KR20130118037A - 여닫이창문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일상적인 상태에서는 이용자가 창문을 자유롭게 개폐할 수 있으면서 창문이 개방된 상태에서 화재가 발생하면 신속하게 개방된 창문을 자동으로 닫아 제연구역 또는 피난구역으로 연기나 화염이 번지는 것을 방지하도록 한 여닫이창문 개폐장치에 관한 것으로서;
창문틀에 설치되는 박스타입의 케이스 내부에 구비하는 도어클로저와;
상기 도어클로저 작동축의 상부와 일단이 연결되어 창문 개폐에 필요한 직선운동을 수행하는 작동레버와, 상기 작동레버와 연결되고 창문과 고정되어 개폐되는 창문의 움직임을 따라 원호운동을 수행하는 작동링크로 구성하여 창문을 자유롭게 여닫을 수 있도록 하는 개폐수단과;
상기 작동축의 하단에 고정하여 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시키기 위한 스토퍼와;
상기 케이스 내부에 설치되고 화재를 감지하는 감지수단에 의하여 작동하는 해제수단에 의하여 스토퍼의 정지상태를 해제하여 도어클로저의 작동력에 의하여 개방된 창문을 닫을 수 있도록 구성하는 것이 특징이다.

Description

여닫이창문 개폐장치{OPENING AND SHUTTING DEVICE FOR WINDOW}

본 발명은 여닫이창문 개폐장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 제연구역에 설치되는 여닫이창문을 수동으로 개폐되도록 하는 것은 물론 화재시 신속하게 자동으로 닫을 수 있도록 개선한 개폐장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 피난계단과 연결되는 구역 또는 피난계단과 같은 제연구역에 설치되는 창문의 경우에는 화재 발생시 신속하게 창문을 닫아 연기 등이 제연구역으로 들어오는 것을 방지하여 사람들이 안전하게 대피할 수 있게 하도록 소방법규 등에 규정하고 있다.

상기와 같이 주택용 또는 상업용 건축물의 제연구역에 설치되는 통상의 창문은 창문틀의 상측을 힌지로 연결하고 하측 부위가 창문틀의 외측 방향으로 소정의 각도로 개방되도록 되며, 창문의 개방각도는 통상 18 ∼ 25°의 범위가 보편적이며, 너무 많이 개방될 경우에는 고층에서 추락과 같은 안전사고의 우려 때문에 배제하고 있는 실정이다.

상기와 같은 여닫이창문을 자동으로 개폐하도록 하는 장치는 종래에도 다수 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 이 중에서 대표적인 예로서 실용신안등록 제 0215954 호가 있으며, 이를 도 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 여닫이창문 자동개폐장치는, 창틀(1)의 폭 방향 길이를 갖는 막대 형상의 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내측에 설치되며, 화재를 감지하는 센서부와 연결된 제어부의 제어 동작에 따라 구동하는 모터(20)와; 상기 모터(20)의 구동축과 연결되어 그 회전속도를 감소시키는 감속기(30)와; 상기 감속기(30)와 연결되어 회전 동작하는 웜(41) 및 그와 결합 되어 수평 방향으로 회전하는 웜휠(42), 그리고 상기 웜휠(42)에서 연장한 연결축(46) 상에 결합되어 웜 휠(42)과 동시에 회전하는 종동기어(43)를 내장하되, 상기 웜휠(42)은 탄성체(48)의 가압력에 의해 상기 웜(41)과 치차 결합상태를 유지하게 되는 기어박스(40)와; 상기 종동기어(43)가 삽입되는 회전공간부를 형성한 채 상기 기어박스(40)와 결합되며, 상기 회전공간부와 연통되는 가이드레일(52)을 형성하고 있는 체인케이스(50)와; 일방향으로 절첩 가능하게 이루어져 그 일측 단부가 상기 하우징(10)을 관통하여 창틀(1)에 고정 결합 되며, 상기 절첩 방향면이 상기 종동기어(43)와 치합되어 종동기어(43)의 회전에 따라 상기 체인케이스에 형성된 인출구를 통해 전후방향으로 이동하는 체인(60)을 포함하며: 상기 기어박스 및 체인케이스 내에 수납된 체인(60)은 하나의 단위체를 형성하여 상기 웜(41)으로부터 연장되는 출력축(70) 상에 각기 결합 되는 상태로 상기 하우징(10) 내측에 적어도 하나 이상 설치되는 것으로 구성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술에서는 창문의 개폐를 창틀 또는 하우징에 구비되는 스위치를 조작하여 개방하고 다시 폐쇄하는 동작을 취하여야 하기 때문에 일반적인 여닫이 창문을 개폐하는 데에는 적합할 수 있으나 제연구역에 설치되는 여닫이 배연창문에 적용할 경우에는 하기와 같은 문제점이 발생하게 된다.

