するための巻線装置に関する。 The present invention relates to a multistage coil for a transformer used for a molded transformer by winding two or more flat rectangular wires in multiple stages, and a winding device for manufacturing the same.
従来、モールド変圧器に使用される変圧器用多段コイルとして、2本以上の平角電線を多段に巻線する巻線装置及びその巻線装置によって製作された変圧器用複数線多段コイルが提供されている。複数本の平角電線をディスク状に多段に積層し、筒状に積み上げる場合、供給部から個別に供給される複数本の平角電線は、成形部において、平角電線をディスク巻きしたときに曲線部となる電線部分が重ね合わせ状態で圧延成形される。成形部を出た平角電線は積層部に送られるが、積層部においては、重ね合わせ状態で供給される複数本の平角電線は互いにフリー、特に長手方向にフリーな状態となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a multi-stage coil for a transformer used in a molded transformer, a winding device for winding two or more rectangular wires in multiple stages and a multi-wire multi-stage coil for a transformer manufactured by the winding device have been provided. . When multiple flat electric wires are stacked in a disk shape in multiple stages and stacked in a cylindrical shape, the multiple flat electric wires supplied individually from the supply section are the curved part when the flat electric wire is wound into a disk in the molded part. The electric wire portion to be formed is rolled and formed in an overlapping state. The rectangular electric wire that has exited the forming portion is sent to the laminated portion. In the laminated portion, a plurality of flat electric wires supplied in an overlapped state are free from each other, particularly free in the longitudinal direction.
ディスク巻きされる平角電線については、最終的な巻き形状は一般的に矩形又は円形である。巻き形状が矩形コイルの場合、各コーナー部で平角電線の長手方向に拘束することは比較的易しいが、最終的な巻き形状が円形コイルである場合には、矩形コイルの場合のようなコーナー部が存在しておらず、各平角電線をその長手方向において拘束するものがない。したがって、重ね合わせた平角電線が長手方向に合わされているのか否か、或いは積層された長さが十分揃っているのか等、製品品質管理上の問題が生じることがある。 For rectangular electric wires wound in a disc, the final winding shape is generally rectangular or circular. When the winding shape is a rectangular coil, it is relatively easy to restrain the flat wire in the longitudinal direction at each corner, but when the final winding shape is a circular coil, the corner portion as in the case of a rectangular coil is used. Does not exist, and there is nothing that restrains each flat electric wire in its longitudinal direction. Therefore, there may be a problem in product quality management, such as whether or not the stacked rectangular electric wires are aligned in the longitudinal direction, or whether the stacked lengths are sufficiently aligned.
このように、モールド変圧器の大容量化に対応すべく平角電線(コイル電線)を複数本使用して巻線する複数線多段コイル及びその巻線装置が提案されているが、複数本平角電線を使用すると、成形部で複数本同一に成形されても、その後積層部において積層する際には、成形した複数本の平角電線がバラバラになるため、その常態で積層すると非常に積層しづらく、その作業に多くの時間を要し、多段コイルは結果的に高価な製品となる。 As described above, a multi-wire multi-stage coil and a winding device for winding a plurality of flat wires (coil wires) using a plurality of flat wires (coil wires) have been proposed in order to cope with an increase in capacity of the molded transformer. When using the, even if a plurality of molded parts are molded in the same way, when laminating in the laminating part after that, because the plurality of molded rectangular electric wires will fall apart, it is very difficult to laminate in the normal state, The work takes a lot of time, and the multistage coil results in an expensive product.
