KR101398621B1 - 엘리베이터 - Google Patents

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이장문
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    • B66B1/26Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration mechanical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로써, 특히, 카 및 균형추에 각각 모터가 설치되고, 상기 모터가 가이드레일에 밀착되어 모터를 회전시켜서 카 및 균형추의 자체의 무게를 각각 견인하게 되어 간단한 구조를 통해 저속에서부터 초고속 엘리베이터로 전환이 가능한 엘리베이터에 관한 것이다.

Description

엘리베이터{Elevator}
본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로써, 특히, 카 및 균형추에 각각 모터가 설치되고, 상기 모터가 가이드레일에 밀착되어 모터를 회전시켜서 카 및 균형추의 자체의 무게를 각각 견인하게 되어 간단한 구조를 통해 저속에서부터 초고속 엘리베이터로 전환이 가능한 엘리베이터에 관한 것이다.
일반적인 종래 엘리베이터 구조가 대한민국 등록실용신안공보 0288350호 및 한국공개특허공보 제2012-0043381호에 제시되어 있다. 상기의 공보에 따르면, 도 6에 도시한 바와 같이, 권상기(traction machine)(10)와, 다수의 케이지 쉬브(21,22)(이하 "현수활차"라 함)와, 승강차(car)(30), 균형추(counter weight)(40) 그리고, 한 쌍의 승강차 가이드 레일(50) 및 한 쌍의 균형추 가이드 레일(60)을 각각 포함하여 구성된다.
권상기(10)는 승강차 가이드 레일(50)의 상부측에 고정된 프레임(70)에 설치되며, 와이어 로프(80)로 승강차용 현수 활차(21) 및 균형추용 현수활차(22)와 각각 연결되어 연동하는 구동활차(traction sheave)(11) 및 상기 구동활차(11)를 구동하는 구동모터(12)가 포함되어 구성된다.
프레임(70)은 벽면(승강 통로 내의 벽면)에 고정되고, 상기 와이어 로프(80)는 그 일단이 승강차 로프 저지부(71)에 고정됨과 더불어 그 타단은 균형추 로프 저지부(72)에 고정되며, 상기 구동활차(11)와 한 쌍의 승강차용 현수활차(21) 및 하나의 균형추용 현수활차(22)에 순차적으로 감기어 설치된다. 승강차용 현수 활차(21)는 상기 승강차(30)의 상면 중앙부위에 서로 대응된 상태로써 각각 설치된다. 균형추(40)는 승강차(30)의 이동방향과는 역방향으로 승강하면서 상기 승강차(30)의 동작시 그 평형 상태를 이룰 수 있도록 한다.
승강차 가이드 레일(50)은 상기 승강차(30)의 승강을 가이드하는 역할을 수행하며, 균형추 가이드 레일(60)은 상기 균형추(40)의 승강을 가이드하는 역할을 수행한다.
이러한 종래의 엘리베이터는 구동모터(12)를 포함하는 구동장치가 별도로 구비되어 엘리베이터를 승강시킨다. 이로 인해 구조가 복잡해지고 엘리베이터의 중량도 증가하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 미국특허 제5566784호에서는 별도의 구동장치를 구비하지 않고 엘리베이터를 가이드하는 가이드롤러에 모터를 연결하여 가이드롤러를 회전시킴으로써 엘리베이터를 승강시키는 것이 나타나 있다. 그러나 이러한 미국특허 제5566784호에서는 일반적인 모터를 적용하여 모터의 축에 가이드롤러가 설치되어 모터의 축이 휠 수 있는 문제점이 있다. 또한, 모터가 브라켓에 고정되어, 설치시 양측에 배치되는 모터의 중심을 정밀하게 맞추기 어려운 문제점이 있다. 또한, 카에만 모터를 설치하여 모터를 여러개 설치해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 카 및 균형추의 자체의 무게를 각각 견인하게 되어 간단한 구조를 통해 저속에서부터 초고속 엘리베이터로 전환이 가능한 엘리베이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엘리베이터는, 카와, 상기 카에 로프에 의해 연결되는 균형추와, 상기 카 및 상기 균형추의 승강을 각각 가이드하는 가이드레일과, 상기 가이드레일에 밀착되는 롤러와, 상기 카 또는 상기 균형추를 승강시키는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 카 또는 상기 균형추에 각각 설치되어 상기 롤러를 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는 상기 카 또는 상기 균형추에 설치되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트에 설치되는 제1고정바와, 상기 고정플레이트에 상기 제1고정바와 이격되게 설치되는 제2고정바와, 상기 제1고정바와 상기 제2고정바 중 적어도 하나를 관통하며 상기 고정플레이트에 나사결합되는 제1조정나사를 포함하며, 상기 롤러는 상기 제1고정바에 설치되어 가이드레일에 밀착되는 제1롤러와, 상기 제2고정바에 설치되어 상기 가이드레일에 밀착되는 제2롤러를 포함하며, 상기 모터는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 적어도 하나에 로터가 연결되며, 스테이터가 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바에 고정되는 디스크모터로 구비되고, 상기 가이드레일에 대한 상기 카 또는 상기 균형추의 상대위치를 검출하는 센서를 포함하며, 상기 센서로부터 신호를 전달받아 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 롤러는 마찰재로 형성될 수 있다.
