(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーブが設けられた巻上機と、前記シーブに巻き掛けられる主ロープと、前記主ロープの一端側に吊持された乗りかごと、前記主ロープの他端側に吊持された釣合おもりと、を備えたエレベーター装置において、
前記乗りかごは、上端と下端に円弧状の傾斜を有する整流カプセルを備えており、
前記釣合おもりは、前記乗りかごの高さ中心と前記釣合おもりの高さ中心が同一の高さになったときに前記乗りかごの上端と前記整流カプセルの接続部付近に開口面積が調整可能である開口部と、前記開口部の周りを覆う整風カバーを有しており、
前記釣合おもりは、対向して配置される一対のたて枠と、前記一対のたて枠の上部を連結する上枠と、前記一対のたて枠の下部を連結する下枠と、前記上枠と前記下枠との間に設けられ前記一対のたて枠を連結する中間梁と調整梁と、前記中間梁及び前記調整梁を繋ぐ左右一対のたて柱を有しており、
前記開口部は、前記中間梁、前記調整梁、前記一対のたて柱の間に形成され、
前記一対のたて柱は、前記開口部の面積を調整するよう左右方向に取り付け位置が調整可能に構成され、
前記調整梁は、前記開口部の面積を調整するよう上下方向に取り付け位置が調整可能に構成されることを特徴とするエレベーター装置。
【請求項２】
請求項１に記載の釣合おもりにおいて、前記整風カバーは、前記開口部の開口面積変更に対応するため、前記開口部の形状に合わせた寸法のものを複数用意していることを特徴とするエレベーター装置。
【請求項３】
請求項１に記載の釣合おもりにおいて、前記整風カバーは、前記開口部の開口面積変更に対応するため、前記カバー自体の面積を変更できるように構成されていることを特徴とするエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロープによりかごとおもりを吊持したエレベーター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベーター装置はトラクション方式と呼ばれるものが多く普及している。このトラクション方式は、建築物に形成された昇降路内に乗りかごとこれとほぼ同等の質量を持つ釣合おもりを設け、この乗りかごと釣合おもりを主ロープによって吊持した状態で巻上機によって主ロープを巻き上げることにより、乗りかごと釣合おもりが逆方向に上下に昇降するものである。
【０００３】
このようなエレベーター装置においては、乗りかごが上昇移動、或いは下降移動するときには、乗りかご走行方向前方の昇降路の空気が乗りかごの外周面と昇降路の内壁面との間の隙間を通って乗りかご後方の昇降路に流通している。この空気の流れは乗りかごの移動方向とは逆の方向に流れるため、乗りかごに対して相対的に大きい速度で流通するようになる。
【０００４】
そして、このようなエレベーター装置においては、乗りかごと釣合おもりがすれ違う時に、乗りかごと釣合おもりとの間の空気の乱れに起因する乗りかごの揺れと騒音が発生することが知られている。この乗りかごと釣合おもりがすれ違う時の乗りかごの揺れや騒音を低減するために、例えば、特開２００４−１９６５３３公報（特許文献１）においては、釣合おもりの側面側の表面を平面状のカバーで覆うことで、釣合錘の側面側の表面に形成されている凹凸を平滑化するようにしている。
【０００５】
一般的な釣合おもりは、釣合おもりを構成する複数枚のおもりを積層するようにして構成されている。この場合、おもりの間には相互のおもりの端面に凹凸があるため、この凹凸により空気流が乱され風切音として騒音が発生する。このため特許文献1では釣合おもりを平板状のカバーで覆うことによって凹凸を無くして騒音の発生を抑制する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９６５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、最近の超高層の建築物に使用されるエレベーター装置においては、昇降時間を短縮するために、乗りかごが昇降路を高速で移動することが求められている。そして、この超高層の建築物に使用されるエレベーター装置においては、乗りかごが下降する時の下降速度に比べて、乗りかごが上昇する時の上昇速度が速くなるように設定されている。例えば、或るエレベーター装置では、下降速度が６００ｍ／分に対して、上昇速度が１０００ｍ／分とかなり速く設定されている。このため、釣合おもりと乗りかごがすれ違う時に釣合おもりと乗りかごの間を通る空気の速度は従来の場合に比べて速くなる。
