KR20130087775A - 건설기계의 캐빈의 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐빈의 도어 개폐장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는, 캐빈 도어를 개폐시키는 액추에이터(40); 운전자의 비상 조작시 구동되어 비상 펌프(30)를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출되는 작동유는 비상 유닛으로 공급되는 비상 모터(14); 운전자의 조작시 배터리의 전원을 상기 비상 모터로 제공하여 상기 비상 펌프(30)를 구동시키며, 캐빈의 외부에 구비되는 스위치 유닛(12); 상기 비상 펌프(30)와 상기 비상 유닛의 사이에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 비상 유닛으로의 작동유 공급을 차단 가능한 제1 밸브 유닛(21); 상기 비상 펌프(30)와 상기 액츄에이터를 연결하는 제1 유압라인(91)에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 액츄에이터로의 작동유 공급을 차단 가능한 제2 밸브 유닛(22); 및 상기 스위치 유닛(12)의 조작시 상기 비상 모터를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출된 작동유가 상기 비상 유닛 대신 상기 액츄에이터(40)로 제공되어 상기 캐빈 도어가 개방되도록 상기 제1, 제2 밸브 유닛(21)(22)를 제어하는 제어부(10);를 포함한다.

Description

건설기계의 캐빈의 도어 개폐장치 {Cabin door opening/closing system for Construction Equipment}

본 발명은 캐빈의 도어 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설기계의 캐빈에 설치되는 도어를 자동으로 개폐하도록 하는 캐빈의 도어 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설기계에 캐빈이 설치되고, 캐빈의 내에 운전석이 구비된다. 캐빈은 지면으로부터 높은 위치에 배치되고, 도어는 철골 구조물로 제공되어 중량 체로써 무겁다.

따라서 건설기계의 운전자는 높은 위치의 무거운 캐빈 도어를 개폐하기가 매우 불편한 문제점이 있으며, 안전사고의 위험이 있다.

한편, 종래에는 캐빈 도어의 한쪽에 가스 애브소버(gas absorber)를 설치하여 캐빈 도어의 개방에 편의를 증대시키고자 하는 기술이 제안되지만, 캐빈 도어를 닫을 때에는 가스 애브소버의 저항까지 감안하여 캐빈 도어를 당겨서 닫아야 하므로 매우 불편한 문제점이 있다.

특허문헌1) 대한민국 공개 특허공보 제10-2010-0071363 (2010.06.29) 특허문헌1에는 본 발명과 직접적인 관련은 없으나 캐빈 도어를 개폐하도록 하는 기술이 기재되어 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건설기계 외부에서 캐빈 도어 개방을 자동으로 이루어질 수 있는 건설기계의 캐빈의 도어 개폐장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 캐빈의 도어 개폐장치는, 캐빈 도어를 개폐시키는 액추에이터(40); 운전자의 비상 조작시 구동되어 비상 펌프(30)를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출되는 작동유는 비상 유닛으로 공급되는 비상 모터(14); 운전자의 조작시 배터리의 전원을 상기 비상 모터로 제공하여 상기 비상 펌프(30)를 구동시키며, 캐빈의 외부에 구비되는 스위치 유닛(12); 상기 비상 펌프(30)와 상기 비상 유닛의 사이에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 비상 유닛으로의 작동유 공급을 차단 가능한 제1 밸브 유닛(21); 상기 비상 펌프(30)와 상기 액츄에이터를 연결하는 제1 유압라인(91)에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 액츄에이터로의 작동유 공급을 차단 가능한 제2 밸브 유닛(22); 및 상기 스위치 유닛(12)의 조작시 상기 비상 모터를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출된 작동유가 상기 비상 유닛 대신 상기 액츄에이터(40)로 제공되어 상기 캐빈 도어가 개방되도록 상기 제1, 제2 밸브 유닛(21)(22)를 제어하는 제어부(10);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 캐빈 도어 개폐장치는, 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 제1 유압라인(91)을 통해 작동유가 공급되면 상기 액츄에이터(40)에서 토출되는 작동유를 드레인 시키는 제2 유압라인(92); 내부에 작동유가 축압되며, 운전자의 조작시 상기 내부의 작동유를 기 설정된 구동부로 공급하는 어큐물레이터(60); 상기 구동부와 상기 어큐물레이터(60)를 연결하는 유압라인으로부터 분기된 제3 유압라인(93); 상기 제3 유압라인(93)을 상기 제1 유압라인(91)에 연결시키고 상기 제2유압라인(92)를 탱크에 연결시키는 제1 위치와, 상기 제3 유압라인(93)을 상기 제2 유압라인(92)에 연결시키고 상기 제1 유압라인(91)을 탱크에 연결시키는 제2 위치와, 상기 제2 유압라인(92)을 상기 탱크에 연결시키고 상기 제3 유압라인(93)을 폐쇄시키는 중립위치 사이에서 절환되는 방향제어 밸브 유닛(50); 및 운전자의 조작에 의해 상기 방향제어 밸브 유닛(50)을 절환시키는 수동개폐 유닛(81,82);을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수동개폐 유닛(81,82)은 캐빈 내부에서 운전자에 의한 조작이 가능한 것이 더욱 바람직하다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 캐빈 도어 개폐장치는, 상기 제1 유압라인(91) 및 제2 유압라인(92) 각각에서 분기되어 탱크와 연결되는 연결유로를 개폐조작하는 수동개폐 제어 유닛(81,82);를 더 포함하며, 상기 수동개폐 제어 유닛(81,82)의 조작시 상기 액츄에이터의 작동유를 모두 드레인시켜 운전자가 상기 캐빈 도어를 수동으로 개폐시킬 수 있는 것이 바람직하다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 키 스위치 유닛에 키를 꽂아 개방을 선택하여 캐빈 도어를 개방할 수 있다.

