DE102008017059A1 - Schlitzadapter zum Reinigen eines Wärmetauschersystems und Maschine, die diesen anwendet - Google Patents

Schlitzadapter zum Reinigen eines Wärmetauschersystems und Maschine, die diesen anwendet Download PDF

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Abstract

Eine Maschine mit einem Wärmetauschersystem weist einen Wärmetauscherschutz auf, der erste und zweite Seitenwände aufweist. Die erste Seitenwand ist benachbart zu einem Kern des Wärmetauschersystems. Ein erster Schlitzadapter ist oberhalb einer Öffnung positioniert, die in der ersten Seitenwand ausgeformt ist. Der erste Schlitzadapter ist vertikal orientiert und weist eine erste Schlitzöffnung zur Aufnahme eines Druckluftreinigungsstabes dort hindurch auf. Eine Abdeckung ist fest an dem ersten Schlitzadapter angebracht und ist zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Zugangsöffnung zur Reinigung eines Wärmetauschersystems einer Maschine und insbesondere auf einen Schlitzadapter, der über der Zugangsöffnung positioniert ist, um einen Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen.
  • Hintergrund
  • Maschinen, wie beispielsweise Straßenlastwagen, Bagger, Raupentraktoren, Mülllader, Radlader, Schürfzüge usw., arbeiten oft in schmutzigen Umgebungen. Staub und andere fliegende Partikel werden durch den Ventilator der Maschine durch den Kern des Wärmetauschersystems geleitet. Diese Partikel sammeln sich am Kern des Wärmetauschers und können sich mit der Zeit aufbauen, was einen verringerten Luftfluss und eine verringerte Wärmeübertragung zur Folge hat. Eine Überhitzung des Motors kann daher auftreten, wenn die Ansammlung von Schmutz und anderen Partikeln auf dem Wärmetauscherkern ausreicht, um eine ordnungsgemäße Wärmeübertragung zu verhindern.
  • Der Wärmetauscherkern kann außerordentlich mit Schmutz verstopft werden, bevor ein Bediener die Notwendigkeit einer Reinigung anspricht. Zusätzlich kann die Lage des Wärmetauscherkerns eine adäquate Reinigung verhindern. Als eine Folge kann der Motor während längerer Zeitperioden auf größeren Temperaturen als erwünscht arbeiten. Dies kann zu einer Verringerung der Lebensdauer und des Wirkungsgrades des Motors führen.
  • Einige Wärmetauscher weisen Selbstreinigungsmerkmale auf. Beispielsweise lehrt das US-Patent Nr. 4,076,072 einen Wärmetauscher mit schwenkbar montierten Kühlmodulen, die eine Selbstreinigungsfähigkeit haben. Insbesondere liegen in einer ersten Position die Oberflächen der Module in einem Winkel bezüglich be nachbarter Module, um die Oberfläche zu vergrößern, die der Kühlluft ausgesetzt ist. In einer zweiten Position sind die Oberflächen gedreht, um die gegenüberliegende Oberfläche dem Luftfluss auszusetzen. Die Umkehrung der Richtung des Luftflusses durch das Modul oder den Kern wird den Schmutz vom Wärmetauscher entfernen bzw. diesen reinigen. Während diese Bezugsschrift Umgebungluft und möglicherweise durch einen Ventilator angetriebene Luft zur Reinigung von Oberflächen des Wärmetauscherkerns vorsieht, sieht sie nicht eine Druckreinigung für Maschinen vor, die in harten Umgebungen arbeiten, wie beispielsweise auf Deponien.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auf ein oder mehrere der oben dargelegten Probleme gerichtet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt weist eine Maschine mit einem Wärmetauschersystem einen Wärmetauscherschutz auf, der erste und zweite Seitenwände hat. Die erste Seitenwand ist benachbart zu einem Kern des Wärmetauschersystems. Ein erster Schlitzadapter ist oberhalb einer Öffnung positioniert, die in der ersten Seitenwand ausgeformt ist. Der erste Schlitzadapter ist vertikal orientiert und weist eine erste Schlitzöffnung auf, um einen Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen. Eine Abdeckung ist fest an dem ersten Schlitzadapter angebracht und ist zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Reinigen eines Wärmetauschersystems einer Maschine die Schritte auf, einen Motor der Maschine abzuschalten und eine Abdeckung eines ersten Schlitzadapters in eine offene Position zu bewegen. Der erste