DE7226998U

DE7226998U - Hydraulic volume and pressure adjustable capsule pump

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Publication number: DE7226998U
Application number: DE7226998U
Authority: DE
Original assignee: SONNBERGER F
Current assignee: SONNBERGER F
Publication date: 1974-02-14

Description

Hydraulische mengen- und druckregulierbare Kapsel-PumpeHydraulic volume and pressure adjustable capsule pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische mengen- und druckregulierbare Kapsel-Pumpe, vorzugsweise für eine dosierte Förderung von flüssigen, viskosen oder staubförmigen Medien mit einem, in einem Gehäuse mit zylindrischen Innenraum gelagerten, durch einen Exzenter antreibbaren zylindrischen Kolben kleineren Durchmessers als der Innenraum des Gehäuses, mit einer, an de"? Gehäusewand angelenkten und an der Umfangsflache des Kolbens dicht anliegenden, den Druckraum vom Ansaugraum trennenden Dichtungslviappe.The invention relates to a hydraulic volume and pressure-adjustable capsule pump, preferably for a metered one Conveyance of liquid, viscous or dusty media with a, stored in a housing with a cylindrical interior, by an eccentric drivable cylindrical piston of smaller diameter than the interior of the housing, with an "on"? Housing wall hinged and on the circumferential surface of the piston tightly fitting sealing flap separating the pressure chamber from the suction chamber.

Es sind hydraulische Kapsel-Pumpen zur Förderung von flüssigen, viskosen oder ataubförmigen Medien, mit einem, in einem Gehäuse mit zylindrischen Innenraum gelagerten, durch einen Exzenter antreibbaren zylindrischen Kolben kleineren Durchmessers als der Innenraum des Gehäuses, mit einer, an der Gehäusewand angelenktenThey are hydraulic capsule pumps for pumping liquid, viscous or dust-like media, with one, in one housing with a cylindrical interior mounted, by an eccentric drivable cylindrical piston of smaller diameter than the Interior of the housing, with one hinged to the housing wall

Bankhaus Aufnauser München, Löwengrube 18/M Kto 112135. Postscheckkonto München 197730Bankhaus Aufnauser Munich, Löwengrube 18 / M Kto 112135. Postal checking account Munich 197730

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und an der Umfangefliehe des Kolbens dicht anliegenden, den Druckraum vom Aneaugxaum trennenden Dlohtun^eklappe bekannt.and close to the circumference of the piston, Dlohtun ^ e flap separating the pressure chamber from the antechamber known.

Derartige Kapsel-Pumpen weisen jedooh den Nachteil auf, daß diese als Dosier-Speisepnmpen beispielsweise bei chemischen oder physikalischen Arbeitsprozessen nur bedingt verwendbar sind, da die in der Zeiteinheit zu fördernde Menge nur schwer und nioht exakt genug eingestellt werden kann, da beispielsweise eine Druckänderung, und damit eine Mengenänderung des in der Zeiteinheit zu fördernden Mediums nur unvollkommen oder durch ungenau zu kontrollierende Maßnahmen, wie beispielsweise durch Änderung der Antriebogesohwindigkeit des Kolbens, eingestallt werden kann. Insbesondere ist es nachteilig, daß bei Ϊ derartig bisher bekannten Torriehtungen eine selbsttätige MengenHowever, such capsule pumps have the disadvantage that this as a metering Speisepnmpen, for example with chemical or physical work processes can only be used to a limited extent, since the amount to be conveyed in the unit of time is difficult and cannot be set precisely enough, since, for example, a change in pressure and thus a change in the quantity of the in the time unit to be conveyed medium only imperfectly or by imprecisely controlled measures, such as by changing the drive speed of the piston. In particular, it is disadvantageous that in Ϊ such previously known Torriehtungen an automatic quantities

