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Patent Searching and Data


Title:
VENTILATOR OF A LIFT INSTALLATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/090652
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to an apparatus for operating a ventilator (V, V1, V2, V3) of a lift installation, having at least one control unit (VS, AS) connected to the ventilator (V, V1, V2, V3). According to the invention, a running time (tLF, tLF1, tLF2) of the ventilator (V, V1, V2, V3) of the lift installation is determined in dependence on at least one parameter (D, gqt, GQ, KG, TL, VKN) of a lift journey which is to be made, and the ventilator (V, V1, V2, V3) is controlled by the at least one control unit in accordance with the running time (tLF, tLF1, tLF2) determined.

Inventors:
SOLENTHALER SIMON (CH)
Application Number:
PCT/EP2013/075501
Publication Date:
June 19, 2014
Filing Date:
December 04, 2013
Export Citation:
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Assignee:
INVENTIO AG (CH)
International Classes:
B66B11/02; B66B1/34
Foreign References:
JP2006199465A2006-08-03
JPH05338965A1993-12-21
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Ventilators (V, Vi, V2, V3) einer Aufzugsanlage mit mindestens einer mit dem Ventilator (V, Vi, V2, V3) verbundenen Steuereinheit (VS, AS), dadurch gekennzeichnet,

dass in Abhängigkeit mindestens eines Aufzugsfahrtparameters (D, gqt, GQ, KG, TL, VKN) einer durchzuführenden Aufzugsfahrt eine Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) des Ventilators (V, Vi, V2, V3) der Aufzugsanlage bestimmt wird und

dass der Ventilator (V, Vi, V2, V3) entsprechend der bestimmten Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) von der mindestens einen Steuereinheit (VS, AS) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass für jede von der Aufzugsanlage durchzuführende Aufzugsfahrt die Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) bestimmt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass als mindestens ein Aufzugsfahrtparameter (D, gqt, GQ, KG, TL, VKN) eine Fahrtzeit (TL), eine Fahrtrichtung (D), eine Zuladung (GQ), eine Nominalgeschwindigkeit (VKN) und/oder eine Nominalzuladung (gqt) verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Ventilator (V, Vi, V2, V3) bei der Aufzugsanlage bei einem Bremswiderstand, einer Batterie, einem Energiespeicher, einem Antrieb (M), einer Aufzugsbremse, einer Aufzugskabine (AK), einer Aufzugsbedieneinheit (BE) und/oder im Aufzugsschacht (S) angeordnet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass als mindestens eine Steuereinheit (VS, AS) die Aufzugssteuereinheit (AS) verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Ventilator (V, Vi, V2, V3) entweder über ein drahtgebundenes oder ein drahtungebundenes Kommunikationsnetz mit der mindestens einen Steuereinheit (VS, AS) verbunden wird.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zusätzlich zum mindestens einen Aufzugsfahrtparameter (D, gqt, GQ, KG, TL, VKN) mindestens ein Temperaturparameter (TS) mindestens einer Temperatursensoreinheit der Aufzugsanlage verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass, im Falle, dass eine Zeit zwischen einer ersten und einer zweiten Aufzugsfahrt kürzer ist als die bestimmte Laufzeit (tLFi) des Ventilators (V, Vi, V2, V3) für die erste Aufzugsfahrt, die Laufzeit (tLFi) betreffend die erste Aufzugsfahrt zur Laufzeit (tLF2) betreffend die zweite Aufzugsfahrt hinzu addiert wird.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Ventilator (V, Vi, V2, V3) erst dann von der Steuereinheit (VS, AS) eingeschaltet wird, wenn die bestimmte Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) grösser ist als eine vorher definierte minimale Laufzeit.

10. Vorrichtung zum Betreiben eines Ventilators (V, Vi, V2, V3) einer Aufzugsanlage mit mindestens einer mit dem Ventilator (V, Vi, V2, V3) verbundenen Steuereinheit (VS, AS), dadurch gekennzeichnet,

dass die mindestens eine Steuereinheit (VS, AS) in Abhängigkeit mindestens eines Aufzugsfahrtparameters (D, gqt, GQ, KG, TL, VKN) einer durchzuführenden Aufzugsfahrt eine Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) des Ventilators (V, Vi, V2, V3) der Aufzugsanlage bestimmt und

dass die mindestens eine Steuereinheit (VS, AS) den Ventilator (V, Vi, V2, V3) entsprechend der bestimmten Laufzeit (tLF; tLFi; tLF2) steuert.

Description:
Ventilator einer Aufzugsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Ventilators einer Aufzugsanlage mit mindestens einer mit dem Ventilator verbundenen Steuereinheit.