또한, 캐빈 내에서 도어의 개폐레버를 조작하여 개폐지령을 내릴 수 있고, 개폐지령에 의해 어큐뮬레이터에 축압된 에너지를 이용하여 캐빈 도어를 개폐할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 캐빈 도어를 키 스위치 유닛의 조작 또는 개폐레버의 조작에 의해 캐빈 도어를 개폐하도록 함으로써 작업자의 편의를 증대시키고 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

건설기계에는 캐빈이 구비되고, 그 캐빈에는 캐빈 도어가 구비된다. 캐빈 도어는 여닫이문 형태 또는 미닫이문 형태로 제공될 수 있다.

캐빈 도어가 여닫이문 형태 또는 미닫이문 형태 중에 어느 하나일지라도 캐빈 도어의 한쪽에는 액추에이터(40)가 구비될 수 있고, 캐빈 도어는 액추에이터(40)가 신장하거나 수축하는 작용에 의해 개폐된다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 액추에이터(40)에 작동유를 제공하도록 하고, 액추에이터(40)의 구동에 의해 캐빈 도어가 개폐되도록 한 것이다.

캐빈의 외부에 스위치 유닛이 구비된다. 이 스위치 유닛은 캐빈 외부에서 도어 개방을 위한 사용자 조작을 가능하게 하는 스위치 유닛으로서, 본 실시예에서는키 스위치 유닛(12) 형태로 설치된다. 키 스위치 유닛(12)에는 키를 꽂아 개방을 선택하여 개방 지령을 내릴 수 있다.

개방 지령은 제어부(10)로 전달되고, 제어부(10)는 개방 지령에 의해 배터리의 전원을 비상 모터(14)에 제공하도록 제어한다.

비상 모터(14)는 전원 공급으로 인하여 구동되고, 그 구동은 비상 펌프(30)를 작동시킨다. 이 비상 펌프(30)는 비상시 비상 유닛의 조작 및 구동이 가능하도록 작동유를 비상 공급하는 장치이다. 본 실시예에서는 상술한 비상 유닛으로 비상 조향 시스템으로 비상 펌프(30)에서 작동유가 공급되는 것을 일례로 설명한다.

비상 펌프(30)는 상술한 비상 모터(14)의 동력에 의해 구동되어 작동유를 토출한다.

비상 펌프(30)에서 액추에이터(40)에 작동유가 제공되도록 제1 유압라인(91)이 구비된다.

또한, 키 스위치 유닛(12)의 제어에 의해 상기 액추에이터(40)가 작동될 때에 작동유가 조향 시스템으로 제공되는 것을 차단하도록 제1 밸브 유닛(21)이 구비된다.

