DE29613839U1 - Screw for fastening fittings or fitting parts to hollow profiles or to solid profiles - Google Patents
Screw for fastening fittings or fitting parts to hollow profiles or to solid profilesInfo
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Anmelderin : SFS Industrie Holding AG, CH-9435 Heerbrugg (Schweiz)Applicant: SFS Industrie Holding AG, CH-9435 Heerbrugg (Switzerland)
Gegenstand : Schraube zur Befestigung von Beschlagen oder Beschlagteilen an Hohlprofilen oder an VollprofilenSubject: Screw for fastening fittings or fitting parts to hollow profiles or solid profiles
Die Neuerung betrifft eine Schraube zur Befestigung von mit Senköffnungen versehenen Beschlagen oder Beschlagteilen aus Metall oder Kunststoff an Hohlprofilen aus Metall oder Kunststoff oder an Vollprofilen aus Holz bzw. Kunststoff, bestehend aus einem Senkkopf mit einem Innenangriff und einem mit einem Gewinde versehenen Schaft.The innovation concerns a screw for fastening fittings or fitting parts made of metal or plastic with countersunk openings to hollow profiles made of metal or plastic or to solid profiles made of wood or plastic, consisting of a countersunk head with an internal thread and a shaft provided with a thread.
Bei solchen Schrauben werden hohe Anforderungen an eine optimale Befestigung gestellt, wobei die Beschläge oder Beschlagteile fest an die Hohl- bzw. Vollprofile angepreßt sein müssen, ohne daß dabei beim Eindrehvorgang der Schrauben ein Überdrehen im Gewindebereich stattfindet. Gerade bei Hohlprofilen mit relativ dünnen Metall- oder Kunststoffstegen, aber auch bei Vollprofilen aus Holz oder Kunststoff ist die Gefahr des Überdrehens der Schrauben relativ groß, da nach dem Anliegen des Schraubenkopfes auf dem Beschlag bzw. Beschlagteil keine weitere axiale Verschiebung, d.h. kein weiteres Eindrehen der Schraube mehr möglich ist. Daher kommt es oft zu einem Überdrehen der Schrauben, weil das Setzwerkzeug nicht früh genug abgestellt werden kann. Von einer ordnungsgemäßen Befestigung der Beschläge oder Beschlagteile kann diesfalls nicht mehr gesprochen werden.Such screws have to meet high requirements for optimal fastening, whereby the fittings or fitting parts must be pressed firmly against the hollow or solid profiles without overtightening the thread area when screwing in the screws. Especially with hollow profiles with relatively thin metal or plastic webs, but also with solid profiles made of wood or plastic, the risk of overtightening the screws is relatively high, since once the screw head has rested on the fitting or fitting part, no further axial displacement, i.e. no further screwing in of the screw, is possible. This often leads to overtightening of the screws because the setting tool cannot be turned off early enough. In this case, the fittings or fitting parts can no longer be said to have been properly fastened.
Die vorliegende Neuerung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Schraube der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher gerade bei einem Untergrund aus dünnem Material bzw. dünnen Stegen oder aus Material geringerer Festigkeit ein Überdrehen verhindert werden kann.The aim of this innovation is therefore to create a screw of the type mentioned above, which can prevent overtightening, especially on a substrate made of thin material or thin webs or of material of lower strength.
Neuerungsgemäß gelingt dies dadurch, daß der Senkkopf der Schraube wenigstens auf einem Teil seiner kegelstumpfförmigen Kopfunterseite mit bei Anlage an dem zu befestigenden Beschlag bzw. Beschlagteil das Eindrehmoment wesentlich und plötzlich erhöhenden Rippen, Vorsprüngen, Erhebungen oder dergleichen versehen ist.According to the innovation, this is achieved by the countersunk head of the screw being provided with ribs, projections, elevations or the like, at least on part of its truncated cone-shaped head underside, which significantly and suddenly increase the screwing torque when it is in contact with the fitting or fitting part to be fastened.