Ein Ventilator ist allgemein eine fremdangetriebene Strömungsmaschine, die meist mittels eines in einem Gehäuse rotierenden Laufrads ein gasförmiges Medium fördert und verdichtet sowie dabei zwischen Ansaug- und Druckseite ein Druckverhältnis zwischen 1 und 1,1 erzielt. Bei einem Druckverhältnis zwischen 1,1 und 3 wird der Ventilator auch als Gebläse bezeichnet. Er besteht dabei zumindest aus einem Laufrad und einem Antrieb. Der Ventilator kann auch eine Steuereinheit aufweisen, welche den Antrieb steuert bzw. regelt. Ein Ventilator bzw. ein Gebläse wird auch als Lüfter bezeichnet, insbesondere wenn er zur Luftabsaugung vorgesehen ist.

Bei einer Aufzugsanlage werden Ventilatoren einerseits zur Belüftung der Aufzugskabine oder des Aufzugsschachtes eingesetzt; andererseits werden sie zur Kühlung verwendet. Die Abwärme einer Aufzugskomponente, wie einem Antrieb, einer Bremse, einem Netzteil, einem Energiespeicher, einer Aufzugssteuereinheit, einer Bedieneinheit oder sonstigen Aufzugskomponenten, wird durch die vorbeiströmende Luft abtransportiert.

Die Laufzeit der Ventilatoren ist dabei entweder fest vorgegeben, permanent oder wird in Abhängigkeit eines Temperatursensors geregelt. Diese Art der Regelung führt dazu, dass zum Einen die Lebensdauer des Ventilators suboptimal ist und dadurch häufiger ausgewechselt werden muss; und zum Anderen hat ein Ventilator mit einer fest vorgegebenen oder permanenten Laufzeit einen hohen Energieverbrauch.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventilator für eine Aufzugsanlage anzubieten, der bei einer hohen Lebensdauer gleichzeitig einen niedrigeren Verbrauch aufweist.

Die Erfindung wird anhand der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass für einen Ventilator einer Aufzugsanlage die Laufzeit des Ventilators in Abhängigkeit mindestens eines Aufzugsfahrtparameters einer durchzuführenden Aufzugsfahrt bestimmt wird und der Ventilator entsprechend der bestimmten Laufzeit von mindestens einer Steuereinheit gesteuert wird. Dazu ist der Ventilator der Aufzugsanlage mit mindestens einer Steuereinheit verbunden.

Die Bestimmung der Laufzeit kann für jede von der Aufzugsanlage durchzuführende Aufzugsfahrt bestimmt werden.

Der für die Bestimmung der Laufzeit verwendete mindestens eine Aufzugsparameter kann grundsätzlich beliebig sein. So können beispielsweise die Fahrzeit, die Fahrtrichtung, die Zuladung, die Nominalgeschwindigkeit, die Nominalzuladung und Weitere verwendet werden. Idealerweise bestimmt sich die Laufzeit aus einer mathematischen Funktion. So könnte sich die Laufzeit beispielsweise aus dem Produkt der Fahrtrichtung, dem Quotienten zwischen Fahrzeit und Nominalgeschwindigkeit und der Differenz zwischen Zuladung und dem Produkt eines Balance-Faktors mit der Nominalzuladung bestimmen lassen. Zusätzlich zum mindestens einen Aufzugsfahrtparameter kann mindestens ein Temperaturparameter mindestens einer Temperatursensoreinheit der Aufzugsanlage verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Ventilator kann in der Aufzugsanlage überall dort verwendet werden, wo entweder eine Belüftung oder eine Kühlung einer Aufzugskomponente erforderlich ist, und er ist so angeordnet, dass er eine Belüftung oder eine Kühlung der Aufzugskomponente bewirken kann. Eine derartige Aufzugskomponente kann ein Bremswiderstand, ein Antrieb, eine Aufzugsbremse, eine Aufzugskabine, ein Energiespeicher wie z. B. ein Kondensator oder eine Batterie, eine Aufzugsbedieneinheit und so weiter sein. Selbstverständlich kann dieser Ventilator auch für die Belüftung und/oder Kühlung des Aufzugsschachts verwendet werden.