또한, 키 스위치 유닛(12)의 제어에 의해 상기 액추에이터(40)가 작동될 때에 작동유가 액추에이터(40)쪽으로 제공하도록 개방 제어되는 제2 밸브 유닛(22)이 구비된다.

상술한 조향 시스템에 대하여 부연설명을 하면 다음과 같다.

일반적인 건설기계의 운전상태일 경우에는 건설기계가 정상 상태일 때 작동유를 공급하는 유압 펌프(31)에서 토출되는 작동유가 조향시스템에 제공되어, 조향시스템을 조작함으로써 건설기계의 진행 방향을 제어한다.

그러나 건설기계를 운전하지 않는 상황에서 조향시스템을 조작할 필요가 있는 상황이 발생할 수 있고, 이러한 경우에는 비상 조향시스템이 활성화된다.

비상 조향시스템은 배터리의 전원을 이용하여 비상 모터(14)를 구동시키고, 비상 모터(14)의 구동에 의해 비상 펌프(30)를 작동시키며, 비상 펌프(30)에서 토출되는 작동유를 조향시스템에 제공하여 건설기계의 진행 방향을 제어하도록 하는 것이다. 이때, 비상 모터(14)의 구동을 위해 배터리의 모든 전력이 소모되지 않도록, 비상 모터(14)는 비상 조작 또는 키 스위치 유닛(12)의 조작시 기 설정된 짧은 시간동안만 가동되도록 구성되는 것이 바람직하다. 통상 상기 비상 모터(14) 구동 시간은 도어의 개방에 필요한 시간만 구동되면 되며, 해당 시간이 지나면 배터리의 전원 공급이 차단되도록 별도의 릴레이 등이 설치되는 것이 바람직하다.

비상 조향시스템을 가동할 때에는 제어부(10)에서 제1, 제2 밸브 유닛(21)(22)을 제어하는 지령이 내려지고, 이때에는 작동유가 조향시스템으로 제공되고, 작동유가 액추에이터(40)쪽으로 제공되는 것이 차단된다.

한편, 일반 적인 건설기계의 운영정지상태 예컨대, 건설기계의 운전이 정지되어 있고, 캐빈에서 작업자가 하차한 상태이며, 캐빈 도어가 잠금 상태일 경우에는, 운전자가 건설기계를 운영하기 위해서는 캐빈에 탑승하기 위하여 캐빈 도어를 개방을 시도한다.

운전자는 키 스위치 유닛(12)에 키를 꽂아 개방상태를 선택하면, 작동유가 조향 시스템으로 제공되는 것이 차단되게 제어되고, 작동유가 액추에이터(40)쪽으로 제공되도록 제어되며, 아울러 비상 모터(14)와 비상 펌프(30)를 작동되며, 비상 펌프(30)에서 토출되는 작동유는 액추에이터(40)를 작동시켜 캐빈 도어를 개방하는 것이다.

한편, 액추에이터(40)의 헤드 쪽에 제1 유압라인(91)이 연결되고, 액추에이터(40)의 로드 쪽에 제2 유압라인(92)이 연결된다. 즉 제1 유압라인(91)을 통하여 작동유가 제공되는 경우에는 제2 유압라인(92)을 통하여 로드 쪽의 작동유가 드레인 되는 것이다.

다른 한편으로, 제1, 제2 유압라인(91)(92)과 드레인 탱크를 연결하는 유압라인 상에는 각각 제1, 제2 수동 개폐 유닛(81)(82)이 구비될 수 있다.

제1, 제2 수동 개폐 유닛(81)(82)은 일반적인 상황에서는 허용안전 압력을 초과하는 경우에 자동으로 개방되어 잉여의 작동유를 배출시킨다.

그러나 유압라인에 이상이 발생하여 액추에이터(40)를 구동할 수 없는 상황이 발생되거나, 운전자가 수동으로 도어를 개볘하고자 한다면 제1, 제2 수동 개폐 유닛(81)(82)을 수동으로 개방하여 액추에이터(40)에 작용된 압력을 제거하여 캐빈 도어를 수동으로 개폐할 수 있다.