Speziell im Fenster- und Türenbau werden Beschlagteile aus Stahl oder Zinkdruckguß eingesetzt, wobei vielfach Hohlprofile aus Metall oder Kunststoff oder aber Vollprofile aus Holz bzw. Kunststoff vorhanden sind. Durch die neuerungsgemäß nun vorgesehenen Rippen, Vorsprünge, Erhebungen oder dergleichen an der Kopfunterseite erfolgt ein derart intensiver und plötzlich das Eindrehmoment erhöhender Eingriff in der Senköffnung des Beschlages bzw. des Beschlagteiles, so daß unmittelbar ein Abschalten des Eindrehwerkzeuges bewirkt werden kann. Ein weiteres Eindrehen kann somit abrupt unterbrochen werden, so daß es zu keinem Überdrehen des Gewindebereiches der Schraube in dem den Untergrund bildenden Hohlprofil oder Vollprofil kommen kann.Fittings made of steel or die-cast zinc are used especially in window and door construction, whereby hollow profiles made of metal or plastic or solid profiles made of wood or plastic are often used. The ribs, projections, elevations or similar on the underside of the head, which are now provided as part of the innovation, result in such an intensive engagement in the countersunk opening of the fitting or fitting part that the screwing-in torque suddenly increases, so that the screwing-in tool can be switched off immediately. Further screwing can thus be abruptly interrupted so that the thread area of the screw in the hollow profile or solid profile forming the base cannot be over-tightened.
Es wird durch die neuerungsgemäße Maßnahme eine wesentliche Steigerung der Montagesicherheit erzielt, zumal gerade Beschläge und Beschlagteile bei Fenstern und Türen eine sichere Befestigung benötigen.The new measure will result in a significant increase in installation safety, especially since fittings and fitting components on windows and doors require secure fastening.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß an der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite zumindest annähernd entlang deren Erzeugenden verlaufende Rippen vorgesehen sind. Dadurch ist eine Vielzahl von Eingriffsteilen vorhanden, welche im Bereich der Senköffnung in den Beschlägen oder Beschlagteilen auftreffen und das Eindrehmoment somit entsprechend zentriert in bezug auf die Schraubenachse wesentlich und plötzlich erhöhen.An advantageous embodiment provides that ribs are provided on the frustoconical underside of the head, running at least approximately along its generatrix. This means that there are a large number of engagement parts which come into contact in the area of the countersunk opening in the fittings or fitting parts and thus significantly and suddenly increase the screwing torque in a correspondingly centered manner in relation to the screw axis.
Eine einfach herzustellende und besonders wirkungsvolle Ausführungsvariante sieht vor, daß die Rippen im wesentlichen einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei eine der Spitzen des Dreieckes radial nach außen weist. Die Rippen bilden also im wesentlichen Stege, welche von zwei Seitenflächen, die gemeinsam eine Eingriffs- bzw. Schneidkante bilden, begrenzt sind.A simple and particularly effective design variant provides that the ribs have a substantially triangular cross-section, with one of the tips of the triangle pointing radially outwards. The ribs therefore essentially form webs which are delimited by two side surfaces which together form an engagement or cutting edge.