regelung des zu fördernden Mediums nicht möglich ist.regulation of the medium to be conveyed is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kapsel-Pumpe zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und mit der eine genau einstellbare und sich selbsttätig regelnde in der Zeiteinheit erfolgende Mengenförderung ermöglicht wird, so daß die Kapsel-Pumpe als genaue Dosier-Speisepumpe auf den verschiedensten Gebieten der Technik verwendet werden kann.The invention is based on the object of creating a capsule pump of this type which has a simple structure and which has a which enables a precisely adjustable and automatically regulating quantity delivery taking place in the unit of time, see above that the capsule pump can be used as a precise metering feed pump in a wide variety of technical fields.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein den Druckraum mit dem Ansaugraum verbindender Rückspeisungekanal mit mittels in diesem befindlichen Druckregler mit selbsttätig einstellbaren Durchtrittsquerschnitt angeordnet ist und der Austrittskanal mit einem Mengenregler versehen ist.The object is achieved in that a return duct connecting the pressure chamber with the suction chamber is provided with means in the latter located pressure regulator is arranged with automatically adjustable passage cross-section and the outlet channel with a Volume regulator is provided.

Es ist vorteilhaft, wenn der Druckregler als Absperrorgan inIt is advantageous if the pressure regulator is used as a shut-off device in

stehenden, quer zur Längeachse des Rüokspeisekanals verschiebbaren Plungers gestaltet ist.standing, transversely to the longitudinal axis of the Rüok feed channel displaceable plunger is designed.

Es ist günstig, wenn der am Auetrittekanal der Kapsel-Pumpe angeordnete Mengenregler in !Form eines von Hand einstellbaren Drosselventils gestaltet ist.It is advantageous if the volume regulator arranged on the outlet channel of the capsule pump is in the form of a manually adjustable one Throttle valve is designed.

Es ist vorteilhaft, wenn zwei oder mehrere Kapsel-Pumpen, mit in voneinander getrennten Innenräumen des Gehäuses auf exzentrisch gegeneinander versetzten Kurbelwellen der gemeinsamen Antriebswelle gelagerten Kolben angeordnet sind.It is advantageous if two or more capsule pumps with crankshafts of the common crankshafts offset eccentrically from one another in separate interior spaces of the housing Drive shaft mounted pistons are arranged.

ErfindungsgemäB ergibt sich der Vorteil, daß eine genaue Mengenregelung auch bei unverändert bleibend«,- drehzahl mittels des als Absperrorgan wirkenden Druckreglers ermöglicht wird und damit der Liefergrad und somit die in der Zeiteinheit durchzusetzende Fördermenge genau einstellbar und selbsttätig regelbar ist, wobei darau' hinzuweisen ist, daß es bei derartigen Pumpen für die Verwendung b ei chemischen oder physikalischen Prozessen weniger auf einen hohen Druck als auf die gauz genaue Einhaltung einer voreingestellten Liefermenge ankommt* Die erfindungsgemäße Dosier-Purcpe kann bei chemischen oder physikalischen Arbeitsprozessen, beispielsweise als Zubringerpumpe in der Lebensmittelchemie und auch in der Kunststoff- und Kunstdüngereizeugung sowie auch beim Bau von medizinischen Apparaten beispielsweise für Herz-Lungenmaschinen, verwendet werden, bei denen eine genaue Einstellung und selbsttätige Hegelung der in der Zeiteinheit zu fördernden Menge erforderlich ist.According to the invention, there is the advantage that an exact quantity control even if the speed remains unchanged, by means of the as Shut-off device acting pressure regulator is made possible and thus the degree of delivery and thus the delivery rate to be enforced in the unit of time can be precisely adjusted and automatically regulated, whereby it ' it should be pointed out that there is less of a need for such pumps for use in chemical or physical processes high pressure than the exact adherence to a preset delivery quantity is important * The dosing Purcpe according to the invention can be used in chemical or physical work processes, for example as a feed pump in food chemistry and also in the Plastic and synthetic fertilizer generation as well as in the construction of medical apparatus, for example for heart-lung machines, can be used in which precise setting and automatic control of the amount to be conveyed in the unit of time are required is.

j Es ist des weiteren vorteilhaft, daß die Kapsel-Pumpe auch beij It is furthermore advantageous that the capsule pump also with

den verschiedensten Drehzahlen wartungsfrei arbeitet und fürworks maintenance-free at various speeds and for

; die Förderung sämtlicher Flüssigkeiten sowie auoh viskoser und; the conveyance of all liquids as well as viscous and auoh

; »tnubförmiger Medien geeignet is⁴;, da sie trotz in den zu fördern; "Tnubförmiger media suitable is ^4; as they promote despite the

den Medien vorhandenen Verunreinigungen oder Ablagerungen βtorange-contaminants or deposits present in the media βtorange-

* frei zu arbeiten vermag. * able to work freely.