제연구역의 특성상 화재가 발생하였을 때 창문이 개방된 상태일 경우 자동으로 창문이 닫혀 지도록 구성되어야 하나, 모터가 작동할 수 있도록 스위치를 조작하여야 하기 때문에 현실과는 맞지않게 되고, 미처 관리자 등에 의하여 스위치 조작이 이루어지지 않은 경우에는 개방된 창문은 통하여 화염과 연기 등이 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 피난을 방해하는 것은 물론 안전사고를 발생시키는 문제를 야기하게 된다.

여닫이창문을 실질적으로 밀어서 개폐할 때에는 창문이 창틀의 상부와 힌지 연결된 상태에서 힌지점을 기준으로 하측이 창틀의 외부방향으로 열렸다가 닫혀지는 작동이 이루어지게 되므로 힌지점을 기준으로 창문은 원호를 그리는 형태가 된다.

그러나 실제 창틀에 설치되는 하우징의 체인케이스로부터 출입 되는 체인은 수평으로만 움직이기 때문에 창문을 여닫는 작동이 원활하게 이루어지지 못하고 장기간 사용시에는 고장으로 인하여 창문의 개폐가 이루어지지 못하게 되는 등의 문제점을 발생시킨다.

이는, 여닫이창문이 닫혀있을 경우에는 체인이 창문의 하단과 수평상태를 이루게 되나, 여닫이창문이 개방되면서 체인과 연결된 부위의 위치가 점차적으로 상측으로 이동하기 때문에 체인이 어느 정도 휘어서 열리는 것은 가능할 것이나 장기간 사용시에는 체인의 피로도 증가와 내구성 취약으로 인하여 손상 또는 파손되므로 작동불능 상태에 있게 되는 것이다.

특히, 체인을 출입시키기 위하여 모터로 고전류의 전원이 상시 공급되어야 하기 때문에 건축물에 사용되는 일반전원을 인가하게 되는 데, 화재 발생시 전원차단으로 인하여 개방된 창문을 닫지 못하는 결과를 가져와 화염과 연기가 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 안전사고를 일으키게 되는 또 다른 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 창문틀에 설치되는 박스타입의 케이스 내부에 구비하는 도어클로저와;

상기 도어클로저 작동축의 상부와 일단이 연결되어 창문 개폐에 필요한 직선운동을 수행하는 작동레버와, 상기 작동레버와 연결되고 창문과 고정되어 개폐되는 창문의 움직임을 따라 원호운동을 수행하는 작동링크로 구성하여 창문을 자유롭게 여닫을 수 있도록 하는 개폐수단과;

상기 작동축의 하단에 고정하여 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시키기 위한 스토퍼와;

상기 케이스 내부에 설치되고 화재를 감지하는 감지수단에 의하여 작동하는 해제수단에 의하여 스토퍼의 정지상태를 해제하여 도어클로저의 작동력에 의하여 개방된 창문을 닫을 수 있도록 구성하여;

일상적인 상태에서는 이용자가 창문을 자유롭게 개폐할 수 있으면서 창문이 개방된 상태에서 화재가 발생하면 신속하게 개방된 창문을 자동으로 닫아 제연구역 또는 피난구역으로 연기나 화염이 번지는 것을 방지하여 안전한 탈출을 도울 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 원호를 그리면서 여닫히게 되는 여닫이창문을 수동으로 열고 닫을 수 있도록 하는 것은 물론, 화재 발생시에는 자동으로 닫혀져 제연구역 또는 피난구역으로 화염과 연기가 유입되는 것을 차단하여 안전한 대피를 가능하게 함으로서 안전사고의 우려를 배제할 수 있도록 하고, 예비전원의 내장이 필요없이 개방된 창문을 신속하게 닫을 수 있도록 함으로서 화재로 인하여 전원이 차단되더라도 원활한 작동성을 보장할 수 있는 등 여닫이창문 개폐장치의 신뢰도를 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 예시적인 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 폐쇄상태를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 개방상태를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치의 작동링크를 발췌하여 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치의 작동상태를 도시한 예시도.
도 6은 종래 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 예시적인 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 폐쇄상태를 도시한 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 개방상태를 도시한 구성도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치의 작동링크를 발췌하여 도시한 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치의 작동상태를 도시한 예시도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 여닫이창문 개폐장치(100)는, 창문틀(101)에 설치되는 박스타입의 케이스(102) 내부에 통상적인 도어클로저(103)를 구비하고, 상기 도어클로저(103)의 작동축(104) 상측에는 창문틀(101)에 결합 되는 창문(105)과 연결하여 창문(105)을 자유롭게 여닫을 수 있도록 하는 개폐수단(110)을 연결한다.

