BRPI0807114A2 - Aparelho para pintura eletroforética de objetos de metal, em particular tampas para recipientes de uso alimentício - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “APARELHO PARA PINTURA ELETROFORÉTICA DE OBJETOS DE METAL, EM PARTICULAR TAMPAS PARA RECIPIENTES DE USO ALIMENTÍCIO”.
CAMPO TÉCNICO
A invenção se refere ao setor técnico relacionado à pintura de objetos de metal, em particular tampas para recipientes de uso alimentício, realizada pela imersão das tampas em um banho eletroforético.
ESTADO DA TÉCNICA
As tampas para fechamento de recipientes usados na armazenagem de produtos alimentícios geralmente incluem uma linha pré-fraturada que facilita a abertura do recipiente.
A linha de pré-fratura é formada nas tampas que já foram pintadas; portanto, a operação de pré-fratura poderia causar fissuras e/ou rachaduras na pintura de revestimento.
Portanto, as tampas necessitam de um estágio adicional de pintura de modo a cobrir os pontos expostos.
O Documento EP 0.971.051 descreve um aparelho para realizar a repintura nas tampas, imergindo-as em um banho eletroforético.
O aparelho descrito no presente documento compreende um tanque contendo um banho eletroforético, um eletrodo, por exemplo, um eletrodo de polaridade negativa (catodo), imerso no banho, uma linha transportadora suportando elementos de suporte para as tampas para conduzi-las na imersão no interior do banho no tanque, e uma unidade de contato, por exemplo, com polaridade positiva (anodo), para estabelecer um contato elétrico com as tampas durante o trânsito delas imersas no banho, unidade de contato esta que é posicionada acima do tanque.
O contato das tampas imersas no banho com a
unidade de contato anódica determina a passagem da corrente do eletrodo negativo (catodo), via o banho eletroforético, para as próprias tampas: em conseqüência dessa passagem de corrente, as partículas sólidas presentes no banho se aderem à tampa, principalmente nos pontos expostos, recobrindo-os.
A unidade de contato para realização de um contato elétrico com as tampas, por exemplo, com uma polaridade negativa (unidade anódica), usada no aparelho descrito na EP
0.971.051, é muito complexa.
Ela compreende um elemento de corrente
disposto em enrolamento anular com uma região operativa que se estende paralelamente acima da região da linha transportadora ao longo da qual as tampas são imersas no banho.
O elemento de corrente é provido de blocos de suporte, feitos de um material não condutor, nos quais pequenas linguetas são fixadas, feitas de um material condutor, de modo a serem posicionados transversalmente ao elemento de corrente.
As linguetas são projetadas para fazer contato com as tampas transitando imersas no interior do banho do tanque.
Sob esse aspecto, cada lingueta compreende
uma primeira extremidade para entrar em contato com as tampas, e uma segunda extremidade para entrar em contato com uma barra polarizada positivamente eletricamente, posicionada paralelamente à região operativa do elemento de corrente.
O elemento de corrente deve ser ativado de 5 modo que as linguetas, que se estendem ao longo da região operativa que se estende acima da linha transportadora, primeiro entrem em contato (com sua primeira extremidade) com as tampas transitando imersas no banho, e consequentemente entrem em contato, com suas segundas extremidades, com a barra 10 polarizada positivamente, de modo a obter contato anódico com as tampas, quando elas ainda estiverem imersas no banho.
A unidade anódica descrita acima apresenta uma estrutura complexa, e as operações de limpeza das linguetas individuais não são particularmente fáceis, exigindo a interrupção do aparelho.
Além disso, a manutenção no caso de
rompimento de uma ou mais linguetas necessita de um tempo inoperante considerável.
O objetivo da presente invenção, portanto, é o de oferecer um aparelho para repintura eletroforética de objetos 20 de metal, em particular tampas para recipientes para uso alimentício, que seja capaz de realizar um contato elétrico com as tampas imersas no banho eletroforético de tal forma que seja simples e imediata.