Es ist auch vorteilhaft, daß die Kapsel-Pumpe mit Leichtigkeit bei Bedarf aus säurefestem Kunststoff oder aus Edelstahl herstellbar ist und somit auch für die Förderung von Korrosionen bewirkenden Medien verwendbar ist.It is also beneficial to have the capsule pump with ease Can be made from acid-proof plastic or stainless steel if required and can therefore also be used for the promotion of media that cause corrosion.

Durch die Kombination mehrerer Kapeel-Pumpen auf einer gemeinsamen Welle und bei Anordnung der Exzenter in schwungausgleichender Form, ist es möglich, verschiedenartige Medien »·>ί jeweils einzel individuell regulierbarer Mengenieistung zu fördern una hierbei alle Kapsel-Pumpen durch nur eine einzige Antriebsquelle anzutreiben. By combining several Kapeel pumps on one joint Shaft and with the arrangement of the eccentric in a swing-compensating form, it is possible to use different types of media »·> ί each individually adjustable quantity output to promote una to drive all capsule pumps by a single drive source.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Fvfindung dargestellt.In the drawing, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 die mengen- und druck .regulierbare hydraulische Kapselpumpe mit einem auf einer exzentrischen Antriebswelle gelagerten Kolben, mit einem ije Rückspeisungsicanal angeordneten Druskregler, im Querschnitt;Fig. 1 the volume and pressure .regulbaren hydraulic capsule pump with a piston mounted on an eccentric drive shaft, with a single return channel Drusk regulator, in cross section;

Fig. 2 die Kapsel-Pumpe gemäß Fig. 1 im Längsschnitt, nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1;FIG. 2 shows the capsule pump according to FIG. 1 in longitudinal section, along the line 2-2 according to FIG. 1;

Pig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Kapsel-Pumpe mit einem auf einem rotierenden Exzenter gelagerten, innerhalb des Innenraumes des Gehäuses eine Taumelbewegung ausführenden zylindrischen Kolben, mit einem gemäß Fig. gestalteten Druckregler, im Querschnitt;Pig. 3 shows another embodiment of the capsule pump with an inside mounted on a rotating eccentric of the interior of the housing a tumbling motion executing cylindrical piston, with a according to Fig. designed pressure regulator, in cross section;

Fig. 4 die Kapsel-Pumpe gemäß Fig. 3 im Längsschnitt, nach der Linie 4-4 gemäß Fig* 3;4 shows the capsule pump according to FIG. 3 in a longitudinal section, according to the Line 4-4 of FIG. 3;

Fig. 5 eine Anordnung, bei der mehrere Kapsel-Pumpen auf einer gemeinsamen angetriebenen Kurbelwelle angeordnet sind.5 shows an arrangement in which several capsule pumps are arranged on a common driven crankshaft.

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 gemäß Fig. 5·6 shows a section along the line 6-6 according to FIG.