다른 한편으로 건설기계에는 어큐뮬레이터(60)가 구비되어 있고, 어큐뮬레이터(60)에는 압력이 축적된다. 이러한 어큐물레이터(60)는 건설기계의 구동시 장비의 완충 또는 브레이크 구동을 위해 설치되는 구동부와 연결되는 경우가 대부분이며, 어큐물레이터(60)의 작동유 충전은 건설기계가 구동 중이라면 상시 이루어지게 된다. 즉, 이하에서는 어큐물레이터(60)를 이용하여 캐빈 도어를 개폐하게 되는 구성이 설명되는데, 상기 캐빈 도어 개폐에 어큐물레이터(60)를 이용하더라도 건설기계의 구동시에는 상시 작동유 충전이 이루어지기 때문에 건설기계의 구동에도 큰 지장이 없게 된다. 본 실시예에서는 주행 중 노면 상태에 따라 붐에서 발생되는 충격을 완충시키기 위한 충격완화구동부(이하 LIS 구동부라 한다)에 축압된 작동유를 공급할 수 있는 어큐물레이터(60)를 일례로 설명한다. 이 경우, 어큐뮬레이터(60)에 압력이 축적은 건설기계에 설치되어 작업용 작동유를 제공하는 유압 펌프(미도시)로부터 붐(boom)에 공급되는 작동유가 분배되어 이루어진다.

본 실시예에서는 이러한 어큐뮬레이터(60)에 축압된 작동유를 이용하여 캐빈 내부에서 도어를 개폐하는데 사용한다. 이를 위해, 어큐물레이터(60)과 LIS 구동부를 연결하는 유압라인으로부터 제3 유압라인(93)을 분기시킨다. 분기된 제3 유압라인(93)은 방향제어 밸브 유닛(50)을 경유하여 액추에이터(40)와 드레인 탱크로 연결된다.

방향제어 밸브 유닛(50)은 중립위치, 제1 위치 및 제2 위치로 제어될 수 있고, 방향제어 밸브 유닛(50)가 중립위치일 경우에는 액추에이터(40)에서 토출되는 작동유가 방향제어 밸브 유닛(50)를 경유하여 드레인 탱크 쪽으로 연결된다. 즉, 제2 유압라인(92)를 탱크로 연결시키는 것이다.

방향제어 밸브 유닛(50)가 제1 또는 제2 위치로 제어되는 경우에는 어큐뮬레이터(60)에서 작용되는 압력에 의해 작동유가 제1 유압라인(91) 또는 제2 유압라인(92)에 제공된다.

어큐뮬레이터(60)로부터 제공되는 압력에 의해 작동유가 제1 유압라인(91)을 경유하면 액추에이터(40)는 캐빈 도어를 개방한다. 반대로 어큐뮬레이터(60)로부터 제공되는 압력에 의해 작동유가 제2 유압라인(92)을 경유하면 액추에이터(40)는 캐빈 도어를 폐쇄한다.

상술한 방향제어 밸브 유닛(50)은 운전자의 조작시 제어부(10)의 지령에 의해 제어될 수 있다. 이러한 방향제어 밸브 유닛(50)의 제어를 전자식 제어라고 하며 이러한 운전자의 조작을 위한 별도의 조작장치가 캐빈 내부에 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 방향제어 밸브 유닛(50)은 양측에 각각 제1, 제2 수동 개폐 제어 유닛(71)(72)이 구비될 수 있고, 제1 수동 개폐제어 유닛(71)을 작동시키면 액추에이터(40)는 캐빈 도어를 개방시키고, 제2 수동 개폐제어 유닛(72)을 작동시키면 액추에이터(40)는 캐빈 도어를 폐쇄시킨다. 즉, 수동 조작으로 방향제어 밸브 유닛(50)을 제어하는 것인데, 앞서 설명된 전자식 제어와 수동으로 방향제어 밸브가 제어된다는 점만 차이가 있을 뿐, 운전자의 조작을 위한 조작장치가 제1 및 제2 수동 개폐제어 유닛(71,72)와 기계적으로 연결될 경우 동일한 효과를 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 키 스위치 유닛(12)에 키를 꽂아 개방을 선택하여 캐빈 도어를 개방할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 캐빈 내에서 도어의 개폐레버(제1, 제2 수동 개폐 제어 유닛 참조)를 조작하여 개폐지령을 내릴 수 있고, 개폐지령에 의해 어큐뮬레이터(60)에 축압된 에너지를 이용하여 캐빈 도어를 개폐할 수 있다.