Besonders wirkungsvoll ist eine Ausgestaltung, bei der die Rippen einen Querschnitt entsprechend einem gleichschenkeligen Dreieck aufweisen, wobei die beiden frei liegenden Begrenzungsflächen einen Winkel von annähernd 110° miteinander einschließen. Dadurch ist neben einer einfachen Fertigung auch eine besondere Festigkeit der Rippen gewährleistet, so daß diese beim Auftreffen auf die Ansenköffnung nicht abbrechen bzw. sich nicht umbiegen können. Somit sind stets ein entsprechend starker Eingriff und eine wesentliche und plötzliche Erhöhung des Eindrehmomentes gewährleistet.A particularly effective design is one in which the ribs have a cross-section corresponding to an isosceles triangle, with the two exposed boundary surfaces forming an angle of approximately 110° with each other. This not only ensures simple production, but also ensures that the ribs are particularly strong, so that they do not break off or bend when they hit the countersunk opening. This always ensures a sufficiently strong engagement and a significant and sudden increase in the screwing torque.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schraube wird vorgeschlagen, daß auf dem Umfang der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite zehn bis zwanzig Rippen, vorzugsweise vierzehn bis achtzehn Rippen, mit Abstand voneinander verteilt angeordnet sind. Gerade eine begrenzte Anzahl von Rippen bewirkt die optimale wesentliche und plötzliche Erhöhung des Eindrehmomentes. Bei zu wenig angeordneten Rippen ist das durch den Eingriff der Rippen in der Senköffnung bewirkte Reibungsmoment unter Umständen zu niedrig. Dieser Fall kann aber auch bei einer zu großen Anzahl von Rippen auftreten, da dann keine klaren, voneinander abgetrennten Rippen mehr vorhanden sind, sondern beinahe schon wieder eine in eine Fläche übergehende Kopfunterseite.In a preferred embodiment of the screw, it is proposed that ten to twenty ribs, preferably fourteen to eighteen ribs, are arranged at a distance from one another on the circumference of the frustoconical underside of the head. It is precisely a limited number of ribs that brings about the optimal, significant and sudden increase in the screwing torque. If there are too few ribs, the friction torque caused by the engagement of the ribs in the countersunk opening may be too low. This can also happen if there are too many ribs, as there are then no longer any clear, separate ribs, but rather a head underside that almost merges into a flat surface.
Durch die Anordnung von Rippen wird der Durchmesser des Kopfes in diesem Bereich etwas kleiner, da die Schrauben bzw. der Schraubenkopf nicht wesentlich über den Beschlag bzw. den Beschlagteil vorstehen sollen bzw. soll. Trotzdem ist aber entsprechend Material erforderlich, um den Innenangriff am Schraubenkopf ausbilden zu können. Daher ist es gerade bei einer solchen Ausgestaltung von Vorteil, wenn der Kopf an seiner Oberseite eine linsenförmige Ausbuchtung aufweist. Dadurch kann der Innenangriff weiter zu diesem Ende der Schraube gezogen werden und liegt dann praktisch um ein entsprechendes Maß von der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite entfernt, wobei dieses Maß zumindest jenem Maß entspricht, welches bisher ohne die Anordnung der Rippen vorhanden war. EsThe arrangement of ribs makes the diameter of the head somewhat smaller in this area, as the screws or the screw head should not protrude significantly beyond the fitting or the fitting part. Nevertheless, appropriate material is required in order to be able to form the internal attack on the screw head. Therefore, it is particularly advantageous with such a design if the head has a lens-shaped bulge on its upper side. This allows the internal attack to be pulled further to this end of the screw and is then practically located a corresponding distance from the frustoconical underside of the head, whereby this dimension corresponds at least to the dimension that was previously present without the arrangement of the ribs. It
ergibt sich also trotz Anordnung von Rippen an der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite eine ausreichende Festigkeit der Schraube im Kopfbereich, um das Drehmoment zur Formung des Gewindes eben auch aufbringen zu können.Despite the arrangement of ribs on the frustoconical underside of the head, the screw is sufficiently strong in the head area to be able to apply the torque needed to form the thread.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn am Übergang zwischen dem Schaft und dem Kopf der Schraube ein zum Kopf hin kegelstumpfförmig sich erweiternder Schaftabschnitt ausgebildet ist, wobei sich das Gewinde auch über diesen Schaftabschnitt erstreckt. Der Innenangriff im Kopf der Schraube kann dadurch entsprechend tief gestaltet werden, ohne daß die Gefahr einer Schwächung im Übergangsbereich zwischen der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite und dem Schaft der Schraube gegeben ist. Durch den kegelstumpfförmig sich erweiternden Schaftabschnitt wird dieser Bereich wieder entsprechend verstärkt, so daß der Innenangriff in seiner Tiefe sogar bis in den Bereich des Schaftes ragen kann.In this context, it is advantageous if a shaft section that widens towards the head in the shape of a truncated cone is formed at the transition between the shaft and the head of the screw, with the thread also extending over this shaft section. The internal attack in the head of the screw can thus be designed to be sufficiently deep without the risk of weakening the transition area between the truncated cone-shaped underside of the head and the shaft of the screw. This area is reinforced again by the truncated cone-shaped shaft section, so that the depth of the internal attack can even extend into the area of the shaft.