또는 상기 구동부는 상기 카 또는 상기 균형추에 설치되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트에 설치되는 제1고정바와, 상기 고정플레이트에 상기 제1고정바와 이격되게 설치되는 제2고정바를 포함하며, 상기 롤러는 상기 제1고정바에 설치되어 가이드레일에 밀착되는 제1롤러와, 상기 제2고정바에 설치되어 상기 가이드레일에 밀착되는 제2롤러를 포함하며, 상기 모터는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 적어도 하나에 로터가 연결되며, 스테이터가 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바에 고정되는 디스크모터로 구비되며, 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바에는 상기 스테이터가 관통하는 장공이 형성되며, 상기 스테이터의 외주면 일측에는 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바가 걸리는 걸림부가 형성되고, 상기 스테이터의 외주면 타측에는 나사산이 형성되어 고정너트가 나사결합될 수 있다.
산상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 엘리베이터에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
카 및 균형추에 각각 모터가 설치되고, 상기 모터가 가이드레일에 밀착되어 모터를 회전시켜서 카 및 균형추의 자체의 무게를 각각 견인하게 되어 간단한 구조를 통해 저속에서부터 초고속 엘리베이터로 전환이 가능하다.
롤러에 디스크모터가 설치되고, 롤러가 설치되는 고정바가 조절나사에 의해 높이가 조절되어 가이드레일 양측에 배치되는 롤러의 중심을 정밀하게 맞출수 있어서 롤러가 가이드레일에 효과적으로 밀착되어 마찰력이 증가하여 디스크모터에 의해 엘리베이터가 원활하게 상하로 이동될 수 있고, 디스크타입의 모터에 의해 롤러가 회전되어 롤러가 더욱 안정적으로 회전될 수 있고 구동 모터의 내구성도 향상된다. 디스크모터를 통해 롤러를 회전시켜서 엘리베이터를 승강시켜서 설치공간이 컴팩트해지는 이점이 있고, 별도의 브레이크를 구비하지 않아도 엘리베이터를 정지시킬 수 있고 절전효과가 있다.
상기 가이드레일에 대한 상기 카의 상대위치를 검출하는 센서를 포함하며, 상기 센서로부터 신호를 전달받아 상기 디스크모터를 제어하는 제어부를 포함하여, 디스크모터의 이탈 시 디스크모터를 정지시켜서 디스크모터를 보호하고 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 디스크모터의 로터가 연결되는 상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러는 마찰재로 형성되어, 마찰력이 더욱 향상되어 구동이 더욱 원활하게 될 수 있다.
상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바에는 상기 스테이터가 관통하는 장공이 형성되며, 상기 스테이터의 외주면 일측에는 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바가 걸리는 걸림부가 형성되고, 상기 스테이터의 외주면 타측에는 나사산이 형성되어 고정너트가 나사결합되어, 제1롤러 또는 제2롤러가 가이드레일에 효과적으로 밀착될 수 있도록 제1롤러 또는 제2롤러의 수평위치를 조절할 수 있다.
도 1은 종래의 엘리베이터 구조를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘리베이터가 엘리베이터 카 및 균형추에 설치된 상태를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘리베이터 사시도.