Outro objetivo da invenção é o de oferecer um aparelho para repintura eletroforética de tampas para recipientes de produtos alimentícios que permita que as unidades de contato, que entram em contato com as tampas, sejam limpas sem precisar interromper a operação do aparelho.
Outro objetivo da invenção é oferecer um aparelho para repintura eletroforética de tampas equipado com uma unidade para contato elétrico com as tampas imersas, que apresente uma estrutura simples e funcional em realização do contato com as tampas imersas no banho eletroforético.
REVELAÇÃO DA INVENÇÃO Os objetivos descritos acima são atingidos plenamente com um aparelho para repintura eletroforética de objetos de metal, em particular para tampas de recipientes para uso alimentício, compreendendo um banho contendo um banho eletroforético; um eletrodo imerso no banho eletroforético; uma linha transportadora provida de elementos para suportar as tampas, a linha sendo configurada de modo a transitar no interior do tanque de modo a imergir as tampas no banho eletroforético; uma unidade para estabelecer contato elétrico com as tampas transitando imersas no banho, tendo uma polaridade oposta em relação a uma polaridade do eletrodo imerso no banho, caracterizada pelo fato de que a unidade de contato compreende um elemento de rotação, capaz de girar em relação a um eixo geométrico longitudinal do mesmo, uma superfície do qual dispõe de uma ranhura helicoidal tendo um perfil interno tal que toma possível receber pelo menos uma parte de extremidade das tampas, uma disposição rotativa do elemento rotativo acima do banho, e em relação à linha transportadora, sendo de tal forma que pelo menos um ponto do perfil interno da ranhura mantém contato com a .parte de extremidade das tampas durante o trânsito imerso das mesmas na solução do banho.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Outras características e vantagens da presente
invenção ficarão mais claras na descrição seguinte de uma concretização preferida da invenção, feita com referência às figuras acompanhantes dos desenhos, nos quais:
a figura 1 é uma ilustração esquemática de uma vista lateral parcialmente secionada de um aparelho para repintura eletroforética de objetos de metal, em particular tampas para recipientes para uso alimentício, objeto da presente invenção;
a figura 2 é uma ilustração em escala ampliada em relação à figura 1, de um elemento particularmente significativo da presente invenção;
a figura 3 é uma vista ampliada do detalhe indicado pela letra V na figura 2;
a figura 4 é uma seção axial de uma variante do que é ilustrado na figura 2;
a figura 5 ilustra, com algumas partes removidas
e outra não, uma hélice de metal usada na variante da figura 4;
a figura 6 é uma seção axial de uma parte do núcleo tubular usado na variante da figura 4;
a figura 7 ilustra, em escala ampliada, o detalhe
W da figura 4. MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA
INVENÇÃO
Com referência às figuras dos desenhos, em particular à figura 1, o número 100 indica, como um todo, um aparelho para repintura eletroforética de objetos de metal, em particular tampas para recipientes de produtos alimentícios.
O aparelho 100 é provido de uma linha transportadora 10 que apresenta elementos de suporte para receber e reter as tampas 20 a serem submetidas à repintura. ío As tampas 20 a serem repintadas são
direcionadas para a linha transportadora por meio de um transportador 8.
A linha transportadora 10, conforme ilustrado na figura 1, avança de acordo com uma trajetória de enrolamento 15 anular fechado em volta das engrenagens relativas de guia e ativação e, em particular inclui uma região superior reta 13 disposta de modo a conduzir as tampas 20 sob imersão no interior de um banho eletroforético contido em um tanque 30.
Um eletrodo (não ilustrado) é posicionado no interior do tanque 30, eletrodo este que pode ter polaridade negativa (catodo) ou polaridade positiva (anodo), de acordo com o tipo de banho eletroforético utilizado.
Uma unidade 40 para estabelecer contato elétrico com as tampas 20 durante seu trânsito em imersão no banho eletroforético do tanque 30 é posicionável acima do tanque e da região superior reta 13 da linha transportadora 10. A unidade 40 apresenta uma polaridade oposta à polaridade do eletrodo imerso no banho.