本出願人が提案した平角電線を矩形状に巻き付けて多段コイルを製作する多段コイル製作装置が特許文献1に開示されている。この多段コイル製作装置は、平角電線の板厚方向に互いに向かい合い、平角電線を挟み込んで圧延する一対の圧延ローラと、圧延した平角電線を受けるストック部と、圧延ローラの挟み込み角度を制御する圧延ローラ制御部とを備えていて、平角電線の角となる曲線部と辺となる直線部の繰り返しを行って、且つ内周側から外周側に巻き付けるときには曲率半径を徐々に大きくし、外周側から内周側に巻き付けるときには曲率半径を徐々に小さくして、曲線部から直線部に入る瞬間に圧延ローラを平行にして平行圧延することで直線部を成形し、直線部の断面積を最内周曲線部の断面積とほぼ等しくすることで、矩形状の多段コイルを効率的且つ自動的に製作することを図っている。
個別に供給され途中で重ね合わされるなど、互いに無拘束状態で供給される複数の平角電線から多段コイルをより安価で且つ効率よく行うためには、セットされる複数本の平角電線を成形し積層する際に、積層した各平角電線がバラバラにならないように、同一巻線機内で巻線動作を阻害すること無く、平角電線同士を拘束する必要がある。
そこで、複数の平角電線をディスク巻きしながら積層するに際して、ディスク巻きしたときに曲線部となる電線部分を圧延成形した後も重ね合わされた状態を保持して、あたかも1本の平角電線の如く扱うことを可能にする点で解決すべき課題がある。
Forming and laminating a set of multiple rectangular wires to make multi-stage coils cheaper and more efficient from a plurality of rectangular wires supplied in an unconstrained state, such as being supplied individually and stacked in the middle In doing so, it is necessary to constrain the rectangular wires without obstructing the winding operation in the same winding machine so that the laminated rectangular wires do not fall apart.
Therefore, when laminating a plurality of flat electric wires while winding them on a disc, the electric wire portion that becomes a curved portion when the disc is wound is maintained after being rolled and treated as if it were a single flat electric wire. There is a problem to be solved in terms of making this possible.
この発明の目的は、複数の平角電線がそれぞれ個別に供給される等、無拘束状態で供給されるが、平角電線同士をある程度拘束させた状態で成形することで、平角電線の容易な積層を可能とし、大容量のモールド変圧器用であっても複数線多段コイルをより安価な製作を可能にする変圧器用複数線多段コイル及びその巻線装置を提供することである。 An object of the present invention is to supply a plurality of rectangular electric wires individually without being constrained, such as being supplied individually. It is possible to provide a multi-wire multistage coil for a transformer and a winding device for the multi-wire multistage coil that can be manufactured at a lower cost even for a large-capacity molded transformer.
上記の課題を解決するため、この発明による変圧器用複数線多段コイルの巻線装置は、複数本の平角電線を個別で供給する供給部と、前記複数本の平角電線を重なった状態に保持する拘束手段と、平角電線をディスク巻きしたときに曲線部となる電線部分を圧延成形する成形部と、当該成形部で成形された前記平角電線をディスク巻き状に積層する積層部とを備えた変圧器用複数線多段コイルの巻線装置において、前記成形部は上下に重ね合わせられた複数本の前記平角電線を当該重ね合わせ状態を拘束させた状態で同時に成形し、前記積層部は成形された複数本の前記平角電線を積層することによってディスク巻き状にすることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a winding device for a multi-wire multi-stage coil for a transformer according to the present invention holds a supply unit that individually supplies a plurality of flat wires and the plurality of flat wires in an overlapping state. Transformer provided with a restraining means, a forming part for rolling and forming an electric wire part that becomes a curved part when a flat electric wire is wound on a disk, and a laminated part for laminating the flat electric wire formed by the forming part in a disk shape. In the winding device for multi-wire multistage coil for dexterity, the forming part simultaneously forms a plurality of the flat electric wires superposed one above the other in a state in which the superposition state is constrained, and the laminated part is a plurality of is characterized in that the disc winding shape by product layer the rectangular electric wire of the present.
また、この発明による変圧器用複数線多段コイルは、上下に重ね合わせた複数本の平角電線がディスク巻きしながら積層されており、前記重ね合わせ状態にある前記平角電線は、前記平角電線同士の間で生じ得る位置ずれが積層に支障とならないように拘束させたことを特徴としている。 Further, the multi-wire multi-stage coil for transformer according to the present invention is formed by stacking a plurality of rectangular electric wires superposed on each other while being wound by a disk, and the rectangular electric wires in the overlapping state are between the rectangular electric wires. It is characterized in that it is constrained so that misalignment that can occur in the above does not hinder the lamination.