도 4는 도 3의 a-a단면도.
도 5는 도 4의 제1,2롤러의 상하 높이가 조절된 상태를 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터 구동부 측면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘리베이터 구동부 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 엘리베이터는, 카(100)와, 상기 카(100)에 로프(101)에 의해 연결되는 균형추(200)와, 상기 카(100) 및 상기 균형추(200)의 승강을 각각 가이드하는 가이드레일(200)과, 상기 가이드레일(200)에 밀착되는 롤러와, 상기 카(100) 및 상기 균형추(200)를 승강시키는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 카(100) 및 상기 균형추(200)에 각각 설치되어 상기 롤러를 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에서는 엘리베이터(400)가 카(100) 및 균형추(200) 상부 양측에 각각 설치된다. 이로 인해 카(100) 및 균형추(200)의 좌우유동을 방지할 수 있으며, 엘리베이터(400)는 상하방향으로 카(100) 및 균형추(200) 자체의 무게를 견인한다.
가이드레일(300)은 카(100) 및 균형추(200) 양측에 상하방향으로 형성되며, 고정판부(310)와 고정판부(310)에 수직하게 설치되는 레일부(320)를 포함한다. 이러한 가이드레일(300)은 카(100) 및 균형추(200)의 승강이동을 가이드한다.
상기 구동부는 카(100) 또는/및 균형추(200)에 설치되는 고정플레이트(430)와, 상기 고정플레이트(430)에 설치되는 제1고정바(420)와, 상기 고정플레이트(430)에 상기 제1고정바(420)와 이격되게 설치되는 제2고정바(490)와, 상기 제1고정바(420)에 설치되어 가이드레일(300)에 밀착되는 제1롤러(440)와, 상기 제2고정바(490)에 설치되어 상기 가이드레일(300)에 밀착되는 제2롤러(450)와, 상기 제1고정바(420)와 상기 제2고정바(490) 중 적어도 하나를 관통하며 상기 고정플레이트(430)에 나사결합되는 제1조정나사(480)와, 모터를 포함한다.
고정플레이트(430)는 수평한 판형상으로 형성되며, 카(100) 및 균형추(200)의 상부에 좌우방향으로 설치되는 크로스헤드의 상부 양측에 설치된다.
고정플레이트(430)의 전방에는 가이드레일(300)의 레일부(320)가 관통하는 관통공이 형성된다.
제1고정바(420) 및 제2고정바(490)는 수직한 바형상으로 형성되며, 고정플레이트(430) 상부에 서로 이격되게 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1,2고정바(420,490)는 고정플레이트(430)에 제1,2고정바(420,490)를 관통하며, 고정플레이트(430)에 나사결합되는 2개의 제1조정나사(480)에 의해 각각 설치된다. 제1조정나사(480)의 외주면에는 나사산이 형성되며, 고정플레이트(430)에서 제1조정나사(480)가 끼워지는 홈에는 나사산이 형성된다. 제1,2고정바(420,490)와 제1조정나사(480) 사이에는 제1조정나사(480)에 고정되어 제1,2고정바(420,490)를 지지하는 지지부(421)가 배치된다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1조정나사(480)를 돌리게 되면 고정플레이트(430)에 대해 제1조정나사(480) 및 지지부(421)는 상하로 이동하게 된다. 제1조정나사(480)가 회전하면서 상하로 이동하게 되면, 제1조정나사(480)는 제1,2고정바(420,490)를 관통하여, 제1조정나사(480)에 대해 제1,2고정바(420,490)는 헛돌게 된다. 또한, 제1,2고정바(420,490)는 제1조정나사(480)와 함께 상하로 이동하는 지지부(421)에 의해 지지되므로 지지부(421)와 함께 상하로 이동하게 된다. 제1,2고정바(420,490) 및 제1,2롤러(440,450)의 상하 높이는 각각 조절된다.
제1,2고정바(420,490)의 상부는 수평하게 배치되는 상부고정판(410)에 의해 서로 연결된다. 제1조정나사(480)는 상부고정판(410)을 관통한다. 제1,2고정바(420,490)의 각각의 높이가 별도로 조정될 때에는 상부고정판(410) 및 이하 서술되는 보조롤러(460)는 생략된다.