상기 작동축(104)의 하단에는 개방된 창문(105)을 정지된 상태로 지속시키기 위한 스토퍼(130)를 고정하고, 상기 스토퍼(130)는 케이스(102) 내부에 설치되고 화재를 감지하는 감지수단에 의하여 작동하는 해제수단(150)에 의하여 정지상태를 해제하여 도어클로저(103)의 작동력에 의하여 개방된 창문(105)을 닫아서 폐쇄시킬 수 있도록 구성한다.

상기 개폐수단(110)은, 작동축(104)의 상부와 일단이 연결되어 창문(105) 개폐에 필요한 직선운동을 수행하는 작동레버(111)와, 상기 작동레버(111)와 결합 되고 창문(105)의 하단과 고정되어 원호형상으로 개폐되는 창문(105)의 움직임을 따라 원호운동을 수행하는 작동링크(112)로 구성한다.

상기 작동레버(111)의 외측 방향(창문 방향)에는 작동링크(112)가 결합 되어 창문(105)이 개폐될 때 슬라이딩 이동할 수 있도록 장공형태의 작동홀(113)을 형성하고, 상기 작동홀(113)의 내측에는 작동링크(112)를 결합할 수 있도록 작동홀(113)의 폭보다 큰 조립홀(114)을 형성한다.

상기 작동홀(113)의 길이(L)는 창문(105)을 개폐할 때 작동링크(112)가 슬라이딩 이동하는 스트로크보다 긴 길이를 가지도록 하는 것이 원활한 작동을 보장하면서 작동과정에서 조립홀(114)을 통하여 작동링크(112)가 이탈하는 것을 방지할 수 있을 것이다.

상기 작동링크(112)는, 작동레버(111)와 연결되는 인너링크(115)와 창문(105)에 고정되는 브라켓(116)과 연결되는 아웃링크(117) 및 인너링크(115)와 아웃링크(117)를 연결하는 미들링크(118)로 구성한다.

상기 인너링크(115)와 아웃링크(117) 및 미들링크(118)는 핀홀(119)과 핀(120)으로 연결하여 창문(105)이 개방되는 원호방향으로의 움직임을 가능하도록 하고, 상기 인너링크(115)에는 작동레버(111)에 형성되는 작동홀(113)과 결합 되어 작동홀(113)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있는 슬라이더(121)를 고정한다.

상기 슬라이더(121)는 작동홀(113)의 폭과 동일한 폭의 가이드홈(122)을 양측에 형성하고, 가이드홈(122)의 상,하측에는 작동홀(113)을 벗어나지 않도록 작동홀(113)의 폭보다 넓은 이탈방지림(123)을 형성하여 구성하고, 상기 이탈방지림(123)의 폭과 길이는 조립홀(114)의 폭과 길이보다 작은 크기로 형성하여 조립과 분해의 용이성을 제공할 수 있도록 한다.

상기 스토퍼(130)는, 작동축(104)의 하단에 고정하여 작동축(104)과 함께 회전할 수 있도록 판상형태의 스톱바디(131)를 구비하고, 상기 스톱바디(131)의 외측단에는 해제수단(150)과 협조하여 개방된 창문을 정지시키기 위한 스톱홈(135)을 형성한다.

상기 스토퍼(130)는 작동축(104)과 고정되는 고정홀(136)을 회전할 수 없는 키 형상으로 형성하여 창문(105)의 개방각도를 미리 결정하도록 하여도 되며, 다른 예로서는 다수개의 치형을 가지도록 형성하여 스토퍼(130)의 위치를 가변시켜 창문(105)의 개방각도를 자유롭게 결정하도록 구성하여도 된다.

상기 해제수단(150)은, 도어클로저(103)와 연결되게 구비되는 해제바디(151)에 스토퍼(130)가 회동하면서 출입할 수 있는 스토퍼홀(152)을 형성하고, 상기 스토퍼홀(152)의 내측에는 스토퍼(130)가 최대개방위치에 도달하였을 때 스톱홈(135)과 결합하여 스토퍼(130)의 움직임을 제한할 수 있는 아웃스톱볼(153)을 내장한다.