Natürlich ist es dann auch möglich, das Gewinde bis unmittelbar zum Schraubenkopf hin zu führen. Dazu wird vorgeschlagen, daß das Gewinde im Bereich des Schaftes und in dem sich kegelstumpfförmig erweiternden Schaftabschnitt den gleichen Gewindeaußendurchmesser aufweist. Diesfalls ist in dem kegelstumpfförmig erweiterten Abschnitt eine geringere Gewindehöhe vorhanden, jedoch trotzdem der gleiche Gewindeaußendurchmesser.Of course, it is then also possible to lead the thread right up to the screw head. To do this, it is suggested that the thread in the area of the shaft and in the frustoconical widening shaft section have the same external thread diameter. In this case, the frustoconical widening section has a lower thread height, but the external thread diameter is still the same.
Bei einer Anwendung der Schraube in einem Untergrund aus Holz oder Kunststoff oder in dünnem Blech wird vorgesehen, daß die Schraube eine selbst in den Untergrund eindringende Spitze aufweist und das Gewinde mit im Spitzenbereich ständig kleiner werdendem Außendurchmesser zur Schaftspitze hin ausläuft. Es ist dann ohne Vorbohren ein ausgezeichnetes und schnelles Eindringen der Schraube in den Untergrund, d.h. in das entsprechende Hohl- oder Vollprofil möglich.When using the screw in a substrate made of wood or plastic or in thin sheet metal, the screw is designed to have a tip that penetrates the substrate itself and the thread runs out towards the tip of the shaft with an outer diameter that steadily decreases in the tip area. This allows the screw to penetrate the substrate, i.e. the corresponding hollow or solid profile, easily and quickly without pre-drilling.
Eine andere Ausführungsvariante sieht vor, daß am freien Ende der Schraube ein Bohrteil angeordnet oder ausgebildet ist. Wenn die Beschläge bzw. Beschlagteile an relativ steife Hohlprofile aus Metall befestigt werden sollen, dann erweist es sich als sinnvoll, einen Bohrteil vorzusehen, welcher die Profilteile oder die Stege der Profilteile in einem Arbeitsgang durchbohrt, worauf dann vom Schaft das Gewinde geformt werden kann. Eine solche Ausgestaltung ist aber auch bei Hohlprofilen mit relativ dicken Kunststoffwandungen denkbar.Another design variant provides for a drilling part to be arranged or formed at the free end of the screw. If the fittings or fitting parts are to be attached to relatively rigid hollow metal profiles, then it is sensible to provide a drilling part which drills through the profile parts or the webs of the profile parts in one operation, after which the thread can then be formed by the shaft. Such a design is also conceivable for hollow profiles with relatively thick plastic walls.
Weitere neuerungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:Further innovative features and special advantages are explained in more detail in the following description based on the drawing. They show:
Fig. 1 eine Seitenansicht der neuerungsgemäßen Schraube;Fig. 1 is a side view of the screw according to the innovation;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schraube in deren Kopfbereich, wobei nur ein Teilabschnitt dargestellt ist;Fig. 2 a cross-section through the screw in its head area, with only a partial section shown ;
Fig. 3 und Fig. 4 Einsatzbeispiele der neuerungsgemäßen Schraube.Fig. 3 and Fig. 4 Examples of use of the new screw.