Schlitzadapter weist eine langgestreckte Öffnung dort hindurch auf. Das Verfahren weist weiter Schritte des Einführens eines Druckluftreinigungsstabes durch die Öffnung des ersten Schlitzadapters auf und das Bewegen von Schmutz weg vom Kern durch Druckluft, die durch den Druckluftreinigungsstab eingeleitet wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Schlitzadapter zur Anwendung bei einer Maschine mit einem Wärmetauschersystem eine Platte mit einer Öffnung dort hindurch auf. Die Platte ist über einer Öffnung in einer Seitenwand eines Wärmetauscherschutzes positioniert. Die Plattenöffnung ist bemessen, um einen Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen und ist weiter bemessen, um das Einführen von Händen durch die Plattenöffnung zu verhindern. Ein Führungsglied erstreckt sich von der Platte, um den Druckluftreinigungsstab zu führen. Eine Abdeckung ist fest an dem Schlitzadapter angebracht und ist an einem ersten Ende davon zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position schwenkbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine mit einem Schlitzadapter gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines vorderen Endes der Maschine der 1;
  • 3 ist eine schematische perspektivische Frontansicht eines Schlitzadapters gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 4 ist eine schematische perspektivische Rückansicht eines Schlitzadapters gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 5 ist eine perspektivische Teilansicht einer Maschine mit zwei Schlitzadaptern gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 6 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht der Maschine der 1, die eine Schlitzadapterabdeckung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
  • 7 ist eine schematische Teilansicht einer Maschine mit zwei Schlitzadaptern, wobei Druckluftreinigungsstäbe in verschiedenen Winkeln dort hindurch eingeführt sind.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel einer Maschine 10 ist allgemein in 1 gezeigt. Die Maschine 10 kann ein Abfallbehandelungsraupentraktor sein, wie gezeigt, oder irgendein anderes Fahrzeug mit einem (nicht gezeigten) Wärmetauschersystem 20. Das Wärmetauschersystem ist am vorderen Ende 12 der Maschine 10 gelegen und wird durch einen Wärmetauscherschutz 14 umschlossen. Der Wärmetauscherschutz 14 weist mindestens einen Schlitzadapter 16 auf, der später genauer gezeigt ist.
  • Das Wärmetauschersystem, das im Allgemeinen bei 20 gezeigt ist, ist detaillierter in 2 zu sehen. Das Wärmetauschersystem 20 kann einen Luft-Luft-Nachkühler 22, ein Wasserkühlsystem 24, und einen Hydraulikölkühler 26 aufweisen, die alle eine gemeinsame Ebene einnehmen und einen Kern des Wärmetauschersystems definieren. Obwohl drei Wärmetauscher gezeigt sind, wird der Fachmann erkennen, dass irgendeine Art und Bauart von Wärmetauschern verwendet werden kann.
  • Das Wärmetauschersystem 20 wird von dem Wärmetauscherschutz 14 umschlossen. Der Wärmetauscherschutz 14 weist eine erste Seitenwand 28 und eine zweite Seitenwand 30 auf. Die erste Seitenwand 28 weist einen Schlitzadapter 16 auf, der vertikal bezüglich der Seitenwand orientiert ist. Der Schlitzadapter 16 weist eine Schlitzadapterplatte 32 und eine Schlitzadapterabdeckung 34 auf. Die Schlitzadapterplatte 32 ist über einer Öffnung durch die Seitenwand 28 positioniert. Die Schlitzadapterplatte 32 und die Schlitzadapterabdeckung 34 können jeweils aus einem Metall gemacht sein, wie beispielsweise aus Stahl, oder aus irgendeinem anderen erwünschten Material.
  • Wie in 3 gezeigt, hat die Schlitzadapterplatte 32 eine im Allgemeinen rechteckige Form und weist eine langgestreckte Schlitzöffnung 40 dort hindurch auf. Die Öffnungen 42, 44, 46 und 48 können zur Aufnahme von Schrauben, Stiften oder anderen Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sein, die verwendet werden, um die Schlitzadapterplatte 32 an der ersten Seitenwand 28 zu befestigen. Es sei bemerkt, dass die Schlitzadapterplatte 32 geschraubt, geschweißt, geklebt oder in anderer Weise starr an der Seitenwand 28 befestigt sein kann.