本発明による変圧器用複数線多段コイル及びその巻線装置によれば、ディスク巻きで多段に積層するに際して、少なくとも2本以上の平角電線は、重ね合わされた状態を保持するように拘束されているので、あたかも1本の平角電線と同様に取り扱われ、その拘束状態でディスク巻きして積み上げられて、容易に積層し巻線することができる。その結果、複数本の平角電線はその長手方向にずれることがない。 According to the multi-stage multi-stage coil for a transformer and the winding device thereof according to the present invention, when laminating in multiple stages by disk winding, at least two or more rectangular electric wires are constrained so as to hold the superimposed state. It can be handled in the same way as a single flat electric wire, and can be stacked and wound easily by being wound and stacked in a constrained state. As a result, the plurality of flat electric wires do not shift in the longitudinal direction.
本発明による変圧器用複数線多段コイル及びその巻線装置において、前記複数本の平角電線同士は、長手方向に所定の間隔を置いて施されたテープ巻き、長手方向に所定の間隔を置いて互いに接着剤が施された接着、又は長手方向に所定の間隔を置いて凹凸嵌合等の機械的な結合によって、前記重ね合わせ状態を拘束することができる。
また、前記前記重ね合わせ状態が拘束される拘束位置は、前記ディスク巻きされた前記多段コイルの周方向位置がバラついているとすることができる。拘束位置を多段コイルの周方向位置でバラつかせることで、多数の拘束位置が同じ位相位置で重なることによるコイル高さの増大を回避することができる。拘束位置を周方向位置でバラつかせるとは、殆どのディスク巻きにおいて同じ周方向位置に重ならなければよいという程度であり、拘束位置が数回のディスク巻き毎に同じ周方向位置に重なる程度のことは許容される。
更にまた、前記複数本の平角電線は、前記ディスク巻きによって円形多段コイル又は矩形多段コイルに積層することができる。
In the transformer multi-wire multistage coil and the winding device thereof according to the present invention, the plurality of flat electric wires are wound with tape wound at a predetermined interval in the longitudinal direction, and mutually spaced at a predetermined interval in the longitudinal direction. The superposition state can be constrained by bonding with an adhesive or by mechanical coupling such as concave-convex fitting with a predetermined interval in the longitudinal direction.
In addition, the restraining position where the superposition state is restrained may be a variation in the circumferential position of the multi-stage coil wound around the disk. By varying the restraint positions at the circumferential positions of the multi-stage coil, it is possible to avoid an increase in coil height due to the multiple restraint positions overlapping at the same phase position. The variation of the restraining position in the circumferential position means that it is not necessary to overlap the same circumferential position in most disk windings, and the constraint position overlaps the same circumferential position after several disk windings. That is acceptable.
Furthermore, the plurality of flat electric wires can be stacked on a circular multi-stage coil or a rectangular multi-stage coil by the disk winding.
本発明による変圧器用複数線多段コイル及びその巻線装置によれば、複数本の平角電線を重ね合わせディスク巻きしながら積層する際に、平角電線同士が特にその長手方向においてもずれることがないため、あたかも1本の平角電線を成形し積層するのと同様の工程で、複数本の平角電線について高品質な成形・積層が容易となり、複数本の平角電線を重ね合わせた多段コイルの巻線を高い品質でありながらコストを抑えて実現できる。また、変圧器用巻線コイルの容量アップが図れることから、変圧器の大形機種への展開を図ることもできる。また、2本を超える本数の複数線化に発展可能なため、更なる大形機種への対応の道筋が可能となる。更に、本発明によれば、複数本の平角電線の拘束工程をインライン化することで、単本と同様の巻線時間及び工数で巻線が可能になるため、より安価な複数線多段コイルを製作し且つ提供することができる。 According to the multi-wire multistage coil for a transformer and the winding device thereof according to the present invention, when a plurality of flat electric wires are stacked while being stacked and wound with a disk, the flat electric wires do not particularly shift in the longitudinal direction. In the same process as forming and laminating a single flat electric wire, high-quality forming and laminating of multiple flat electric wires becomes easy, and winding of a multi-stage coil in which multiple flat electric wires are stacked Although it is high quality, it can be realized at low cost. Moreover, since the capacity of the winding coil for the transformer can be increased, it is possible to expand the transformer to a large model. In addition, since it can be developed into a multi-line structure with more than two lines, it becomes possible to cope with a larger model. Furthermore, according to the present invention, by making the constraining process for a plurality of flat wires in-line, winding can be performed with the same winding time and man-hours as a single wire. Can be produced and provided.