Bei einer Schraube zur Befestigung von mit Senköffnungen versehenen Beschlägen 2, 3, 4 und 5 oder Beschlagteilen aus Metall oder Kunststoff an Hohlprofilen 6, 7, 8 und 9 sind ein Senkkopf 10 und ein mit einem Gewinde 11 versehener Schaft 12 vorgesehen. Zudem ist der Senkkopf 10 mit einem Innenangriff 13 zum Einsatz eines Eindrehwerkzeuges versehen. Der Senkkopf 10 weist also eine kegelstumpfförmige Kopf Unterseite 14 auf, wobei an dieser Kopf Unterseite 14 Rippen 15 ausgebildet sind. Bei Anlage der Rippen 15 in den Senköffnungen der zu befestigenden Beschläge oder Beschlagteile wird das Eindrehmoment wesentlich und plötzlich erhöht, wodurch das Eindrehwerkzeug unmittelbar abgeschaltet werden kann.A screw for fastening fittings 2, 3, 4 and 5 with countersunk openings or fitting parts made of metal or plastic to hollow profiles 6, 7, 8 and 9 has a countersunk head 10 and a shaft 12 with a thread 11. In addition, the countersunk head 10 is provided with an internal attack 13 for the use of a screwing-in tool. The countersunk head 10 therefore has a truncated cone-shaped head underside 14, with ribs 15 formed on this head underside 14. When the ribs 15 are placed in the countersunk openings of the fittings or fitting parts to be fastened, the screwing-in torque is increased significantly and suddenly, whereby the screwing-in tool can be switched off immediately.
Obwohl in der nachstehenden Beschreibung immer nur von Rippen die Rede ist, können im Rahmen der Neuerung auch diverse Vorsprünge oder Erhebungen in verschiedenen Ausführungsformen vorgesehen werden, wenn dadurch das Eindrehmoment ebenfalls wesentlich und plötzlich erhöht werden kann, sobald diese Bereiche an der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite mit dem Beschlag oder dem Beschlagteil in Eingriff kommen.Although the following description only ever refers to ribs, various projections or elevations in different designs can also be provided within the scope of the innovation if the screwing-in torque can also be increased significantly and suddenly as soon as these areas on the frustoconical underside of the head come into engagement with the fitting or the fitting part.
Die kegelstumpfförmige Kopfunterseite 14 weist zumindest annähernd entlang deren Erzeugenden verlaufende Rippen 15 auf, wobei diese Ausgestaltung sowohl von der Herstellung als auch von der Wirkung her gesehen optimal ist. Es wäre aber auch denkbar, diese Rippen in einem entsprechenden Winkel zu der Erzeugenden verlaufen zu lassen, so daß diese inetwa schraubenlinienförmig mit großer Steigung an der Kopfunterseite 14 verlaufen.The frustoconical head underside 14 has ribs 15 running at least approximately along its generatrix, whereby this design is optimal both in terms of production and in terms of effect. However, it would also be conceivable to have these ribs run at a corresponding angle to the generatrix so that they run approximately helically with a large pitch on the head underside 14.
Bei Versuchen hat es sich gezeigt, daß jene Ausführung besonders vorteilhaft ist, bei welcher die Rippen 15 im wesentlichen einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei eine der Spitzen des Dreiecks radial nach außen weist. Dadurch wird eine Art Schneidkante 16 gebildet, welche sich beim Auftreffen auf die Senköffnung im Beschlag bzw. im Beschlagteil sofort eingräbt und das Eindrehmoment somit wesentlich und plötzlich erhöht. In Fig. 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Rippen 15 einen Querschnitt entsprechend einem gleichschenkeligen Dreieck aufweisen, wobei die beiden frei liegenden Begrenzungsflächen 17 und 18 einen Winkel &agr; von annähernd 110° miteinander einschließen.Tests have shown that the design in which the ribs 15 have a substantially triangular cross-section is particularly advantageous, with one of the tips of the triangle pointing radially outwards. This forms a type of cutting edge 16 which immediately digs into the fitting or fitting part when it hits the countersunk opening and thus significantly and suddenly increases the screwing torque. Fig. 2 shows a design in which the ribs 15 have a cross-section corresponding to an isosceles triangle, with the two exposed boundary surfaces 17 and 18 enclosing an angle α of approximately 110° with one another.
Auf dem Umfang der kegelstumpfförmigen Kopfunterseite 14 sind zehn bis zwanzig Rippen 15, vorzugsweise vierzehn bis achtzehn Rippen 15, mit Abstand voneinander verteilt angeordnet. Bei der dargestellten Ausführung sind sechszehn Rippen 15 vorgesehen, welche Anzahl bei Versuchen eine optimale Wirkung erzielte.Ten to twenty ribs 15, preferably fourteen to eighteen ribs 15, are arranged at a distance from one another around the circumference of the frustoconical head underside 14. In the illustrated embodiment, sixteen ribs 15 are provided, which number achieved an optimal effect in tests.