Als mindestens eine Steuereinheit kann die Aufzugssteuereinheit verwendet werden. Sie kann die Laufzeit des Ventilators in Abhängigkeit des mindestens einen Aufzugsfahrtparameters bestimmen und den Ventilator selber steuern, indem sie dem Ventilator mindestens eine Nachricht bzw. ein Signal sendet, welches analog oder digital sein kann. Im einfachsten Fall sendet die Aufzugssteuerang je ein Signal zur Aktivierung und Deakti- vierung des Ventilators. In einem anderen Fall könnte der erfindungsgemäße Ventilator dadurch gesteuert werden, dass die Aufzugssteuereinheit dem Ventilator eine Nachricht sendet, welche die Laufzeit enthält. Diese Nachricht kann von einer Steuereinheit des Ventilators verarbeitet werden und sie steuert entsprechend dieser Nachricht den Ventilator. Auch könnte der Ventilator dadurch gesteuert werden, dass die Aufzugssteuereinheit in mindestens einer Nachricht den mindestens einen Aufzugsfahrtparameter an die Steuereinheit des Ventilators oder einer anderen Steuereinheit der Aufzugsanlage sendet, diese Steuereinheit die Laufzeit bestimmt und den Ventilator steuert bzw. regelt. Der Inhalt, die Grösse, die Struktur, die Art, der Aufbau etc. der Nachricht hängt vom verwendeten Kommunikationsnetz bzw. Protokoll des Kommunikationsnetzes ab.

Der Ventilator ist über ein drahtgebundenes oder drahtungebundenes Kommunikationsnetz mit der mindestens einen Steuereinheit verbunden. Werden mehrere Steuereinheiten für die Bestimmung der Laufzeit bzw. der Steuerung bzw. Regelung des Ventilators verwendet, so sind diese Steuerungen ebenfalls über ein drahtgebundenes und/oder drahtungebundenes Kommunikationsnetz miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen der Steuereinheit und dem Ventilator kann dabei physisch mittels eines Drahtes, einer Steckverbindung etc. bei einem drahtgebundenen oder nicht physisch über die Luftschnittstelle eines drahtungebundenen Kommunikationsnetzes bestehen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Ventilator erst eingeschaltet wird, wenn die berechnete bzw. bestimmte Laufzeit grösser ist als eine vorher definierte minimale Laufzeit. So könnte zum Beispiel bei bestimmten Laufzeiten, die kleiner sind als die minimale Laufzeit, davon ausgegangen werden, dass das System während den Stillstandszeiten der Aufzugsanlage durch natürliche Belüftung genügend gekühlt wird bzw. abkühlt. Auch könnte mit einer zunehmenden Stillstandszeit der Aufzugsanlage statt der bestimmten Laufzeit die vorher bestimmte minimale Laufzeit für das Kühlen der Aufzugskomponente verwendet werden.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren die Lebensdauer eines Ventilators einer Aufzugsanlage erhöht werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist der minimierte Energieverbrauch des Ventilators. Dadurch, dass die Laufzeit des Ventilators abhängig von mindestens einen Aufzugsfahrtparameter einer durchzuführenden Aufzugsfahrt bestimmt wird, läuft dieser nur solange wie es nötig ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung mit einem erfmdungsgemässen Ventilator, Fig. 2 ein erstes Laufzeitdiagramm,

Fig. 3 ein zweites Laufzeitdiagramm,

Fig. 4 ein drittes Laufzeitdiagramm,

Fig. 5 ein Laufzeitdiagramm bei welchem zusätzlich ein Temperatursensorwert verwendet wird und

Fig. 6 eine beispielhafte Aufzugsanlage mit erfmdungsgemässen Ventilatoren.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfmdungsgemässen Ventilators V einer Aufzugsanlage. Der Ventilator V weist in diesem Beispiel ein Ventilatorrad VR, einen Antrieb VA und eine Ventilator- Steuereinheit VS in einem Ventilatorgehäuse VG auf. Er (V) ist mit einer Aufzugssteuereinheit AS über ein drahtgebundenes oder drahtungebundenes Kommunikationsnetz verbunden. Selbstverständlich kann für das erfindungsge- mässe Verfahren auch ein Ventilator V ohne eigene Ventilator- Steuereinheit VS verwendet werden. Die Steuerung des Ventilators kann beispielsweise auch durch die Aufzugssteuereinheit AS geschehen. Mit Steuerung bzw. Regelung ist sowohl die Regelung der Laufzeit t LF als auch die Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ventilatorrades VR zu verstehen.

Die Laufzeit t LF des Ventilators V wird in Abhängigkeit mindestens eines Aufzugsfahrtparameters einer durchzuführenden Aufzugsfahrt bestimmt und entsprechend dieser bestimmten Laufzeit mit der Ventilator V von mindestens einer Steuereinheit VS, AS gesteuert bzw. geregelt.