Por exemplo, no caso de um banho anaforético, o eletrodo imerso no banho terá uma polaridade negativa (catodo) 5 e a unidade de contato 40 terá uma polaridade positiva (anodo), ao passo que no caso de um banho cataforético, o eletrodo no banho terá uma polaridade positiva (anodo) enquanto a unidade 40 terá uma polaridade negativa (catodo).
Na descrição a seguir, será feita referência, io meramente a título de exemplo não-limitante, a um banho anaforético, isto é, com uma unidade de contato 40 tendo polaridade positiva (anodo).
A unidade de contato 40 é conectada ao pólo positivo de um gerador de tensão constante (não ilustrado) enquanto o eletrodo de polaridade negativa mencionado acima (catodo), imerso no tanque, é conectado ao pólo negativo do gerador.
A unidade de contato de polaridade positiva 40, conforme ilustrado em detalhes na figura 2, é constituída de um elemento de rotação 4, rotativo em relação ao seu eixo geométrico longitudinal 45.
Na concretização das figuras 2-3, o elemento de rotação 4 é constituído de um núcleo cilíndrico de material condutor.
A peculiaridade da presente invenção consiste no fato de que a superfície lateral externa 42 do elemento rotativo
4 dispõe de uma ranhura helicoidal 5, ranhura 5 esta que apresenta um perfil interno 51 com uma dimensão tal para receber pelo menos uma parte de extremidade 21 das tampas 20 (vide, por exemplo, a figura 3).
Além disso, como bem ilustrado nas figuras 2 e 5 3, o elemento de rotação 4 é posicionável acima do tanque 30 da região superior reta 13 da linha transportadora 10 de modo que pelo menos um ponto do perfil interno 51 da ranhura 5 mantenha contato com a parte de extremidade 21 das tampas 20 durante o trânsito delas em imersão no banho do tanque 30.
Na prática, quando uma tampa 20 é conduzida
imersa no banho do tanque e consequentemente abaixo do elemento de rotação 4, a ranhura helicoidal 5 do elemento de rotação 4 captura a parte relativa da extremidade superior 21 e, graças à rotação contínua do elemento de rotação 4 e à hélice 15 desenvolvendo-se ao longo de sua superfície lateral externa 42, acompanha a parte de extremidade 21 da tampa 20 durante o avanço da mesma ao longo da região reta 13 da linha transportadora 10.
Sob esse aspecto, a velocidade de rotação do
elemento de rotação 4 precisa ser especialmente sincronizada com a velocidade de avanço das tampas 20, imersas no banho do tanque 30, ao longo da região superior reta 13 da linha transportadora 10.
O elemento de rotação 4 pode ser realizado em qualquer material condutor adequado para ser polarizado positivamente e para realizar um contato do tipo anódico com as tampas. Conforme ilustrado na concretização especial da figura 2, o elemento de rotação 4 é constituído por um cilindro disposto com seu eixo geométrico longitudinal 45 paralelo à direção de avanço W da linha transportadora 10 quando 5 transitando em imersão no tanque, e a ranhura 51 é nada mais do que um rosqueamento helicoidal realizado na superfície lateral externa 42 do cilindro 4.
O elemento de rotação 4, em outras concretizações, que não são ilustradas, pode ser constituído de um parafuso sem fim, com uma rosca helicoidal relativa, ou de um elemento cônico ou em forma de tronco de cone, também provido de uma rosca helicoidal em sua superfície lateral externa.
No último caso, o elemento cônico ou em forma de tronco de cone será disposto acima do tanque, e em relação à linha superior reta da linha transportadora, de modo que uma diretriz relativa da superfície lateral seja paralela à direção de avanço da linha transportadora 10 quando transitando imersa no tanque.
A etapa da rosca helicoidal na superfície lateral externa do elemento de rotação 4 é adequadamente igual a uma distância entre os elementos de suporte das tampas 20 da linha transportadora 10.