  • Wie in 4 gezeigt, kann eine Rückseite 50 der Schlitzadapterplatte 32 eine Lippe 52 aufweisen, die sich von der Platte 32 entlang eines Umfangs der Öffnung 40 erstreckt. Wenn sie bezüglich der Seitenwand 28 positioniert ist, wird sich die Lippe 52 in die Öffnung durch die Seitenwand 28 erstrecken. Obwohl die Lippe 52 kein erforderliches Merkmal der Schlitzadapterplatte 32 ist, kann sie dabei helfen, die Schlitzadapterplatte an der Seitenwand 28 zu positionieren und weiter zu sichern. Zusätzlich kann sich ein Führungsglied 54 von der Schlitzadapterplatte 32 erstrecken, oder, falls erwünscht, von der Lippe 52, und kann sich zum Kern des Wärmetauschersystems 20 erstrecken. Das Führungsglied 54 kann beim Leiten eines Reinigungsstabes weg von unerwünschten Bereichen helfen, wie beispielsweise weg von einem Luftzirkulationsventilator.
  • Der Wärmetauscherschutz 14 kann mehr als einen Schlitzadapter aufweisen, wie in 5 gezeigt. Beispielsweise ist gezeigt, dass die Seitenwand 28 die Schlitzadapterplatte 32 und eine zweite Schlitzadapterplatte 60 hat. Die Schlitzadapterplatten 32 und 60 können vertikal ausgerichtet sein oder in anderer Weise angeordnet sein, wie erwünscht. Obwohl die Schlitzadapterabdeckungen in 5 nicht gezeigt sind, wird bevorzugt, dass Abdeckungen vorgesehen sind. Zusätzliche Schlitzadapter können an der Seitenwand 28, an der Seitenwand 30 oder einer Kombination von beiden vorgesehen sein.
  • Eine beispielhafte Schlitzadapterabdeckung, wie beispielsweise eine Schlitzadapterabdeckung 34, ist detaillierter in 6 zu sehen. Die Schlitzadapterabdeckung ist fest an der Schlitzadapterplatte 32 angebracht (2) und weist zwei Befestigungsmittel 70 und 72 auf. Die Befestigungsmittel 70 können ein Bolzen, eine Schraube oder andere Befestigungsmittel sein, die gelöst oder festgezogen werden können. Eine gelöste Position der Befestigungsmittel 70 kann gestatten, dass die Schlitzadapterabdeckung 34 um die Befestigungsmittel 72 herum bewegbar ist. In einer festgezogenen Position sichert jedoch das Befestigungsmittel 70 die Schlitzadapterabdeckung 34 an der Schlitzadapterplatte 32.
  • Das Befestigungsmittel 72 kann auch ein Bolzen, eine Schraube oder ein anderes Befestigungsmittel sein, welches gelöst und festgezogen werden kann, jedoch nicht dauerhaft entfernbar ist. Das Befestigungsmittel 72 kann gelöst werden, um zu gestatten, dass die Schlitzadapterabdeckung 34 sich weg von der Schlitzadapterplatte 32 bewegt. Wenn beide Befestigungsmittel 70 und 72 in den gelösten Positionen sind, kann die Schlitzadapterabdeckung weg von der Schlitzadapterplatte 32 gezogen werden und kann um das Befestigungsmittel 72 gedreht werden, um die Öffnung 40 freizulegen. „Fest angebracht" bedeutet daher, dass die Abdeckung 34 bewegbar ist, um die Schlitzöffnung 40 freizulegen und abzudecken (3 und 4), während eine Entfernung davon verhindert wird.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Mit Bezug auf die 16 weist eine Maschine 10, wie beispielsweise ein Abfallbehandlungsraupentraktor, ein Wärmetauschersystem 20 auf. Das Wärmetauschersystem 20 ist an einem vorderen Ende 12 der Maschine 10 gelegen und wird von einem Wärmetauscherschutz 14 umschlossen. Das Wärmetauschersystem 20 weist einen Luft-Luft-Nachkühler 22, ein Wasserkühlsystem 24 und einen Hydraulikölkühler 26 auf, die alle eine gemeinsame Ebene einnehmen und einen Kern des Wärmetauschersystems definieren. Weil diese Maschinen in solch harten Umgebungen arbeiten, nämlich auf Müllkippen, kann eine beträchtliche Menge an Staub und anderen fliegenden Partikeln durch den Ventilator der Maschine 10 durch den Kern des Wärmetauschersystems 20 geleitet werden. Diese Partikel sammeln sich am Kern des Wärmetauschers 20 und können sich mit der Zeit aufbauen, was einen verringerten Luftfluss und eine verringerte Wärmeübertragung zur Folge hat. Eine Überhitzung des Motors kann auftreten, wenn der Aufbau von Schmutz und anderen Partikeln am Wärmetauscherkern ausreicht, um eine adäquate Wärmeübertragung zu verhindern.