In diesem Beispiel werden als mindestens ein Aufzugsparameter die Fahrtrichtung D, die Zuladung gqt, die Nominalzuladung GQ, ein Balance-Faktor KG, die Fahrzeit TL der durchzuführenden Aufzugsfahrt und die Nominalgeschwindigkeit VKN verwendet. Der Balance-Faktor KG ist ein Wert zwischen 0 und 1. Er bestimmt sich aus der Hälfte der Nutzlast der Aufzugskabine und dem Gewicht des Gegengewichts. Häufig wird bei Aufzugsanlagen ein Balance-Faktor KG = 0.5 verwendet.

Als Nominalgeschwindigkeit VKN wird diejenige Geschwindigkeit bezeichnet, die als die zu erreichende Geschwindigkeit für die jeweilige Aufzugsanlage vorgesehen ist. Sie (VKN) ist in der Regel nach einer anfänglichen Beschleunigungsphase konstant. Selbstverständlich kann für die erfindungsgemässe Bestimmung der Laufzeit t LF auch eine nicht konstante Geschwindigkeit in Form einer Funktion der Zeit verwendet werden.

Die Zuladung gqt entspricht der Nutzlast für die durchzuführende Aufzugsfahrt, d. h. das Gewicht bzw. die Masse die befördert werden soll. Als Nominalzuladung GQ wird die für die Aufzugsanlage vorgesehene mögliche Zuladung betrachtet. Sie (GQ) ist in der Regel konstant.

Zunächst werden ein Ungleichgewichtswert AGQ(gqt) = (gqt - KG GQ) und Werte für die Fahrtrichtung definiert:

D = 1— » für eine Fahrtrichtung aufwärts

D = -1— » für eine Fahrtrichtung abwärts

Die Laufzeit t LF berechnet bzw. bestimmt sich dann wie folgt:

TL

t LF ■ AG Q(gqt) D , wobei t LF > 0

VKN

Die Bestimmung der Laufzeit t LF kann von der Aufzugssteuereinheit AS oder von der Ventilatorsteuereinheit VS erfolgen.

Soll die Laufzeit t LF von der Ventilatorsteuereinheit VS bestimmt werden, übermittelt die Aufzugssteuereinheit AS über das drahtgebundene oder drahtungebundene Kommunikationsnetz die Aufzugsparameter an die Ventilatorsteuereinheit VS. Diese (VS) bestimmt dann die Laufzeit t LF und regelt den Ventilatorantrieb VA des Ventilators V. Die Über- mittlung der Aufzugsparameter kann zum Beispiel mit mindestens einer Nachricht, einem analogen oder digitalen Signal etc. geschehen.

Wenn die Bestimmung der Laufzeit t LF von der Aufzugssteuereinheit AS erfolgt, kann die Aufzugssteuereinheit AS den Ventilator V direkt oder indirekt regeln. Direkt soll hier bedeuten, dass ohne eine etwaige vorhandene Ventilatorsteuereinheit VS der Antrieb VA des Ventilators V geregelt wird; indirekt heisst, dass die mindestens eine Nachricht bzw. das mindestens eine Signal an die Ventilatorsteuereinheit VS gesendet wird, welche dann die Regelung des Ventilatorantriebs VA regelt.

Die Bestimmung der Laufzeit t LF soll idealerweise für jede von der Aufzugsanlage durchzuführende Aufzugsfahrt bestimmt und geregelt werden. Falls die Zeit zwischen einer ersten und einer zweiten Aufzugsfahrt kürzer ist als die bestimmte Laufzeit t LF des Ventilators V für die erste Aufzugsfahrt, wird die Laufzeit t LF i der ersten Aufzugsfahrt zur Laufzeit t LF2 der zweiten Aufzugsfahrt hinzu addiert.

Zusätzlich zu den Aufzugsparametern kann mindestens ein Temperaturparameter mindestens einer Temperatursensoreinheit der Aufzugsanlage zur Bestimmung der Laufzeit t LF verwendet werden. So kann beispielsweise bei einer Überhitzungsgefahr einer Komponente einer Aufzugsanlage die Umdrehungsgeschwindigkeit und/oder die Laufzeit t LF des Ventilatorrades bzw. Ventilatorantriebs VA erhöht werden.

Figur 2 zeigt ein erstes Laufzeitdiagramm. In diesem Diagramm wird das Produkt AGQ(gqt) D gegen die Laufzeit t LF aufgetragen. Es entsteht eine proportionale Abhängigkeit zwischen dem genannten Produkt und der Laufzeit t LF .

Figur 3 zeigt ein zweites Laufzeitdiagramm. Die Fahrtzeit TL ist in diesem Diagramm gegen die Laufzeit t LF aufgetragen und ergibt auch in diesem Beispiel eine Gerade. Je länger die Fahrtzeit TL für eine Aufzugsfahrt ist, desto länger ist auch die Laufzeit t LF des Ventilators.