以下、図面に基づいて、本発明による変圧器用多段コイル及びその巻線装置の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of a multistage coil for a transformer and a winding device thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は変圧器用多段コイルの巻線装置の実施例1についてその全体の概略を示す平面図であり、図2は図1に示す変圧器用多段コイルの巻線装置の正面図である。実施例1に示す巻線装置は、複数本の平角電線を接着剤にてずれないように拘束して成形し、積層し、複数線多段コイルを製作する巻線装置である。 FIG. 1 is a plan view showing the overall outline of a winding device for a multistage coil for a transformer according to a first embodiment, and FIG. 2 is a front view of the winding device for a multistage coil for a transformer shown in FIG. The winding device shown in the first embodiment is a winding device that forms a multi-line multi-stage coil by constraining, forming, and laminating a plurality of rectangular electric wires with an adhesive so as not to be displaced.
図1及び図2に示すように、複数本の平角電線1A、1Bがそれぞれ供給部12A、12Bにセットされて、供給部12A、12Bから個別に繰り出される。平角電線1Bの下面に接着剤又は粘着剤を塗布する機構2が設けられており、繰り出された平角電線1A、1B同士が装置内で重ね合わされる前に、平角電線1A、1Bの重なり合うことになる面に接着剤(又は粘着剤)が塗布される。下面に接着剤又は粘着剤が塗布された平角電線1Bは、平角電線1Aと重ね合わされた状態でレべラ5に通される。レべラ5は、平角電線1A、1Bの曲りぐせを取り除くと同時に、平角電線1A、1B同士を張り合わせる作用を奏する。その後、複数本の重なり合った平角電線1は送りユニット6で成形ユニット10に送られる。成形ユニット10は、平角電線1をディスク巻きしたときに曲線部となる電線部分を圧延成形する。圧延成形された平角電線1は、積層部11にディスク巻き状に積層される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of rectangular
接着剤は複数本の平角電線1A、1Bの重なった状態を保持する拘束手段となっており、塗布機構2は、そうした接着剤を平角電線に適用する拘束手段適用部となっている。成形ユニット10及び積層部11は、それぞれ、先の特許文献1に開示の成形部及び積層部を用いることができるので、ここでの詳細な説明を省略する。成形ユニット10は同形状・同寸法の平角電線1A、1Bをあたかも1本の平角電線であるかのように同時に成形し、積層部11は平角電線1A、1B同士が重なり合い成形された状態を保ったままあたかも1本の平角電線であるかのようにディスク巻きしながら積層することができる。
The adhesive serves as a restraining means that holds the overlapping state of the plurality of flat
図3は変圧器用多段コイルの巻線装置の実施例2についてその全体の概略を示す平面図であり、図4は図3に示す変圧器用多段コイルの巻線装置の正面図である。実施例2に示す巻線装置は、重なり合った複数本の平角電線にテープを貼り付けて、ずれないように拘束して成形し、積層し、複数線多段コイルを製作する巻線装置である。 FIG. 3 is a plan view schematically showing the whole of the winding device for a multi-stage coil for a transformer according to a second embodiment, and FIG. 4 is a front view of the winding device for the multi-stage coil for a transformer shown in FIG. The winding device shown in the second embodiment is a winding device that affixes a tape to a plurality of overlapping flat rectangular electric wires, constrains them so as not to shift, forms them, and laminates them to produce a multi-line multistage coil.