  • Die Verwendung von einem oder mehreren Schlitzadaptern, wie beispielsweise des Schlitzadapters 16, sieht gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Druckluftreinigung des Kerns des Wärmetauschersystems 20 vor. Während einer Routine instandhaltung oder periodisch während einer Betriebsschicht der Maschine 10 kann der Motor der Maschine ausgeschaltet werden, und der Kern des Wärmetauschersystems 20 kann gereinigt werden. Die Befestigungsmittel 70 und 72 können gelöst werden, um die Schlitzadapterabdeckung 34 um das Befestigungsmittel 72 aus einer geschlossenen Position in eine offene Position zu schwenken, und um die Öffnung 40 freizulegen. Da das Befestigungsmittel 72 nicht entfernbar ist, wird das Risiko einer falschen Anordnung der Abdeckung 34 während der Reinigung stark verringert.
  • Sobald die Öffnung 40 freigelegt ist, kann ein Druckluftreinigungsstab durch die Öffnung und in den Kern des Wärmetauschersystems 20 eingeführt werden. Die Öffnung 40 kann bemessen sein, um das Einführen des Reinigungsstabes zu gestatten, jedoch das Einführen von Händen durch die Öffnung zu verhindern. Ein erster Reinigungsstab 80 und, in Fällen, wo zwei Schlitzadapter verwendet werden, ein zweiter Reinigungsstab 86 sind derart gezeigt, dass sie durch die Schlitzadapterplatten 32 bzw. 60 in 7 eingeführt werden. Der Reinigungsstab 80 ist in einer ersten Position gezeigt und kann zu einer (gestrichelt gezeigten) zweiten Position 82, zu einer (gestrichelt gezeigten) dritten Position 84 und irgendwelchen anderen Positionen bewegt werden, um effektiv die gesamte Oberfläche des Kerns des Wärmetauschersystems 20 zu reinigen. In ähnlicher Weise ist der Reinigungsstab 86 in einer ersten Position gezeigt und kann zu verschiedenen anderen Positionen bewegbar sein, wie beispielsweise zu einer zweiten Position 88 und einer dritten Position 90, die beide gestrichelt gezeigt sind.
  • Die Verwendung von zwei vertikal ausgerichteten Schlitzadaptern, wie beispielsweise der Schlitzadapterplatte 32 und 60, gestattet eine verbesserte Reinigung einer gesamten Oberfläche des Wärmetauscherkerns. Insbesondere kann der erste Reinigungsstab 80 bewegt werden, um zu gestatten, dass eine Düse 92 des Stabes benachbart zu verschiedenen Teilen des Kerns positioniert wird, während der zweite Reinigungsstab 86 bewegt werden kann, dass eine Düse 94 des zweiten Stabes benachbart zu verschiedenen anderen Positionen des Kerns positioniert wird, die nicht leicht zugänglich für den ersten Stab sind. Beispielsweise kann die Düse 92 des ersten Reinigungsstabes 80 benachbart zu den oberen Teilen der Oberfläche des Kerns positioniert werden, während die Düse 94 des zweiten Reinigungsstabes 86 benachbart zu unteren Teilen der Oberfläche des Kerns positioniert sein kann.
  • Jeder Schlitzadapter kann mit einem Führungsglied versehen sein, wie beispielsweise mit einem Führungsglied 54, um die Bewegung des Reinigungsstabes zu begrenzen, wie beispielsweise der Reinigungsstäbe 80 und 86. Beispielsweise wäre es wünschenswert zu verhindern, dass die Reinigungsstäbe 80 und 86 einen Ventilator 96 des Wärmetauschersystems 20 berühren, wobei der Ventilator benachbart zum Kern des Wärmetauschersystems gelegen ist. In alternativen Ausführungsbeispielen kann es wünschenswert sein, die Bewegung der Reinigungsstäbe 80 und 86 weg von verschiedenen anderen Komponenten der Maschine 10 einzuschränken oder zu begrenzen.
  • Druckluft oder alternativ unter Druck gesetztes Wasser wird durch jeden Reinigungsstab 80 und 86 eingeleitet, um Staub und Schmutz zu entfernen. Der Staub und der Schmutz werden durch das Wärmetauschersystem 20 und weg von diesem durch Luft oder Wasser bewegt, die bzw. das durch die Reinigungsstäbe 80 und 86 geleitet wird. Nach der Reinigung können die Reinigungsstäbe 80 und 86 aus dem Kern des Wärmetauschersystems 20 durch die Schlitzadapterplatten 32 und 60 entfernt werden. Die Schlitzadapterabdeckungen, wie beispielsweise die Abdeckung 34, können zurück über die Öffnung 40 aus der offenen Position in die geschlossene Position gedreht werden und können durch Festziehen der Befestigungsmittel 70 und 72 gesichert werden.