【０００８】
加えて、乗りかごが上昇する上昇速度は、上述したように乗りかごが下降する下降速度に比べてかなり速く設定されていることから、乗りかごの外周面とこれに対向する釣合おもりの側面の間の空気の速度が極めて速くなり、この結果、乗りかごの上昇時の釣合おもりと乗りかごのすれ違い時に釣合おもりと乗りかごの間の圧力が急激に変化することで、乗りかごが大きく揺れたり騒音が発生する現象が顕著に表れる傾向にあり、その揺れや騒音は、エレベーターを設置する昇降路と建物の構造に依存して騒音レベルが確定されるため、建物と昇降路の特性に合せて、乗りかごの揺れや騒音を抑えることがますます重要となってきている。
【０００９】
本発明の目的は、上昇移動する乗りかごと釣合おもりがすれ違う際に生じる乗りかごの揺れを低減可能なエレベーター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係るエレベーター装置は、シーブが設けられた巻上機と、前記シーブに巻き掛けられる主ロープと、前記主ロープの一端側に吊持された乗りかごと、前記主ロープの他端側に吊持された釣合おもりと、を備えたエレベーター装置において、前記乗りかごは、上端と下端に円弧状の傾斜を有する整流カプセルを備えており、前記釣合おもりは、前記乗りかごの高さ中心と前記釣合おもりの高さ中心が同一の高さになったときに前記乗りかごの上端と前記整流カプセルの接続部付近に開口面積が調整可能である開口部と、前記開口部の周りを覆う整風カバーを有しており、前記釣合おもりは、対向して配置される一対のたて枠と、前記一対のたて枠の上部を連結する上枠と、前記一対のたて枠の下部を連結する下枠と、前記上枠と前記下枠との間に設けられ前記一対のたて枠を連結する中間梁と調整梁と、前記中間梁及び前記調整梁を繋ぐ左右一対のたて柱を有しており、前記開口部は、前記中間梁、前記調整梁、前記一対のたて柱の間に形成され、前記一対のたて柱は、前記開口部の面積を調整するよう左右方向に取り付け位置が調整可能に構成され、前記調整梁は、前記開口部の面積を調整するよう上下方向に取り付け位置が調整可能に構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上昇移動する乗りかごと釣合おもりがすれ違う際に生じる乗りかごの揺れを低減可能なエレベーター装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用されるエレベーター装置の概略の構成を示す構成図である。
【図２】上昇している乗りかごと釣合錘がすれ違う際の、乗りかごに作用する力の時間変化を模式的に示した図である。
【図３】釣合おもりと乗りかごがすれ違い始める時の空気の流れを示した図である。
【図４】釣合おもりと乗りかごがすれ違う時の空気の流れを示した図である。
【図５】釣合おもりと乗りかごがすれ違った後の空気の流れを示した図である。
【図６】本発明の乗りかごと釣合おもりが重なった時の概略図である。
【図７】本発明の釣合おもりの正面構成図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の四辺形開口の構成図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の四辺形開口の構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の整風カバー構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態の整風カバー構成図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