상기 아웃스톱볼(153)의 내측으로는 스프링(154)과 인너스톱볼(155)을 순차적으로 개재하고, 상기 인너스톱볼(155)은 해제바디(151)에 설치되어 화재감지수단의 화재감지에 의하여 작동하는 모터(156)의 축에 고정되는 축에 고정되는 구동기어(157)와 맞물리는 작동기어(158)에 형성되는 볼홈(160)과 연접 및 비연접에 의하여 아웃스톱볼(153)을 스톱홈(135)과 연접 및 이탈시켜 해제와 단속을 선택할 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치(100)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

초기에는 창문(105)이 닫혀있는 상태로 보았을 때, 창문을 개방시키고자 할 경우에는 이용자가 창문(105)의 손잡이를 잡고 회동시키면 통상적으로 창문이 열리듯이 자연스럽게 열리게 된다.

이때, 도어클로저(103)는 일반적인 도어를 개방할 때와 같이 개방에는 저항이 발생하지 않고 닫을 때에만 쉽게 닫을 수 있도록 가력을 발생시키게 되므로 창문(105)의 개방에 지장을 주지않게 된다.

상기와 같이 창문(105)를 개방하게 되면 케이스(102)의 상부로 노출된 작동축(104)에 결합 된 작동레버(111)는 창문(105)의 개방방향으로 회동운동을 수행하고, 작동축(104)의 하단에 고정된 스토퍼(130) 또한 회동하여 창문이 설정된 위치에 다달으면 스토퍼(130)는 해제수단(150)의 스토퍼홀(152)에 진입하여 스톱바디(131)에 형성되는 스톱홈(135)과 해제수단(150)의 아웃스톱볼(153)이 일치하여 결합되므로 개방된 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 작동레버(111)가 회동운동을 수행할 때에는 작동레버(111)와 연결된 작동링크(112)는 창문(105)과 브라켓(116)으로 연결된 상태에 있으므로 개방방향으로 직선운동과 함께 창문(틀(101)의 상단의 힌지점을 기준으로 창문(105)의 하단부는 원호를 그리게 된다.

이 과정에서 작동링크(112)를 구성하는 인너링크(115)에 고정된 슬라이더(121)는 작동레버(111)에 형성된 작동홀(113)의 내측위치(P)에서 외측위치(P1)으로 슬라이딩 이동하므로 작동링크(112)가 직선운동하는 데 지장을 주지 않게 되는 것이다.

그리고, 상기 작동링크(112)가 직선운동하면서 원호를 그리면서 개방되는 것이 가능하게 되는 것은, 인너링크(115)는 작동레버(111)와 연결되어 있고 아웃링크(117)는 창문(105)과 브라켓(116)으로 연결되어 있고, 상기 인너 및 아웃링크(115,117) 사이를 미들링크(118)가 핀홀(119)과 핀(120)으로 연결하고 있기 때문에 미들링크(118)가 인너링크(115) 및 아웃링크(117)에 대하여 원호를 그리는 데 지장이 없게 되는 것이다.

이와 같은 상태에서 창문을 닫고자 할 경우에는 이용자가 창문(105)의 손잡이를 잡고 당기면 스토퍼(130)와 해제수단(150)이 개방된 상태를 유지하고 있는 힘을 극복하고 창문(105)이 닫혀지게 되는 것이다.

이와 같이 창문(105)이 닫혀지면 작동레버(111)의 회동운동과 동시에 작동레버(111)가 작동링크(112)를 당기는 형태가 되고, 이 과정에서 작동레버(111)에 형성된 작동홀(113)의 외측위치(P1)에 있던 슬라이더(121)가 내측위치(P)로 슬라이딩 이동하게 되고, 창문(105)이 완전히 닫혀지면 초기위치에 있게 되는 것이다.

또한, 창문(105)이 개방된 상태에서 화재가 발생할 경우에는, 화재가 발생하였음을 화재감지수단에 의하여 화재가 감지되면 이를 해제수단(150)의 모터(156)로 인가하게 되고, 모터(156)는 구동기어(157)를 회전시켜 구동기어(157)와 맞물려 있는 작동기어(158)를 회전시켜 인너스톱볼(155)이 작동기어(158)에 형성된 볼홈(160)에 위치하도록 한다.

그러면, 인너스톱볼(155)과 스프링(154)의 힘으로 아웃스톱볼(153)을 스토퍼(130) 방향으로 밀고 있던 힘이 사라지게 되고, 아웃스톱볼(153)도 스토퍼(130)를 구성하는 스톱홈(135)을 벗어나게 된다.