Conforme ilustrado na figura 3, o contato entre o perfil interno 51 da ranhura 5 (rosca) e a parte de extremidade
21 das tampas pode ocorrer em uma parede lateral do perfil 51.
Como alternativa, em outras concretizações que
não são ilustradas, o contato também pode ser realizada entre uma parede inferior e a parte de extremidade 21 das tampas 22 ou, contemporaneamente, entre uma parede lateral e uma parede inferior do perfil 51 e a parte de extremidade 21 das tampas 20.
Isso irá depender do posicionamento relativo selecionado e definido entre o elemento de rotação 4 e a região reta superior 13 da linha transportadora 10 imersa no banho no tanque.
Outro detalhe, e uma característica vantajosa da presente invenção, é constituída pelo fato de que as tampas são retidas livremente pelos elementos de suporte relativos da linha 10 transporta 10, os elementos de suporte sendo de tal forma a reter as tampas, permitindo que as tampas avancem ao longo da linha transporta, mas sem nenhuma restrição.
Por conseqüência, é possível realizar um contato de arrasto entre o perfil interno 51 da ranhura 5 (rosca) do elemento de rotação 4 e a parte de extremidade 21 das tampas, de modo que as tampas 20 possam girar em relação aos elementos de suporte.
Dessa maneira, as tampas transitando imersas no banho no tanque, durante seu contato com a ranhura 5 do elemento de rotação 4, isto é, com a unidade de polarização 20 negativa, são giradas no banho eletroforético, permitindo que as partículas no banho se adiram a cada ponto na superfície das próprias tampas, mesmo nos pontos que, se não houvesse rotação, estariam situados nos elementos de suporte.
O aparelho proporcionado também apresenta vantajosamente um elemento de escova rotativa 60, ou cilindro, que é especialmente disposto acima do elemento de rotação 4, com a superfície externa da escova ou cilindro em uma posição de ligeira interferência com sua superfície lateral externa 42.
A função da escova ou cilindro rotativo 60 é a de manter tanto a superfície lateral externa 42 quanto a ranhura 5 (rosca) do elemento de rotação 4 constantemente limpas.
As operações de limpeza da unidade de polaridade positiva (anodo) podem, portanto, ser realizadas sem nenhuma interrupção no funcionamento do aparelho.
O elemento de rotação 4 (unidade anódica) é conectado, via uma junta não condutora, a um motor de operação de rotação relativa (não ilustrado nas figuras dos desenhos).
Com base no que foi apresentado acima, as vantagens da presente invenção surgem claramente:
A estrutura particularmente simples da unidade para contato elétrico com as tampas (unidade esta que pode ter uma polaridade positiva, anodo, ou negativa, catodo), constituída simplesmente de um elemento de rotação;
a realização de um contato elétrico (anódico ou catódico) que seja direto e funcional com as tampas, graças à 20 ranhura helicoidal (rosca) presente na superfície lateral externa do elemento de rotação 4 que acompanha por meio de contato as tampas durante o avanço delas, ao longo da linha transportadora, imersas no banho eletroforético;
a possibilidade de efetuar uma limpeza da unidade de contato (elemento de rotação) sem precisar interromper o funcionamento do aparelho; a realização de uma operação de repintura completa em cada ponto das tampas, na medida em que elas são rotativas em relação aos elementos de suporte relativos no interior do banho eletroforético graças ao contato de arrasto contínuo entre o perfil interno da ranhura e uma parte de extremidade das tampas.
Na concretização das figuras 4-7, o elemento de rotação 4 é constituído de um núcleo tubular 400 de um material isolante fixado, da maneira conhecida, em um eixo mecânico 450. O núcleo e a superfície externa apresentam uma ranhura helicoidal 500; a superfície interna 420 da ranhura avançam de forma helicoidal.
Uma hélice de metal 600 tendo uma seção retangular constante é inserida na ranhura 500, a hélice 600 tendo um tamanho e uma constante elástica tal que se adere e pressiona elasticamente a superfície interna 420 da ranhura 500 (vide as 15 figuras 4 e 7); um técnico qualificado será capaz de escolher um bom condutor elétrico para a hélice.