상기 롤러는 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)를 포함한다.
제1롤러(440) 및 제2롤러(450)는 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)에 각각 설치되어 가이드레일(300)에 밀착된다. 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)는 레일부(320)의 양측에 각각 배치된다.
제1롤러(440) 및 제2롤러(450)는 우레탄과 같은 마찰재질로 형성되어, 마찰력이 더욱 향상되어 구동이 더욱 원활하게 될 수 있다.
상기 모터는 상기 제1롤러(440)와 상기 제2롤러(450) 중 적어도 하나에 로터(442)가 연결되며, 스테이터(441)가 상기 제1고정바(420)와 상기 제2고정바(490)에 고정되는 디스크모터로 구비된다.
상기 디스크모터는 두개가 구비되어, 제1롤러(440)와 제2롤러(450)에 각각 디스크형상의 로터(442)가 연결되며, 스테이터(441)가 제1고정바(420)와 제2고정바(490)에 고정된다. 이로 인해, 제1롤러(440)와 제2롤러(450)는 상기 디스크모터로 인해 회전되게 된다. 상기 디스크모터는 영구자석식 소형 디스크모터로 구비될 수 있다.
더욱 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 로터(442)의 내측에는 영구자석(443)이 설치된다. 또한, 영구자석(443)과 마주보도록 스테이터(441)의 원판부 내측에는 고정자 코어(444)가 설치되어 있다. 스테이터(441)와 로터(442) 사이에는 베어링이 배치되어, 로터(442)의 회전이 원활하게 될 수 있다.
이러한 디스크 타입의 모터는 한국공개특허 제2000-0004615호 및 일본공개특허 제1999-341734호 등에 제시된 것이 있으므로 이에 대한 상세한 구조 도시 및 설명을 생략하기로 한다.
상부고정판(410)과 제1,2롤러(440,450) 사이에 배치되도록 제1,2고정바(420,490) 사이에는 보조롤러(460)가 설치된다. 보조롤러(460)는 레일부(320)의 정면과 마주보도록 배치되며, 제1,2고정바(420,490)를 수평하게 관통하는 조정 스토퍼(461)에 회동가능하게 설치된다. 조정 스토퍼(461)는 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 제1,2고정바(420,490)에 나사결합된다. 이로 인해, 조정 스토퍼(461)를 돌리게 되면 보조롤러(460)의 좌우위치가 정밀하게 조절될 수 있다.
이와 같이 조정 스토퍼(461)와 제1조정나사(480)를 통해 보조롤러(460) 및 제1,2롤러(440,450)의 위치가 조절될 수 있어서, 본 실시예의 엘리베이터를 어느 엘리베이터도 공용으로 적용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 가이드레일(300) 양측에 배치되는 제1,2롤러(440,450)의 중심을 정밀하게 맞출수 있어서 제1,2롤러(440,450)가 가이드레일에 효과적으로 밀착되어 마찰력이 증가하여 디스크모터에 의해 엘리베이터가 원활하게 상하로 이동될 수 있다.
가이드레일(300)에 대한 카(100) 및 균형추(200)의 상대위치를 검출하는 센서(470)와 센서(470)로부터 신호를 전달받아 상기 디스크모터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
각각의 상기 디스크모터는 상기 제어부에 의해 각각 별도로 분산제어될 수 있다.
센서(470)는 제1,2롤러(440,450)의 하부에 배치되도록 고정플레이트(430) 상부에 각각 설치된다.
상기 제어부는 센서(470)로부터 전달받은 신호를 통해 카(100)의 밸런스 또는 기울기, 상기 디스크모터의 이탈 등을 판단할 수 있으며, 상기 디스크모터의 이탈 시 디스크모터를 정지시켜서 디스크모터를 보호하고 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.
상기 제어부에 의해 상기 디스크모터가 작동되면 제1,2롤러(440,450)가 회전되게 되어, 카(100) 및 균형추(200)는 가이드레일(300)을 따라 승강운동하게 된다.
상기 디스크모터가 멈추면 제1,2롤러(440,450)는 회전을 멈추게 되어 카(100) 및 균형추(200)는 승강운동을 멈추게 된다.