図１は、本実施の形態におけるエレベーター装置の全体構成を示した説明図である。このエレベーター装置は、建屋に設けられる昇降路１と、この昇降路１の上部に形成される機械室２と、この機械室２に設置される巻上機３と、機械室２に設置され、巻上機３を駆動制御する制御盤４と、巻上機３のシーブ３ａに巻き掛けられる主ロープ５と、この主ロープ５の一端に吊持され、昇降路１を昇降する乗りかご６と、主ロープ５の他端に吊持され、昇降路１内を乗りかご６と反対方向に昇降する釣合おもり７と、主ロープよりも下方にあって、乗りかご６と釣合おもり７とに連結されるコンペンロープ８とを備えて構成される。
【００１４】
このようなエレベーター装置において、本実施例は乗りかご６の速度が大きい上昇時を対象として実施例を説明する。
【００１５】
上昇している乗りかご６と下降している釣合おもり７がすれ違い動作を開始し、すれ違い動作を終了するまでの間は、乗りかご６と昇降路１の壁面の隙間の断面積は釣合おもり７が位置することから狭くなる。したがって、乗りかご６と釣合おもり７の移動に伴って、乗りかご６と釣合おもり７の間の空気の圧力が通常の走行状態よりも急激に変化する。乗りかご６に作用する力は、乗りかご６と釣合おもり７の間の空気の圧力と、この領域以外の乗りかご６の周囲の空気の圧力の相対的な差圧により生じる。そして、乗りかご６と釣合おもり７のすれ違い時に乗りかご６に作用する力は、図２に示したような挙動を示すようになる。尚、この場合、乗りかご６と釣合おもり７がすれ違わない時の圧力を基準として、乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力が高い、或いは圧力が低いとの相対的な表現をしている。
【００１６】
まず、図３に示すように乗りかご６と釣合おもり７がすれ違い開始状態である、上昇してくる乗りかご６と昇降路１の隙間に釣合おもり７が下降してきて進入した時、釣合おもり７の進行方向の先頭は平面形状になっているので、乗りかご６の進行方向側から見て先頭付近で高い圧力が発生する。このため、この時点でこの高い圧力は乗りかご６を釣合おもり７から遠ざけるように乗りかご６に作用する。
【００１７】
次に、図４に示すように乗りかご６と釣合おもり７のすれ違いが進むにつれて、乗りかご６と釣合おもり７の隙間では剥離等の影響により空気の流速に対応して圧力が低下するようになる。このため、乗りかご６と釣合おもり７がすれ違い中に両者の間に大きな引き付け力が発生し、この時点でこの引き付け力は乗りかご６と釣合おもり７を相互に近づけるように作用する。特に乗りかご６と釣合おもり７の両者が全て重なる時に乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力は最も低くなる。更には、乗りかご６と釣合おもり７の両者が全て重なった状態で、釣合おもり７の上方側付近(進行方向からみて後側付近)が最も圧力が低くなる。この時に最も大きく乗りかご６が揺らされ、搭乗者が不快に感じやすくなるため、この部分の圧力の低下を補償してやることが重要であることが理解できる。
【００１８】
一般的には、乗りかご６が釣合おもり７と対向する面とは反対側の面には乗降用扉９が設けられた乗降口１０が配置されている。したがって、乗りかご６を側方から見た時、乗降口１０のある面は乗りかご６の上端から下端まで連続した平面にはならず、乗降口１０の存在によって乗りかご６の内側に凹形状になっている。このため、乗降口１０から昇降路１の壁面までの距離がこの凹形状の分だけ長くなっていることから、この部分の圧力が高い状態となる傾向にある。
【００１９】
したがって、乗りかご６と釣合おもり７の両者の全てが重なる時に、乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力が最も低くなることと、最も圧力の高い乗降口１０付近が位置していることから、釣合おもり７側に向けて乗りかご６を押し付ける大きな力が作用することになる。