  • Es sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise einschränken soll. Somit wird der Fachmann erkennen, dass andere Aspekte der Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche gewonnen werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 4076072 [0004]

Claims (10)

  1. Maschine (10) mit einem Wärmetauschersystem (20), die Folgendes aufweist: einen Wärmetauscherschutz (14), der erste und zweite Seitenwände (28, 30) aufweist, wobei die erste Seitenwand (28) benachbart zu einem Kern des Wärmetauschersystems (20) ist; einen ersten Schlitzadapter (16), der über einer Öffnung positioniert ist, die in der ersten Seitenwand (28) ausgeformt ist, wobei der erste Schlitzadapter (16) vertikal orientiert ist und eine erste Schlitzöffnung (40) aufweist, um einen Druckluftreinigungsstab (80) dort hindurch aufzunehmen; und eine Abdeckung (34), die fest an dem ersten Schlitzadapter (16) angebracht ist und zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist.
  2. Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Schlitzöffnung (40) so bemessen ist, dass sie das Einführen von Händen durch die erste Schlitzöffnung (40) verhindert.
  3. Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei der erste Schlitzadapter (16) weiter ein Führungsglied (54) aufweist, welches sich von der ersten Seitenwand (28) zum Kern erstreckt, um eine Bewegung des Druckluftreinigungsstabes (80) zu begrenzen.
  4. Maschine (10) nach Anspruch 1, die weiter einen zweiten Schlitzadapter aufweist, der über einer Öffnung positioniert ist, die in der zweiten Seitenwand (30) ausgeformt ist, wobei der zweite Schlitzadapter vertikal orientiert ist und eine zweite Schlitzöffnung aufweist, um einen Druckluftreinigungsstab dort hindurch aufzunehmen.
  5. Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei das Wärmetauschersystem (20) einen Wasserkühler (24) und/oder Hydraulikölkühler (26) und/oder einen Luft-Luft-Nachkühler (22) aufweist.
  6. Verfahren zur Reinigung eines Kerns eines Wärmetauschersystems (20) einer Maschine (10), welches Folgendes aufweist: Abschalten eines Motors der Maschine (10); Bewegen einer Abdeckung (34) eines ersten Schlitzadapters (16) zu einer offenen Position, wobei der erste Schlitzadapter (16) eine langgestreckte Öffnung (40) dort hindurch aufweist; Einführen eines Druckluftreinigungsstabes (80) durch die erste Schlitzadapteröffnung (40); und Bewegen von Schmutz weg vom Kern mit Druckluft, die durch den Druckluftreinigungsstab (80) eingeleitet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, welches weiter aufweist: eine Abdeckung eines zweiten Schlitzadapters (60) in eine offene Position zu bewegen, wobei der zweite Schlitzadapter (60) eine langgestreckte Öffnung dort hindurch aufweist; einen Druckluftreinigungsstab (86) durch die zweite Schlitzadapteröffnung einzuführen; und Schmutz weg vom Kern mit Druckluft zu bewegen, die durch den Druckluftreinigungsstab (86) eingeleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, welches weiter aufweist: den Druckluftreinigungsstab (80), der durch den ersten Schlitzadapter (16) eingeführt ist, zu bewegen, um eine Düse des Stabes (80) benachbart zu oberen Teilen einer Oberfläche des Kerns zu positionieren; und den Druckluftreinigungsstab (86), der durch den zweiten Schlitzadapter (60) eingeführt ist, zu bewegen, um eine Düse des Stabes (86) benachbart zu unteren Teilen der Oberfläche des Kerns zu positionieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, welches weiter aufweist, den Druckluftreinigungsstab (80) mit einem Führungsglied (54) des ersten Schlitzadapters (16) zu führen.
  10. Schlitzadapter (16) zur Anwendung bei einer Maschine (10) mit einem Wärmetauschersystem (20), welcher Folgendes aufweist. eine Platte (32) mit einer Öffnung (40) dort hindurch, wobei die Platte (32) über einer Öffnung in einer Seitenwand (28) des Wärmetauscherschutzes (14) positioniert ist; wobei die Öffnung der Platte (32) bemessen ist, um einen Druckluftreinigungsstab (80) dort hindurch aufzunehmen, und wobei sie weiter bemessen ist, um das Einführen von Händen durch die Plattenöffnung (40) zu verhindern; ein Führungsglied (54), welches sich von der Platte (32) erstreckt, um den Druckluftreinigungsstab (80) zu führen; und eine Abdeckung (34), die fest an dem Schlitzadapter (16) angebracht ist und an einem ersten Ende davon zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position schwenkbar ist.
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