Uma manga 650 está contida no interior do núcleo tubular 400, manga 650 está que é fixada no eixo mecânico 450 da maneira conhecida.
Um espaço livre é definido entre a superfície
externa da manga e a superfície interna do núcleo tubular, espaço livre este em que são inseridos ímãs anulares 700, coaxiais ao eixo mecânico 450.
Um técnico qualificado saberá quais meios podem ser utilizados para alimentar tensão elétrica à hélice de metal 600. Na concretização ilustrada nas figuras 4-7, a única parte do elemento de rotação 4 sob tensão é a hélice de mefâl 600; não pode haver formação de arcos elétricos entre a parte inclinada 420A da ranhura 500 e a parte de extremidade 21 5 da tampa 20 (vide a figura 7), uma vez que o núcleo tubular 400 é feito de um material isolante.
A ação do campo magnético produzido pelos ímãs 700 determina uma força radial F sobre as tampas 20 (que são metálicas), força radial F esta que leva as partes de io extremidade 21 das tampas 20 a entrarem em contato com as partes relativas inclinadas 420A das ranhuras 500 (figura 7); isso leva ao posicionamento das tampas no mesmo nível.
A manutenção do elemento de rotação 4 inclui substituir a hélice de metal 400, quando estiver desgastada, por outra nova. Esse procedimento se dá de maneira simples e rápida.
A invenção foi descrita com referência ao caso de repintura do tipo anaforética, isto é, com a unidade de contato polarizada positivamente; no entanto, ela poderia, como mencionado anteriormente, ser aplicada também ao caso de 20 repintura do tipo cataforética, isto é, com a unidade de contato polarizada negativamente.
Claims (21)
1. - Aparelho para repintura eletroforética de objetos de metal, em particular tampas para recipientes para uso alimentício, compreendendo: um tanque (30) contendo um banho eletroforético; um eletrodo, imerso no banho eletroforético; uma linha transportadora (10), provida de elementos de suporte para tampas (20), a linha transportadora (10) sendo configurada de modo a transitar no interior do tanque (30) de modo a imergir as tampas (20) no banho eletroforético; uma unidade (40) para estabelecer um contato elétrico com as tampas (20) transitando imersas no banho, tendo um polaridade oposta em relação à polaridade do eletrodo imerso no banho, caracterizado pelo fato de que a unidade de contato (40) inclui um elemento de rotação (4), rotativo ao redor de um eixo geométrico longitudinal do mesmo, uma superfície lateral externa do elemento de rotação (4) dispondo de uma ranhura (5), (500) tendo uma progressão helicoidal, destinada a receber meios condutores elétricos de modo a entrar em contato com pelo menos uma parte de extremidade (21) das tampas (20), a disposição do elemento de rotação (4) acima do tanque (30) e em relação à linha transportadora (10) sendo tal que pelo menos um ponto dos meios condutores elétricos mantém contato com a parte de extremidade (21) das tampas (20) durante o trânsito destas em imersão no banho do tanque (30).
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios condutores compreendem o elemento de rotação (4) constituído de um núcleo cilíndrico de material condutor, e pelo fato de que o perfil interno (51) da ranhura (5) desenvolve-se de forma helicoidal e é de tal modo que pelo menos um ponto do perfil mantém contato com a parte de extremidade (21) das tampas (20).
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios condutores são uma hélice (600) feita de um material condutor inserido na ranhura (500) do elemento de rotação (4), o elemento de rotação (4) sendo constituído de um núcleo tubular (400) feito de um material isolante, com a hélice (600) apresentando uma superfície que se desenvolve de forma helicoidal de tal modo que pelo menos um ponto da hélice (600) mantém contato com a parte de extremidade (21) das tampas (20).
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o núcleo (400) é disposto, em relação ao tanque (30) e à linha transportadora (10), de tal modo que um eixo geométrico longitudinal relativo (45) do mesmo esteja paralelo à direção de avanço (W) da linha (10) quando transitando imersa no banho do tanque (30).