【００２０】
更に、図５に示すように乗りかご６と釣合おもり７とのすれ違いが終了に近づくにつれて、乗りかご６と昇降路１の隙間から釣合おもり７が抜け出していくのでこの領域の圧力が高くなっていく。このため、乗りかご６を釣合おもり７に近づけるように作用していた乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力は上述の基準となる圧力へ戻っていく。
【００２１】
このため、乗りかご６の乗降口１０と昇降路１の壁面の間の圧力と、乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力の差が小さくなる。したがって、今まで乗りかご６の乗降口１０側から作用していた力によって押されていた乗りかご６は、復帰中の圧力によって再び乗りかご６を釣合おもり７から遠ざけるように乗りかご６に作用する。
【００２２】
このような乗りかご６と釣合おもり７との間のすれ違い時の圧力変化によって、乗りかご６に揺れが発生して、乗りかご内の乗客に対して不快感を与えてしまうようになる。
【００２３】
そこで本発明は、簡単な構成で乗りかご６と釣合おもり７がすれ違う際に生じる圧力変化を小さくし、これによって乗りかごの揺れまたは騒音を低減することができるエレベーター装置を提供するものである。
【００２４】
図６は、乗りかご６と釣合おもり７が重なった時の概略図を示す。乗りかご６の上端と下端には上方整流カプセル１１Ｕ、下方整流カプセル１１Ｂが設けられている。これらの整流カプセル１１Ｕ、１１Ｂは円弧状の傾斜を有しており、乗りかご６の進行方向の空気を釣合おもり７側に向けて流すようにしている。この整流カプセル１１Ｕ、１１Ｂは乗りかご６が高速で上昇する時の空気抵抗を低減するために設けているものである。以下乗りかご６と呼んだ場合には、特に断らない限り上方整流カプセル１１Ｕ、下方整流１１Ｂが備えられた状態であるものとする。
【００２５】
図１に示しているように、巻上機を挟んで主ロープ５の一端に乗りかご６が連結され、他端に釣合おもり７が連結されていることから、巻上機が動作すると乗りかご６と釣合おもり７がそれぞれ相反する方向に移動する。このため、乗りかご６と釣合おもり７は上昇行程の途中ですれ違う場所が必ず存在する。一般的に乗りかご６と釣合おもり７がすれ違う場所は昇降路１の全長のおよそ半分の高さ位置であり、上昇行程の中で最も乗りかご６及び釣合おもり７の走行速度が大きくなる位置である。  
そして、図６にある通り、釣合おもり７が昇降路１の壁面と乗りかご６の間を通過するわけであるが、上述したように乗りかご６と釣合おもり７の両者が全て重なる時に最も圧力が低くなるので、図６ではこの状態を示している。本実施例では釣合おもり７の上端側に設けた空気供給開口１２によって乗りかご６と釣合おもり７との間の圧力変動を抑制するようにしている。つまり、開口部である開口１２は乗りかご６の高さ中心と釣合おもり７の高さ中心が同一の高さになったときに乗りかご６の上端と整流カプセル１１Ｕの接続部と対向する位置の釣合おもり７に設けられている。
【００２６】
乗りかご６には乗降口１０が形成されており、内部に乗降扉９が収納されている。乗降口１０、乗降扉９と昇降路１の壁面との間の距離は、乗降口１０、乗降扉９以外の乗りかご６と昇降路１の壁面との間の距離より大きく構成されている。したがって、乗降路１０、乗降扉９と昇降路１の壁面領域での風速は、これ以外の領域の風速よりも遅くなるため、ベルヌーイの法則により乗降口１０、乗降扉９と昇降路１の壁面との間の圧力は、これ以外の領域の圧力より高くなるものである。
【００２７】
乗降口１０と反対側の乗りかご６の面と昇降路１の壁面の間には、釣合おもり７が走行する構成となっている。したがって、基本的には乗りかご６の乗降口１０と昇降路１の壁面の間の空気の圧力と、乗りかご６と釣合おもり７の間の空気の圧力の圧力差によって、乗りかご６を揺らすように作用する力が決まるものである。このため、乗りかご６と釣合おもり７の間の空気の圧力を高めれば圧力差が小さくなり、乗りかご６の揺れを抑制することができる。