Der Kopf 10 ist an der Oberseite mit einer linsenförmigen Ausbuchtung 19 versehen. Am Übergang zwischen dem Schaft 12 und dem Kopf 10 der Schraube ist ein zum Kopf 10 hin sich kegelstumpfförmig erweiternder Schaftabschnitt 20 ausgebildet, wobei das Gewinde 11 im Bereich des Schaftes 12 und auch im Bereich des kegelstumpfförmig sich erweiterten Schaftabschnittes 20 den gleichen Gewindeaußendurchmesser D aufweist.The head 10 is provided with a lens-shaped bulge 19 on the top. At the transition between the shaft 12 and the head 10 of the screw, a shaft section 20 is formed that widens in the shape of a truncated cone towards the head 10, whereby the thread 11 in the area of the shaft 12 and also in the area of the truncated cone-shaped widened shaft section 20 has the same external thread diameter D.
Die Schraube 1 weist ferner eine selbst in den Untergrund eindringende Spitze 21 auf, wobei das Gewinde 11 mit im Bereich der Spitze 21 ständig kleiner werdendem Außendurchmesser zur Schaftspitze hin ausläuft. Im Rahmen der Neuerung wäre es auch möglich, am freien Ende der Schraube 1 bzw. am freien Ende des Schraubenschaftes 12 einen Bohrteil anzuordnen oder auszubilden. Je nach Ausgestaltung des Untergrundes, an dem die Beschläge oder Beschlagteile befestigt werden sollen, können verschiedene Varianten eines Bohrteiles oder eben einer Eindringspitze vorgesehen sein.The screw 1 also has a tip 21 that penetrates into the substrate itself, with the thread 11 running out towards the tip of the shaft with an outer diameter that is constantly decreasing in the area of the tip 21. As part of the innovation, it would also be possible to arrange or form a drilling part at the free end of the screw 1 or at the free end of the screw shaft 12. Depending on the design of the substrate to which the fittings or fitting parts are to be attached, different variants of a drilling part or a penetration tip can be provided.
In den Fig. 3 und 4 sind Ausführungsvarianten dargestellt, wie nun eine neuerungsgemäße Schraube 1 eingesetzt werden kann. Es sollen also immer Beschläge oder Beschlagteile an entsprechenden Hohlprofilen aus Metall oder Kunststoff bzw. aus Kunststoff mit Metalleinlagen befestigt werden. Die Beschläge oder Beschlagteile, z.B. Scharniere oder dergleichen, müssen immer eine sichere Befestigung aufweisen, so daß es nie zu einem Überdrehen der eingesetzten Schrauben und damit zu keiner Beeinträchtigung der Befestigung und Qualitätsfehlern kommen kann.Fig. 3 and 4 show design variants of how a screw 1 in accordance with the new design can be used. Fittings or fitting parts should therefore always be attached to corresponding hollow profiles made of metal or plastic or plastic with metal inserts. The fittings or fitting parts, e.g. hinges or the like, must always have a secure attachment so that the screws used are never overtightened, thus preventing any impairment of the attachment and quality defects.
Die Beschläge oder Beschlagteile bestehen in der Regel aus Metall, z.B. aus Stahl oder Zinkdruckguß, oder aber aus entsprechend festem Kunststoff. Der Einsatz der neuerungsgemäßen Schrauben ist gerade bei Hohlprofilen aus Metali oder Kunststoff vorteilhaft, aber auch bei Einsatz an Vollprofilen aus Holz bzw. Kunststoff bringen die neuerungsgemäßen Merkmale wesentliche Vorteile mit sich.The fittings or fitting parts are usually made of metal, e.g. steel or die-cast zinc, or of suitably strong plastic. The use of the new screws is particularly advantageous for hollow profiles made of metal or plastic, but the new features also bring significant advantages when used on solid profiles made of wood or plastic.
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1996
- 1996-08-09 DE DE29613839U patent/DE29613839U1/en not_active Expired - Lifetime
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