In einem Gehäuse 1 (Fig. i) mit zylindrischem Innenraum 2 ist auf einer sich zentrisch durch diesen Innenraun: erstreckenden Antriebswelle 3 ein als Rotor gestalteter zylindrischer Kolben kleineren Durchmessers als der Durchmesser des Innenrauses 2 exzentrisch gelagert. An der einen Seite dieses Innenraumes 2 ist im Gehäuse 1 eine Aussparung 5 vorgesehen, in welcher eine mit ihrem einen Ende an der Uuifangsflache des Kolbens dicht anliegende und an diese durch den Druck des zu fördernden Mediums dicht angepreßte mit ihrem anderen Ende mittels vorspringenden Enden 6 eines Gelenkbolzens 7 an den Seitenvänden Θ, 9 des Gehäuses 1 angelenkte Dichtungsklappe 10 eingreift, die bei der Umdrehungsbewegung des als Rotor gestalteten zylindrischen Kolbens eine um den Gelenkbolzen 7 pendelnde Bewegung vollführt, und hierbei den Ansaugraum 11 vom Druckraum 12 trennt.In a housing 1 (Fig. I) with a cylindrical interior 2 is on a drive shaft 3 extending centrally through this inner space: a cylindrical piston designed as a rotor smaller diameter than the diameter of the inner ring 2 mounted eccentrically. On one side of this interior 2 a recess 5 is provided in the housing 1, in which one end lies tightly against the Uuifangsflache of the piston and tightly pressed against them by the pressure of the medium to be conveyed with their other end by means of protruding Ends 6 of a hinge pin 7 on the side walls Θ, 9 of the housing 1 hinged sealing flap 10 engages, which during the rotational movement of the cylindrical piston designed as a rotor performs a pendulum movement around the hinge pin 7, thereby separating the suction chamber 11 from the pressure chamber 12.

i¹ O y/ΰ i ¹ O y / ΰ

An der, in Pig, 1, rechte gelegenen Seite dieser Diohttmgsklappe 10 mündet ein Ansaugkanal 13 in den Innenraum 2, wobei ein Austrittskanal 14 in die Aussparung 5 mündet. Im Austrittskanal 14 ist ein als Mengenregler gestaltetes Drosselventil 15 angeordnet, mit dem die zu fordernde ftenge von Hand eingestellt werden kann.On the right-hand side of this Diohttmgsklappe in Pig, 1 10, an intake duct 13 opens into the interior space 2, with an outlet duct 14 opening into the recess 5. In the outlet channel 14 a throttle valve 15 designed as a flow regulator is arranged, with which the required ftenge can be set by hand.

Der Ansaugkanal 13 ist mit dem Austrittskansl 14 mittels eines Rückspeisungskanalee Ib verbunden, in welchem ein Druckregler 17 mit selbsttätig einstellbarem Durchtrittsquerschnitt für den Rüokspeisungskinal 16 angeordnet ist.The intake channel 13 is connected to the outlet channel 14 by means of a Rückspeisungskanalee Ib connected, in which a pressure regulator 17 is arranged with an automatically adjustable passage cross section for the Rüokspeisungskinal 16.

Der Druckregler 17 besteht aus einem unter Federspannung einer einstellbaren Druckfeder stehenden Plunger 19, der in einer quer zum Rückspeisekanal 16 verlaufenden Bohrung in Abhängigkeit von im Druckraum 12 herrschenden Druck des zu fördernden Mediums gegen den Federdruck der Druckfeder 18 verschiebbar ist, und hierbei, in Abhängigkeit von der CrSBe dea Verechiebungsweges dieses Plungers 19 den Querschnitt des Hüokspeieungskanales 16 weniger oder stärker öffnet. Beim Stillsetzen der Kapsel-Pumpe schließt der Plunger 19 den Rückspeisekanal 16, so daß beim Anfahren der Pumpe ein Ansaugen des zu fördernden Mediums aus dem Austrittskanal in den Ansaugraum, aus dem Druckraun 12 in den Ansaugraum 11 verhindert wird.The pressure regulator 17 consists of a spring tensioned by an adjustable compression spring plunger 19, which is in a Bore running transversely to the feedback channel 16 as a function of the pressure of the medium to be conveyed in the pressure chamber 12 is displaceable against the spring pressure of the compression spring 18, and here, depending on the CrSBe dea displacement path this plunger 19 has the cross section of the Hüokspeieungskanales 16 opens less or more. When the capsule pump is stopped, the plunger 19 closes the feed-back channel 16, so that when the pump starts up, the medium to be conveyed is sucked in from the Outlet channel into the suction space, from which pressure space 12 into the suction space 11 is prevented.