전술한 바와 다르게, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)에는 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)의 스테이터(441')가 관통하는 장공(423)이 형성되며, 스테이터(441')의 외주면 일측에는 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)가 걸리는 걸림부(445)가 형성되고, 스테이터(441')의 외주면 타측에는 나사산이 형성되어 고정너트(446)가 나사결합될 수 있다.
장공(423)은 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)에 수평방향으로 길게 형성되어 있다.
따라서, 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)의 수평위치를 조절하기 위해서는, 고정너트(446)를 풀고, 스테이터(441')를 장공(423)을 따라 원하는 위치로 이동시킨다. 이어서, 고정너트(446)를 스테이터(441')에 나사결합시켜서 스테이터(441')를 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)에 고정시킨다. 이와 같은 과정을 통해 제1롤러(440)와 제2롤러(450)의 사이간격을 조절할 수 있게 된다. 따라서, 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)가 가이드레일(300)의 레일부(320)에 효과적으로 밀착될 수 있다.
또한, 이와 다르게 도 7에 도시된 바와 같이, 제1고정바(420) 및 제2고정바(490)에는 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)의 스테이터(441'')가 관통하는 장공(423)이 형성되며, 스테이터(441'')의 외주면 일측에는 제2조정나사(448)가 스테이터(441'')에 대해 회동가능하게 설치된다. 또한, 고정플레이트(430)에는 제2조정나사(448)가 나사결합되는 조정플레이트(447)가 고정설치된다.
장공(423)은 수평방향으로 길게 형성되어 있어서, 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)의 스테이터(441'')의 수평이동을 가이드한다.
제2조정나사(448)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있다.
조정플레이트(447)에는 수평방향으로 제2조정나사(448)가 관통하는 관통공이 형성되고, 내주면에는 나사산이 형성된다.
이로 인해, 제2조정나사(448)를 회전시키면 제2조정나사(448)는 조정플레이트(447)에 대해 수평방향으로 이동된다. 제2조정나사(448)는 스테이터(441'')에 회동가능하도록 설치되므로 제2조정나사(448)와 스테이터(441'')는 수평방향으로만 이동을 같이한다. 이와 같이 스테이터(441'')의 수평위치가 조절되어 제1롤러(440) 및 제2롤러(450)가 가이드레일(300)의 레일부(320)에 효과적으로 밀착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 카 200 : 균형추
300 : 가이드레일 400 : 구동부 어셈블리
410 : 상부 고정판 420 : 제1고정바
430 : 고정플레이트 440 : 제1롤러
450 : 제2롤러 480 : 제1조정나사
490 : 제2고정바 441 : 스테이터

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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 카;
    상기 카에 로프에 의해 연결되는 균형추;
    상기 카 및 상기 균형추의 승강을 각각 가이드하는 가이드레일;
    상기 가이드레일에 밀착되는 롤러;
    상기 카 또는 상기 균형추를 승강시키는 구동부를 포함하며,
    상기 구동부는 상기 카 또는 상기 균형추에 설치되어 상기 롤러를 회전시키는 모터를 포함하며,
    상기 구동부는
    상기 카 또는 상기 균형추에 설치되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트에 설치되는 제1고정바와, 상기 고정플레이트에 상기 제1고정바와 이격되게 설치되는 제2고정바를 포함하며,
    상기 롤러는 상기 제1고정바에 설치되어 가이드레일에 밀착되는 제1롤러와, 상기 제2고정바에 설치되어 상기 가이드레일에 밀착되는 제2롤러를 포함하며,
    상기 모터는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 중 적어도 하나에 로터가 연결되며, 스테이터가 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바에 형성된 장공을 관통하는 디스크모터로 구비되며,
    상기 스테이터의 외주면 일측에는 상기 제1고정바 또는 상기 제2고정바가 걸리는 걸림부가 형성되고,
    상기 스테이터의 외주면 타측에는 나사산이 형성되어 고정너트가 나사결합되어,
    상기 스테이터의 수평위치가 조절되어 상기 제1롤러 또는 상기 제2롤러가 상기 가이드레일에 밀착될 수 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009051597A (ja) * 2007-08-24 2009-03-12 Toshiba Elevator Co Ltd 自走式エレベータ
JP2009280313A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp 自走式エレベータのカゴ装置

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