이때 도어클로저(103)가 항상 닫힘 방향으로 힘을 발생시키고 있기 때문에 그 힘에 의하여 작동축(104)이 닫힘 방향으로 회전하고, 작동축(104)과 연결된 스토퍼(130)는 해제방향으로 회전하고, 작동레버(111) 또한 닫힘 방향으로 회동하면서 작동링크(112)를 당기게 되므로 자연스럽게 개방된 창문(105)를 닫게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 일상적인 상태에서는 이용자가 창문을 자유롭게 개폐할 수 있으면서 창문이 개방된 상태에서 화재가 발생하면 신속하게 개방된 창문을 자동으로 닫아 제연구역 또는 피난구역으로 연기나 화염이 번지는 것을 방지하여 안전한 탈출을 도울 수 있는 장점을 가진다.

100; 여닫이창문 개폐장치 103; 도어클로저
104; 작동축 110; 개폐수단
111; 작동레버 112; 작동링크
115; 인너링크 117; 아웃링크
118; 미들링크 121; 슬라이드
130; 스토퍼 135; 스톱홈
150; 해제수단 153; 아웃스톱볼
154; 스프링 155; 인너스톱볼
158; 작동기어 160; 볼홈

Claims (5)

1. 창문틀에 설치되는 박스타입의 케이스 내부에 구비하는 도어클로저와;
   상기 도어클로저 작동축의 상부와 일단이 연결되어 창문 개폐에 필요한 직선운동을 수행하는 작동레버와, 상기 작동레버와 연결되고 창문과 고정되어 개폐되는 창문의 움직임을 따라 원호운동을 수행하는 작동링크로 구성하여 창문을 자유롭게 여닫을 수 있도록 하는 개폐수단과;
   상기 작동축의 하단에 고정하여 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시키기 위한 스토퍼와;
   상기 케이스 내부에 설치되고 화재를 감지하는 감지수단에 의하여 작동하는 해제수단에 의하여 스토퍼의 정지상태를 해제하여 도어클로저의 작동력에 의하여 개방된 창문을 닫을 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 작동레버에는 작동링크가 결합 되어 창문이 개폐될 때 슬라이딩 이동할 수 있도록 장공 형태로 형성하는 작동홀과;
   상기 작동홀)의 내측에 작동링크를 결합할 수 있도록 작동홀의 폭보다 크게 조립홀을 형성하고;
   상기 작동홀의 길이는 창문을 개폐할 때 작동링크가 슬라이딩 이동하는 스트로크보다 긴 길이를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 작동링크는, 작동레버와 연결되는 인너링크와;
   창문에 고정되는 브라켓과 연결되는 아웃링크와;
   상기 인너링크와 아웃링크를 연결하는 미들링크로 구성하고;
   상기 인너링크와 아웃링크 및 미들링크는 창문 개폐시 원호형상의 움직임을 가능하게 핀홀과 핀으로 연결하고;
   상기 인너링크에는 작동레버에 형성되는 작동홀과 결합되어 작동홀을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 고정하는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
4. 제 1 항에 있어서;
   상기 스토퍼는, 작동축의 하단에 고정하여 작동축과 함께 회전할 수 있도록 구비하는 스톱바디와;
   상기 스톱바디의 외측단에 해제수단과 협조하여 개방된 창문을 정지시키도록 형성하는 스톱홈을 포함하고;
   상기 스토퍼는 작동축과 고정되는 고정홀을 회전할 수 없는 키 형상으로 형성하여 창문의 개방각도를 미리 결정하도록 하거나 또는,
   다수개의 치형을 가지도록 형성하여 스토퍼의 위치를 가변시켜 창문의 개방각도를 결정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 해제수단은, 도어클로저와 연결되게 구비되는 해제바디에 스토퍼가 출입할 수 있도록 형성하는 스토퍼홀과;
   상기 스토퍼홀의 내측에 스토퍼가 최대개방위치에 도달하였을 때 스톱홈과 결합하여 스토퍼의 움직임을 제한하도록 내장하는 아웃스톱볼과;
   상기 아웃스톱볼의 내측에 순차적으로 개재하는 스프링과 인너스톱볼;
   상기 인너스톱볼은 해제바디에 설치되어 화재감지수단의 화재감지에 의하여 작동하는 모터 축에 고정되는 구동기어와 맞물리는 작동기어에 형성되는 볼홈과 연접 및 비연접에 의하여 스톱홈과 연접 및 이탈시켜 해제와 단속을 선택되게 하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.

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