【００２８】
図６においては乗りかご６が上昇移動しているので前述の通り釣合おもり７が乗りかご６と昇降路１の壁面の間に進入して乗りかご６と釣合おもり７のすれ違いが進むにつれて、乗りかご６と釣合おもり７の隙間では空気の剥離等の影響により空気の流速に対応して圧力が低下するようになる。そして、乗りかご６と釣合おもり７の両者が全て重なる時に最も圧力が低くなる。更には、この状態で乗りかご６と整流カプセル１１Ｕとの接続面付近の領域Ｐが最も圧力が低くなる。
【００２９】
つまり、乗りかご６が上昇している時の上方整流カプセル１１Ｕの上方の空気は、上方整流カプセル１１Ｕの壁面に沿って釣合おもり７と乗りかご６の間の狭い隙間に流れ出すので、上方整流カプセル１１Ｕと乗りかご６との接続部付近で、乗りかご６のかご表面から空気流れが高速で剥離するため圧力が急速に低下するようになる。したがって、釣合おもり７の上方側がこの領域Ｐに差しかかった時に、この領域Ｐの圧力の低下を補償してやることで、乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力の低下を補償することができる。
【００３０】
図７は、釣合おもり７の正面構成を示す。尚、この図７の釣合おもり７の正面構成は、図１において釣合おもり７を矢印Ａから見たときの正面構成である。本実施形態では釣合おもり７の表面には平面状の整流カバーが取り付けられているが、本実施例の特徴を説明するために、本図面では整風カバーがない状態で示している。
【００３１】
釣合おもり７は、対向する一対のたて枠２１、これらたて枠２１の上部を連結する上枠２２及び下部を連結する下枠２３及び中間部を連結する中間梁２８から構成される釣合おもり枠２４と、この釣合おもり枠２４に載置される複数のウェイト２５と、たて枠２１の上端及び下端に配置され、図示しない釣合おもり用ガイドレールに沿って摺動するガイド部材２６とを備えて構成される。またコンペンロープ８は、釣合おもり７の下方にあって、たて枠２１間に架設された梁２７にその端部が固定される。
【００３２】
そして本実施の形態における釣合おもり７は、中間梁２８と上枠２２の間のたて枠２１を連結する調整梁２９と、中間梁２８と、中間梁２８と調整梁２９の間の一対のたて柱３０、３１で構成される四辺形内に開口１２を有する。その開口以外は図示しない整風カバーによって覆われる。
【００３３】
この開口１２は上下方向(縦方向)に長さＬ１、左右方向(横方向)に長さＬ２の開口を有しており、釣合おもり７を境にして昇降路１側から乗りかご６側に圧力の低下を補償する補償空気を供給するように流通させ、乗りかご６と釣合おもり７の間の圧力を調整する機能を備えている。この開口１２の縦方向の長さＬ１と横方向の長さＬ２は、現地にて，エレベーター走行時の揺れや騒音の大きさに合せて，そのたて柱３０、３１を左右に、調整梁２９を上下に自在に調整することができ、それにより，快適な走行性能を有するエレベーター装置を提供することができる。したがって、この開口１２の適切な長さＬ１とＬ２は、エレベーター装置の仕様によって異なっているものである。
【００３４】
図８は、一対のたて枠２１、中間梁２８、調整梁２９とたて柱３０、３１によって構成される四辺形の開口１２の構成を示した図である。たて柱３０、３１は、調整梁２９と中間梁２８に設けられた横長穴４１の範囲で左右方向に位置調整可能であり、また、調整梁２９は一対のたて枠２１、たて柱３０、３１に設けられた縦長穴４２の範囲で上下方向に位置調整可能であり、ボルト４３により締結される。
【００３５】
本実施形態では、例えば上昇時の乗りかご速度１０００ｍ/分、下降時速度６００ｍ/分の場合を想定した場合に、速度が速い上昇時について検討したが、下降時においても速度が１０００ｍ/分のように速度が大きい場合は開口を釣合おもり７の下方側に設けて同様の対応をとるようにしてもよい。即ち、釣合おもり７に対して乗りかご６の高さ中心と釣合おもり７の高さ中心が同一の高さになったときに乗りかご６の上端と整流カプセル１１Ｂの接続部付近に開口面積が調整可能である開口部を設け、開口部の周りを覆う整風カバーで覆う構成としてもよい。