Die Diohtungsklappe 10 trennt den Ansaugraum 11 vom Druokraum 12 in jeder Stellung des als Rotor wirkenden zylindrischen Kolbens 4, wobei das freie, an der Umfangsflache des als Rotor wirkenden zylindrischen Kolbens anliegende Ende von in Druokraum 12 herrschenden Druok . des zu fördernden Mediums in jeder Stellung des Kolbens 4 an diesen dioht angepreßt wird, so daß die ia Druckraum 12 befindliche Druckflüssigkeit nicht In den AnsaugraunThe sealing flap 10 separates the suction space 11 from the pressure space 12 in every position of the cylindrical piston 4 acting as a rotor, the free, on the circumferential surface of the acting as a rotor cylindrical piston adjacent end of Druok ruling in Druokraum 12. of the medium to be conveyed in every position of the piston 4 is pressed against this dioht, so that the ia Pressure fluid located in the pressure chamber 12 is not in the suction gray

sondern lediglich in Richtung zum Austrittskanal 14 hin hinausgedrückt wird, aus welchem sie teilweise über dem Druckregler und den Rückspeisungskanal 16 wieder in den Ansaugraum 11 und teilweise in Abhängigkeit von der Stellung des als Mengenregler wirkenden Drosselventiles 15 sowie des Druckreglers 17 zur Austrittsmündung 21 der Kapsel-Pumpe gelangt. Durch Einstellen der Einstellschraube 22 des als Mengenregler wirkenden Drosselventiles 15 sowie durch Einstellen der die Druckfeder 18 des Druckreglers 17 einstellenden Einstellschraube 23 wird es ermöglicht, bei gleichbleibender Umdrehungszahl der Antriebswelle eine sich in Abhängigkeit von im Druckraum 12 herrschenden Druck des zu fördernden Mediums eine selbsttätige Regelung der- Größe der Querschnittsfläche des Rückspeisekanale 16 zu erzielen und in Abhängigkeit &&- von eine genaue Einstellung des im Druckraum 12 herrschenden Druckes des zu fördernden Mediums und somit eine genaue Dosierung des die Austrittsmandung 21 der Kapsel-Pumpe in der Zeiteinheit verlassenden zu fordernden Mediums. Gemäß einem zweiten, in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Anordnung des als Mengenregler dienenden Drosselventiles 15 sowie tie Gestaltung des als Absperrorgan wirkenden Druckreglers 17 und des Rückspeisungskanals 16 die gleiche ist wie gemäß Fig. 1 und 2, ist eine Variante der Gestaltung des Kolbens 4- sowie der Dichtungsklappe 10' dargestellt, bei welche dar Grad der Abnutzung der TJmfangsf lache des Kolbens sowie der Innenfläche des Innenraums.s 2, 2' nicht so groß ist, de hierbei der Kolben 4¹ nicht als Rotor gestaltet ist, sondern frei drehbar auf einem Exzenter 24 gelagert ist, der seinerseits mit einer sich mittig durch den Innenraum 2* des Gehäuses 1 erstreckenden Achswelle 3* verbunden ist. Die analog dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel mittels eines Gelenkbolzens 7* in den Seitenwänden 8· und 9' gelenkig gelagerte Dichtungsklappeit is only pushed out in the direction of the outlet channel 14, from which it is partially returned to the suction chamber 11 via the pressure regulator and the return channel 16 and partially depending on the position of the throttle valve 15, which acts as a flow regulator, and the pressure regulator 17 to the outlet opening 21 of the capsule Pump arrives. By adjusting the adjusting screw 22 of the throttle valve 15, which acts as a flow regulator, and adjusting the adjusting screw 23 adjusting the compression spring 18 of the pressure regulator 17, it is possible, with a constant speed of rotation of the drive shaft, to achieve an automatic control depending on the pressure of the medium to be conveyed in the pressure chamber 12 to achieve the size of the cross-sectional area of the return duct 16 and depending on && - on an exact setting of the pressure of the medium to be conveyed in the pressure chamber 12 and thus an exact dosage of the medium to be demanded leaving the outlet port 21 of the capsule pump in the unit of time. According to a second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, in which the arrangement of the throttle valve 15 serving as a flow regulator and the design of the pressure regulator 17 acting as a shut-off element and the return duct 16 are the same as in FIGS. 1 and 2, is a variant the design of the piston 4 and the sealing flap 10 ', in which the degree of wear of the TJmfangsf surface of the piston and the inner surface of the interior 2, 2' is not so large that the piston 4 ^{1 is} not designed as a rotor is, but is freely rotatably mounted on an eccentric 24, which in turn is connected to an axle shaft 3 * extending centrally through the interior space 2 * of the housing 1. The sealing flap, which is articulated in the side walls 8 'and 9' by means of a hinge pin 7 *, analogously to the example shown in FIG. 1