특히, 본 발명의 일실시예에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 캐빈 도어를 키 스위치 유닛(12)의 조작 또는 개폐레버의 조작에 의해 캐빈 도어를 개폐하도록 함으로써 작업자의 편의를 증대시키고 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 캐빈의 도어 개폐장치는 캐빈 도어를 자동으로 개폐하는 데에 이용될 수 있다.

10: 제어부
12: 스위치 유닛
14: 비상 모터
21: 제1 밸브 유닛
22: 제2 밸브 유닛
30: 비상 펌프
31: 유압 펌프
40: 액추에이터
50: 방향제어 밸브 유닛
60: 어큐뮬레이터
71, 72: 제1, 제2 수동 개폐 제어 유닛
81, 82: 제1, 제2 수동 개폐 유닛

Claims (4)

1. 캐빈 도어를 개폐시키는 액추에이터(40);
   운전자의 비상 조작시 구동되어 비상 펌프(30)를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출되는 작동유는 비상 유닛으로 공급되는 비상 모터(14);
   운전자의 조작시 배터리의 전원을 상기 비상 모터로 제공하여 상기 비상 펌프(30)를 구동시키며, 캐빈의 외부에 구비되는 스위치 유닛(12);
   상기 비상 펌프(30)와 상기 비상 유닛의 사이에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 비상 유닛으로의 작동유 공급을 차단 가능한 제1 밸브 유닛(21);
   상기 비상 펌프(30)와 상기 액츄에이터를 연결하는 제1 유압라인(91)에 설치되어 상기 비상 펌프(30)로부터 상기 액츄에이터로의 작동유 공급을 차단 가능한 제2 밸브 유닛(22); 및
   상기 스위치 유닛(12)의 조작시 상기 비상 모터를 구동시키며, 상기 비상 펌프(30)에서 토출된 작동유가 상기 비상 유닛 대신 상기 액츄에이터(40)로 제공되어 상기 캐빈 도어가 개방되도록 상기 제1, 제2 밸브 유닛(21)(22)를 제어하는 제어부(10);를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 도어 개폐장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 비상 펌프(30)로부터 상기 제1 유압라인(91)을 통해 작동유가 공급되면 상기 액츄에이터(40)에서 토출되는 작동유를 드레인 시키는 제2 유압라인(92);
   내부에 작동유가 축압되며, 운전자의 조작시 상기 내부의 작동유를 기 설정된 구동부로 공급하는 어큐물레이터(60);
   상기 구동부와 상기 어큐물레이터(60)를 연결하는 유압라인으로부터 분기된 제3 유압라인(93);
   상기 제3 유압라인(93)을 상기 제1 유압라인(91)에 연결시키고 상기 제2유압라인(92)를 탱크에 연결시키는 제1 위치와, 상기 제3 유압라인(93)을 상기 제2 유압라인(92)에 연결시키고 상기 제1 유압라인(91)을 탱크에 연결시키는 제2 위치와, 상기 제2 유압라인(92)을 상기 탱크에 연결시키고 상기 제3 유압라인(93)을 폐쇄시키는 중립위치 사이에서 절환되는 방향제어 밸브 유닛(50); 및
   운전자의 조작에 의해 상기 방향제어 밸브 유닛(50)을 절환시키는 수동개폐 유닛(81,82);을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 도어 개폐 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 수동개폐 유닛(81,82)은 캐빈 내부에서 운전자에 의한 조작이 가능한 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 도어 개폐 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유압라인(91) 및 제2 유압라인(92) 각각에서 분기되어 탱크와 연결되는 연결유로를 개폐 조작하는 수동개폐 제어 유닛(81,82);를 더 포함하며,
   상기 수동개폐 제어 유닛(81,82)의 조작시 상기 액츄에이터의 작동유를 모두 드레인시켜 운전자가 상기 캐빈 도어를 수동으로 개폐시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 도어 개폐 장치.
   

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