【実施例２】
【００３６】
本発明の実施形態２について図９を用いて説明する。第１の実施形態と比べて異なっているのは、横長穴４１と縦長穴４２の代わりに、調整梁２９と中間梁２８の所定の箇所に設けられた複数の穴４４と、たて枠２１とたて柱３０、３１の所定の箇所に設けられた複数の穴４５を設けたところである。
【００３７】
図９は、一対のたて枠２１、中間梁２８、調整梁２９とたて柱３０、３１によって構成される四辺形の開口の構成を示した図である。たて柱３０、３１は、調整梁２９と中間梁２８に左右方向等間隔に設けられた左右用抜き穴４４の範囲で左右方向に位置調整可能であり、また、調整梁２９は、一対のたて枠２１とたて柱３０、３１に上下方向等間隔に設けられた上下用抜き穴４５の範囲で上下方向に位置調整可能であり、ボルト４３により締結される。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施形態３について図１０を用いて説明する。釣合おもり７の表面に、一対のたて枠２１と中間梁２８と下枠２３で囲まれる範囲を覆う下整風カバー５１と、一対のたて枠２１と上枠２２と調整梁２９で囲まれる範囲を覆う上整風カバー５２と、たて枠２１とたて柱３０と調整梁２９と中間梁２８で囲まれる範囲を覆う左整風カバー５３と、たて枠２１とたて柱３１と調整梁２９と中間梁２８で囲まれる範囲を覆う右整風カバー５４を有する構造において、釣合おもり７の開口部１２の開口面積を調整した場合に上整風カバー５２と左整風カバー５３と右整風カバー５４について、大きさの異なるカバーをあらかじめ数種類用意しておくことで大きさに応じたカバーサイズにカットして使用する。これにより調整した開口の大きさに応じてカバーを設けることが可能となる。なお、本実施例では、整風カバーを下整風カバー５１、上整風カバー５２、左整風カバー５３、右整風カバー５４で分割したが、別の分割方法で取付ける整風カバーにおいても、本実施例に準拠する。
【実施例４】
【００３９】
本発明の実施形態４について図１１を用いて説明する。第３の実施形態と比べて異なっているのは、上整風カバー５２、右整風カバー５３、左整風カバー５４の構造を図１２のように下平板６１、中平板６２、上平板６３のぞれそれの端辺をずらして鎧板状に配して重ね、下平板６１と中平板６２と上平板６３に長円穴６４を設けることで中平板６２は下平板６１の上を、上平板６３は中平板６２の上をスライド可能とし、適切な大きさに調整されたところでボルト６５により互いに密着させて一枚の板状のカバーとして固定することである。この構造を採用することで、釣合おもり７の開口１２の面積が変化したときに、上整風カバー５２、右整風カバー５３、左整風カバー５４もその変化に合わせることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  昇降路、２  機械室、３  巻上機、４  制御盤、５  主ロープ、６  乗りかご、７  釣合おもり、８  コンペンロープ、９  乗降用扉、１０  乗降口、１１Ｕ  上方整流カプセル、１１Ｂ  下方整流カプセル、１２  空気供給開口、２１  たて枠、２２  上枠、２３  下枠、２４  釣合おもり枠、２５  ウェイト、２６  ガイド部材、２７  梁、２８  中間梁、２９  調整梁、３０、３１  たて柱、４１  横長穴、４２  縦長穴、４３  ボルト４４、４５  穴、５１  下整風カバー、５２  上整風カバー、５３  左整風カバー、５４  右整風カバー、６１  下平板、６２  中平板、６３  上平板、６４  長円穴、６５  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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