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a ranhura (5) é constituída de uma rosca helicoidal realizada em uma superfície lateral externa do cilindro (4).
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de rotação (4) é constituído de um parafuso sem fim, o parafuso sem fim sendo disposto, em relação ao tanque (30) e à linha transportadora (10), de tal modo que um eixo geométrico longitudinal do mesmo esteja paralelo à direção de avanço (W) da linha (10) quando transitando imersa no banho do tanque (30).
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a ranhura (5) é constituída de uma rosca helicoidal realizada em uma superfície externa do parafuso sem fim.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de rotação (4) é constituído de um elemento cônico ou em forma de tronco de cone, o elemento cônico sendo disposto, em relação ao tanque (30) e à linha transportadora (10), de tal modo que uma diretriz de uma superfície lateral externa do elemento cônico esteja paralela à direção de avanço (W) da linha (10) quando a linha (10) estiver transitando imersa no banho no tanque (30).
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a ranhura (5) é constituída de uma rosca helicoidal realizada em uma superfície lateral externa do elemento cônico.
10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o contato entre pelo menos um ponto do perfil interno (51) da ranhura e a parte de extremidade (21) das tampas (20) ocorre em uma parede lateral da ranhura (51).
11. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o contato entre pelo menos um ponto do perfil interno (51) da ranhura e a parte de extremidade (21) das tampas (20) ocorre em uma parede inferior da ranhura.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5 ou 7 ou 9, caracterizado pelo fato de que um passo da rosca corresponde a uma distância entre os elementos de suporte da linha transportadora (10).
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, em que o núcleo cilíndrico tubular (400) é fixado em um eixo mecânico (450), caracterizado por compreender, entre o eixo mecânico (450) e o núcleo (400), ímãs (700) que se destinam a gerar, nas partes de extremidade (21) das tampas de metal (20), uma força radial (F) direcionada para o eixo geométrico (45) do eixo mecânico (450) com um posicionamento conseqüente das tampas no mesmo nível.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3, em que as tampas (20) são retidas livremente pelos elementos de suporte da linha transportadora (10), caracterizado pelo fato de que o contato entre pelo menos um ponto dos perfis dos meios elétricos e as partes de extremidade (21) permite que as tampas (20) sejam giradas em relação aos elementos de suporte, como conseqüência da rotação do elemento de rotação (4).
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3, caracterizado por compreender um elemento de escova ou cilindro giratório (60), posicionável acima do elemento de rotação (4), para limpeza da superfície externa (42) e da ranhura helicoidal (5) (500) contida nela.
16. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo feto de que a unidade de contato (40) tem polaridade positiva e o eletrodo imerso no banho do tanque (30) tem polaridade negativa.
17. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de contato (40) tem polaridade negativa e o eletrodo imerso no banho do tanque (30) tem polaridade positiva.
18. - Aparelho, de acordo com a reivindicação3, caracterizado pelo fato de que um passo da hélice (600) corresponde à distância entre os discos de metal (20).
19.
- Unidade para contato elétrico com objetos
de metal, em particular tampas para recipientes para uso alimentício, a serem submetidos à repintura eletroforética, as tampas (20) sendo avançadas por uma linha transportadora (10) em imersão em um tanque (30) contendo um banho eletroforético (4), caracterizada por compreender um elemento rotativo (4), capaz de girar ao redor de um eixo geométrico longitudinal dele, uma superfície externa do qual apresenta uma ranhura (5) (500) tendo um desenvolvimento helicoidal e destinando-se à receber meios condutores elétricos de modo a entrar em contato com pelo menos uma parte de extremidade (21) das tampas (20), uma disposição do elemento rotativo (4) acima do tanque (30), e em relação à linha transportadora (10), sendo de tal forma que pelo menos um ponto dos meios condutores elétricos mantém contato com a parte de extremidade (21) das tampas (20) durante o trânsito das mesmas imersas no banho do tanque (30).
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