10¹ stützt sich hierbei nicht wie in dem in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel frei gegen die Fmfangsfläche des Kolbens, sondern ist mittels eines Stiftes 25 in einer sur TTmfangsflache des Kolbens 4' hin offenen Ausnehmung 26 beweglich gelagert, so daß bei der Drehbewegung des auf der Achswelle 3' sitzenden Exzenters 24 dieser mit seiner Umfangs fläche entlang der Innenfläche des Kolbens 4' gleitet tind der Kolben 4¹ somit keine Rotationsbewegung, sondern durch die Halterung der Dichtungsklappe 10· in der Ausnehmung 26 praktisch eine Taumelbewegung durchführt, bei der der vom Kolben und der Gehäuseinnenwandung sowie der Dichtungsklappe bestimmte freibleibende Innenraum dee Gehäuses 1 mit dem Kolben kreist, so daß er sich bei jeder Umdrehung zunächst mit der Mündung des Ansaugkanales 13' deckt, sich dann von der Mündun weg allmählich vergrößert und dadurch das Förderuedium ansaug schließlich aber durch den Kolben mit dem Austrittskanal 14 ▼ bunden wird, über dem nwmehr das Medium hinausgedrückt wird. Bei dieser Taumelbewegung vollführt die Dichtungsklappe 10· eine zusätzliche, den Pumpsnvorgang unterstützende Schwenkte- *'egung.10 ¹ is not supported here as in that in Pig. 1 shown embodiment freely against the Fmfangsfläche the piston, but is by means of a pin 25 in a sur TTmfangsflache of the piston 4 'towards open recess 26 so that during the rotary movement of the eccentric 24 seated on the axle 3' this surface with its circumference along the inner surface of the piston 4 ', the piston 4 ¹ thus does not slide any rotational movement, but instead practically performs a tumbling movement in the recess 26 due to the mounting of the sealing flap 10, in which the interior space of the housing determined by the piston and the inner wall of the housing as well as the sealing flap 1 circles with the piston, so that it initially coincides with the mouth of the intake channel 13 'with each rotation, then gradually increases in size away from the mouth and thereby the delivery fluid intake is finally bound by the piston with the outlet channel 14 over the more the medium is pushed out. During this tumbling movement, the sealing flap 10 performs an additional pivoting movement that supports the pumping process.

Claims

1. Volume and adjustable hydraulic capsule pump, preferably for a metered delivery of liquid, viscous or dusty media, with a small refi diaphragm knife, mounted in a housing with a cylindrical interior, drivable by an eccentric hydraulic piston, as the interior of the housing , with a, hinged to the housing wall and tightly fitting on the circumferential surface of the piston, the pressure chamber from the suction chamber separating Diclrfrcngsklappe, characterized in that the pressure chamber (12) with the suction chamber (13) connecting ßückspeisungskanäl (16) with, by means of in this located xiruck regulator (17) automatically adjustable Irarchtsittsqureuz, is arranged and the outlet channel (14) is provided with a flow regulator (15).

2. Volume and pressure adjustable capsule pump according to claim 1, characterized in that de, ß the pressure regulator (17) as a shut-off device in the form of an adjustable compression spring (18) under spring tension, transversely around the return duct (16) Versohiebbaren plunger (19) is designed.

3 * Volume and pressure adjustable capsule pump according to claim 1 or 2, characterized in that the quantity regulator arranged on the outlet channel (14) is in the form of a manually adjustable Throttle valve (13) is designed.

4. Volume and pressure adjustable capsule pump according to one of the preceding claims, characterized in that two or more capsule pumps with iniien rooms (2, 2 ') of the housing (1, 1 ¹ ) which are eccentrically offset from one another are mounted on a crankshaft'"« A common drive shaft (3) mounted piston, are arranged-