図3及び図4に示すように、複数本の平角電線1A,1Bがそれぞれ供給部12A,12Bにセットされて、供給部12A,12Bから個別に繰り出される。平角電線1A,1Bをレべラ5に通してその曲りぐせを取り除き、平角電線1A,1Bは装置内で重ね合わされることで平角電線1とされる。平角電線1に対して、テープ供給貼付ユニット3により、平角電線拘束用テープ7が最下部平角電線1Aの下部に瞬時に貼り付けられる。平角電線拘束用テープ7は、テープ側面及び上面貼り付けユニット4によって平角電線1に巻き付けられて、平角電線1A,1Bの重ね合わせ状態を拘束する。その後、平角電線1は送りユニット6で成形ユニット10に送られる。成形ユニット10は、平角電線1をディスク巻きしたときに曲線部となる電線部分を圧延成形する。圧延成形された平角電線1は、積層部11においてディスク巻き状に積層される。なお、平角電線拘束用テープ7は、既に変圧器用コイルの固定のために用いられている紙と同じ材質で製作することができるので、モールディング時に要請される特性試験にも当然に合致するものである。
As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of rectangular
実施例2では、平角電線拘束用テープ7が平角電線1A、1Bの重なった状態を保持する拘束手段となっており、テープ供給貼付ユニット3は拘束手段適用部となっている。成形ユニット10及び積層部11は、それぞれ、先の特許文献1に開示の成形部及び積層部を用いることができる。また、成形ユニット10及び積層部11は、同形状・同寸法の平角電線1A、1Bをあたかも1本の平角電線であるかのように同時に成形し、またディスク巻きしながら積層することができる。
In Example 2, the rectangular electric
図5は、変圧器用多段コイルの巻線装置の実施例3についての要部を示す図であり、複数本の平角電線の重ね合わせ状態を拘束する手段を示している。図5に示すように、供給部12A(図1等参照)から繰り出された平角電線1Aと、供給部12B(図1等参照)から繰り出された平角電線1Bとは、それぞれ上下に重ね合わされて、かしめ装置20によって機械的に結合される。即ち、かしめ装置20は、凸部23を備えた下型21と、凸部23に対向した面が平坦面24とされた上型22とを有しており、下型21と上型22との間に重ね合わされた平角電線1A,1Bを挟み込んでプレスすることで、平角電線1Aの上面の凸部25が平角電線1Bの下面に窪んだ凹部26に嵌まり込む状態に成形されて、両平角電線1A,1Bがかしめ固定される。この実施例3では、平角電線1A,1Bが重ね合わされた状態で、平角電線1Aの凸部25と平角電線1Bの凹部26との嵌合27が、平角電線1A,1Bが特にその長手方向にずれるのを防止する拘束手段となっており、かしめ装置20が拘束手段適用部となっている。
FIG. 5 is a diagram showing a main part of the winding device for a multi-stage coil for a transformer according to the third embodiment, and shows means for restraining the overlapping state of a plurality of flat rectangular wires. As shown in FIG. 5, the flat
図6は、この発明による変圧器用複数線多段コイルの一例を示す鳥瞰図である。図6(a)は平面視で矩形状の矩形コイルにディスク巻きに巻線された多段コイルを示す図であり、図6(b)は平面視で円形状の円形コイルにディスク巻きに巻線された多段コイルを示す図である。これらの例は、平角電線1A,1Bを重ね合わせた平角電線1が両電線1A,1B間が接着剤で接着されている例、或いはかしめ等の機械的な凹凸係合によって拘束されている例に対応している。両電線1A,1Bは、あたかも1本の平角電線のように拘束されており、平角電線1A,1Bバラバラになるのに注意を払うことなく、1本の平角電線でディスク巻きをするのと同様にして、ディスク巻きを行うことができる。図中の符号8、9は、平角電線1の多段コイルにおける積み高さを示す。
FIG. 6 is a bird's-eye view showing an example of a multi-line multi-stage coil for a transformer according to the present invention. FIG. 6A is a diagram showing a multi-stage coil wound around a rectangular coil having a rectangular shape in plan view, and FIG. 6B is a diagram showing winding a disk around a circular circular coil in plan view. It is a figure which shows the made multistage coil. In these examples, the flat
図7は、重ね合わされた平角電線を平角電線拘束用テープ7を用いて拘束して積層した変圧器用複数線多段コイルの実施例を示す鳥瞰図である。平角電線拘束用テープ7は積層される平角電線の積み高さ8、9が高くなるため、極力薄いものが望ましい。しかし、図7に示すように、平角電線1を積層した際に平角電線拘束用テープ7が各巻きにおいて同じ位相位置(図では4つの位相位置)に集中してしまうと、平角電線1の積み高さ8A、9Aが高くなり、コイル高さが増大するという問題がある。
FIG. 7 is a bird's-eye view showing an embodiment of a multi-wire multi-stage coil for a transformer in which stacked rectangular electric wires are constrained and laminated using a flat electric
そこで、コイル高さをなるべく低く抑えるように、図8に示すように、平角電線1を積層部11によって積層した際、平角電線拘束用テープ7がディスク巻きの同じ位相位置に集中しないように、テープ供給貼付ユニット3で平角電線拘束用テープ7を貼り付ける位置を制御しながら製作するのが良い。これにより、平角電線1の積み高さ8B,9Bを極力低く抑えることができる。