Figur 4 zeigt ein drittes Laufzeitdiagramm, welches nicht linear ist. Zur Bestimmung der Laufzeit t LF wird zumindest ein sich während der Aufzugsfahrt verändernder Aufzugsparameter verwendet. Dieser mindestens eine Aufzugsparameter kann zum Beispiel die Geschwindigkeit, der Luftwiderstand, die Bremskraft etc. sein.

Figur 5 zeigt ein Laufzeitdiagramm mit zwei Kurven 1 und 2, bei welchem zusätzlich Temperatursensorwert verwendet wird. Die Kurve 1 wurde mit der Funktion

TL

t LF * GQ(gqt) D , wobei t LF > 0

bestimmt. Die Kurve 2 bestimmt sich ebenfalls mit Hilfe der Aufzugsparameter in der vorgängig genannten Funktion, jedoch wird zusätzlich mindestens ein Temperatursensorwert TS mindestens eines Temperatursensors der Aufzugsanlage verwendet, sodass die Steigung der Kurve 2 gegenüber der Kurve 1 grösser ist. Die Funktion für die Kurve 2 lautet

TS TL

t LF * -^- · GQ(gqt) D , wobei t LF > 0

Der mindestens eine Temperatursensorwert eines Temperatursensors einer Aufzugsanlage kann zusätzlich für die Bestimmung der Laufzeit t LF verwendet werden, wenn zum Beispiel eine Überhitzung einer Komponente einer Aufzugsanlage droht. Dies kann der Fall sein, wenn ein Temperatursensor eines Bremswiderstandes überhöhte Temperaturen de- tektiert. Dann kann die Laufzeit t LF des beim Bremswiderstand angeordneten Ventilators entsprechend verlängert werden, damit eine Überhitzung des Bremswiderstandes verhindert werden kann. Auch könnte die Drehgeschwindigkeit des Ventilators verändert werden, damit Wärme am Bremswiderstand schneller abgeführt werden kann.

Die Figur 6 zeigt eine beispielhafte Aufzugsanlage mit erfindungsgemässen Ventilatoren. In einem Schacht S fährt eine Aufzugskabine AK vertikal zwischen den Stockwerken 0. F bis 4. F hin und her. Die Aufzugskabine AK ist in diesem Beispiel über geeignete Tragmittel TM, beispielsweise können dies Riemen, Seile, Stahlseile etc. sein, mit einem Gegengewicht G verbunden. Selbstverständlich können für das erfmdungsgemässe Verfahren auch andere Aufzugstypen, wie etwa ein hydraulischer Aufzug, verwendet werden. Sie (AK) wird mittels eines Antriebs M angetrieben. Eine Aufzugssteuereinheit AS steuert und regelt die Aufzugsanlage. Mit der Aufzugssteuereinheit AS sind beispielsweise ein Ventilator Vi einer Aufzugsbedieneinheit BE in der Aufzugskabine AK, ein Ventila- tor V 2 , welcher beim Antrieb M bzw. bei einem Bremswiderstand einer Aufzugsbremse angeordnet ist und ein Ventilator V3 der zur Belüftung der Aufzugskabine AK verwendet wird, über ein drahtgebundenes oder drahtungebundenes Kommunikationsnetz verbunden.

Für eine von der Aufzugsanlage auszuführende Aufzugsfahrt wird mindestens eine Laufzeit t LF mindestens eines Ventilators Vi, V 2 , V 3 gemäss dem Verfahren in den Figuren 1 bis 5 bestimmt und in diesem Beispiel von der Aufzugsbedieneinheit BE gesteuert bzw. geregelt. Sollte die Zeit zwischen einer ersten und einer zweiten Aufzugsfahrt kürzer sein als die bestimmte Laufzeit t LF des Ventilators V, Vi, V 2 , V 3 für die erste Aufzugsfahrt, kann die Laufzeit t LF i betreffend die erste Aufzugsfahrt zur Laufzeit t LF2 betreffend die zweite Aufzugsfahrt hinzu addiert wird.

Droht zum Beispiel die Überhitzung einer Aufzugskomponente, wie etwa beim Bremswiderstand oder beim Antrieb, oder muss aus anderen Gründen die Aufzugskomponente gekühlt bzw. belüftet werden, kann zusätzlich zu dem mindestens einen Aufzugsparameter D, gqt, GQ, KG, TL, VKN mindestens ein Temperaturparameter TS mindestens einer Temperatursensoreinheit der Aufzugsanlage zur Bestimmung der Laufzeit t LF verwendet werden, wie in Figur 5 beschrieben ist.




 
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