Therefore, in order to keep the coil height as low as possible, as shown in FIG. 8, when the
本発明によれば、ディスク巻きで多段に積層するに際して、拘束手段によって少なくとも2本以上の平角電線を重ね合わせた状態を保持するので、平角電線が積層部でバラバラになることなく、あたかも1本の平角電線と同様にして成形し、且つディスク巻きに積層して巻線することができる。また、巻線機内で複数本の平角電線同士の拘束を行うことで、段取り等を考慮した時には、従来のものと比較して優位性を示すことができるが、この時、巻線機の稼動において、複数本の平角電線を拘束しようとする際に、複数本の平角電線の拘束動作で、通常の巻線動作を停止させる等の動作を阻害させることも無い。 According to the present invention, at the time of laminating in multiple stages by disk winding, the state where at least two rectangular electric wires are superposed by the restraining means is maintained, so that the rectangular electric wires do not fall apart at the laminated portion, as if one It can be formed in the same manner as the rectangular electric wire, and can be laminated and wound on a disk. In addition, by constraining a plurality of flat wires in the winding machine, it is possible to show an advantage over the conventional one when considering the setup, etc. When restraining a plurality of flat wires, the restraining operation of the plurality of flat wires does not hinder an operation such as stopping a normal winding operation.
本発明はモールド変圧器において、電線を少なくとも2本以上組合せ成形、積層する際、平角電線同士がずれないため、容量の大きい変圧器に対応した多段コイルの製作が可能であり、更に、複数本の平角電線の拘束をインライン化することで、単本と同様の巻線時間、工数で巻線ができるため、より安価な複数線多段コイル、及びそれを用いた変圧器を製作することができる。 In the molded transformer, when forming and laminating at least two electric wires in combination, the rectangular electric wires do not deviate from each other. Therefore, it is possible to manufacture a multi-stage coil corresponding to a transformer having a large capacity. By making inline the restraint of the flat wire, it can be wound with the same winding time and man-hours as a single wire, so it is possible to manufacture a cheaper multi-wire multistage coil and a transformer using it. .
1:重なり合った平角電線 1A:平角電線 1B:平角電線
2:接着剤、又は、粘着剤を塗布する機構 3:テープ供給貼付ユニット
4:テープ側面、上面貼り付けユニット 5:レべラ
6:送りユニット 7:平角電線拘束用テープ
8:平角電線積層高さ(矩形コイル)
8A:平角電線拘束用テープ貼付位置集中時の、平角電線積層高さ(矩形コイル)
8B:平角電線拘束用テープ貼付位置制御時の、平角電線積層高さ(矩形コイル)
9:平角電線積層高さ(円形コイル)
9A:平角電線拘束用テープ貼付位置集中時の、平角電線積層高さ(円形コイル)
9B:平角電線拘束用テープ貼付位置制御時の、平角電線積層高さ(円形コイル)
10:成形部 11:積層部
12A:平角電線供給部 12B:平角電線供給部
20:かしめ装置 21:下型 22:上型
23:凸部 24:平坦面
25:平角電線1Aの凸部 26:平角電線1Bの凹部
1: Overlapped
8A: Flat wire stack height when rectangular wire constraining tape is concentrated (rectangular coil)
8B: Flat wire stack height (rectangular coil) when controlling the position of a flat wire restraint tape
9: Flat wire stack height (circular coil)
9A: Flat wire stacked height (circular coil) when flat wire constraining tape is concentrated
9B: Flat wire stack height (circular coil) when controlling the position of a flat wire restraint tape
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Molding part 11: Laminating
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