DEI0007376MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 20. Juni 1953 Bekanntgeniacht am 27. Oktober 1955Registration date: June 20, 1953 Announced on October 27, 1955
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
.Die Erfindung 'bezieht sich auf eine Sprengvorrichtung der bekannten Art, welche aus einem rohrförmigen Behälterteil besteht, der zur Aufnahme der Ladung dient. Dieser Behälter ist an einem Ende mit Gewinde versehen1, das in den mit einem entsprechenden Gewindeausgestattetem Entlladutigskopf eingeschraubt ist. Zwischen diesen beiden Teilen befindet sich eine Trennscheibe, welche bei einem bestimmten Druck, der sich im Innern des rohrförmigen Behälters aufbaut, zerstört wird und birst. Durch diese Trennscheibe wird zwischen dem Behälterteil und dem Entladekopf ein gasdichter Verschluß geschaffen, so daß sich in dem Behälter der entsprechende Druck aufbauen kann, wenn die sich flammenfrei exotherm zersetzende gaserzeugende Ladung durch ein entsprechendes elektrisch zu betätigendes Heizelement gezündet wird, die dann die Zersetzung der Ladung zur Folge hat.The invention relates to an explosive device of the known type, which consists of a tubular container part which is used to hold the charge. This container is provided at one end with a thread 1 which is screwed into the discharge head equipped with a corresponding thread. Between these two parts there is a separating disk which is destroyed and bursts at a certain pressure that builds up inside the tubular container. This separating disk creates a gas-tight seal between the container part and the discharge head, so that the appropriate pressure can build up in the container when the flame-free exothermic decomposing gas-generating charge is ignited by a corresponding electrically operated heating element, which then causes the decomposition of the Charge.
Die Sprengvorrichtung gemäß der Erfindung ist von besonderer Bedeutung, wenn die Ladung1 im wesentlichen aus einer Mischung von äquimolekularen Teilen Natriumnitrit und Ammoniumchlorid besteht, welche einen geringen Anteil eines Stabilisierungsmittels enthält, das dazu dient, eine Zersetzung der Masse während des Lagerns des Materials bei gewöhnlicher Temperatur zu ver-The blasting device according to the invention is of particular importance when the charge 1 consists essentially of a mixture of equimolecular parts sodium nitrite and ammonium chloride, which contains a small proportion of a stabilizing agent which serves to prevent the material from decomposing during storage of the material Temperature too
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liiii(k'i"ii. Wenn eine äquimolekulare Mischung von Nali'iumnilrit und Ammoniuinehlorid örtlich erhitzt wird, zersetzt sie sich ohne Flammenbildung, wobei <liese Zersetzung sich selbst aufrechterhält und dabei Natriumchlorid, Stickstoff und Dampf entsteht. In der beschriebenen Sprengvorrichtung wird durch diese Zersetzung, wenn sie einmal durch das örtlich wirkende Heizelement eingeleitet ist, der Druck heftig ansteigen, und dies führt zu einemliiii (k'i "ii. When an equimolecular mixture of Nali'ium nilrite and ammonium chloride heated locally it decomposes without flame formation, this decomposition being self-sustaining and this produces sodium chloride, nitrogen and steam. In the explosive device described is by this decomposition, once initiated by the local heating element, the Pressure rise violently, and this leads to a
ίο unmittelbaren Austritt tier Gase ohne Flammenbildung, so daß eine Sprengvorrichtung gemäß der Erfindung besonders zur Verwendung für Kohlesprengungen in Schlagwetter oder Kohlenstaub enthaltenden Schächten geeignet ist. Es wurde schon vorgeschlagen, die zur Einleitung der Zersetzung erforderliche Wärniewirkung durch einen elektrischen Zünder zu- erzeugen, jedoch wurde in (U1I' Praxis als Heizelement allgemein ein kleiner elektrischer Schwarzpulverzünder verwendet. Obwohl bei der Verwendung eines Schwarzpulverzünders eine Flamme auftritt, ist die Zeit, welche zur Zersetzung der stabilisierten Mischung von Natriuninitrit und Ammoniumchlorid zum Aufbauen eines Druckes, der ausreicht, um die Trennscheibe zu zerstören, lang genug, daß die Teilchen des elektrischen I'ulverzünders ausgebrannt sind, bevor die Scheibe zerstört wird.ίο immediate exit of animal gases without flame formation, so that an explosive device according to the invention is particularly suitable for use for coal blasting in firedamp or shafts containing coal dust. It has already been proposed, to-produce the required to initiate the decomposition Wärniewirkung by an electric igniter, but 1 I 'practice, it has generally a small electric black powder igniter used as a heating element in (U. Although a flame occurs with the use of a black powder igniter, is the Time required for the stabilized mixture of sodium nitrite and ammonium chloride to decompose to build up pressure sufficient to destroy the cutting disc, long enough that the particles of the electric powder igniter are burned out before the disc is destroyed.
Hei einer Sprengvorrichtung der l>escliriel>eiien Art wurden die beiden elektrischen Leitungen zu dem örtlichen Erhitzungseleinen-t bisher in dem eingeschraubten Teil des Behälters, und zwar an dem dein Fntladimg.skopf abgewendeten linde, vorgesehen, so da(.1 es beim Zusammenbau der Vorrichtung mit der Ladung jedesmal, wenn diese benutzt WUi-(U', notwendig war, die Teile an beiden Enden des rohrförmigen Behälters aufzuschrauben, wobei das I leizeleinent vorher mit den elektrischen Leitungen versehen war und die Ladung dann eingeführt wurde. Diese Einführung der Ladung erfolgte gewöhnlich von dem Entladungskopfende aus, bevor die Trennscheibe eingestzt wurde, und die Verbindung mit dem Entladungskopf wurde dann durch Aufschrauben hergestellt. Diese Handhabung war nicht geeignet, eine rasche Neuladung der Einrichtung durchzuführen, und das Neuladen wurde in der l'raxis in einer beträchtlichen Entfernung vom Sprengort und bisweilen sogar über Tage vorgenommen. Wenn dabei zufällig dem Schießmeister eine Sprengvorrichtung geliefert wurde, von der angenommen wird, daß sie geladen ist, und wobei in die Vorrichtung wohl der elektrische Pulverzünder eingesetzt ist, jedoch nicht die Ladung der gaserzeugenden Masse und auch nicht die Trennscheibe eingesetzt ist, könnte beim Schließen des elek-Irischen Stromes eine Zündung der schlagenden Wetter eintreten, da die elektrische Zündmasse ihre Flainmenwirkung durch die Öffnungen des Entladungskopfes wirksam werden läßt.In the case of an explosive device of the escliriel type, the two electrical lines to the local heating line were previously provided in the screwed-in part of the container, namely on the linden tree facing away from the discharge head, so that (.1 it was during assembly of the device with the charge every time it was used WUi - (U ', it was necessary to unscrew the parts at both ends of the tubular container, the electrical lines previously being provided to the device and the charge then being introduced Charging was usually done from the discharge head end before the cutting disc was inserted, and the connection to the discharge head was then made by screwing in. This manipulation was not suitable for a quick recharge of the device and the recharging was in the practice in one considerable distance from the site of the detonation and sometimes even over days namedmeister a blasting device was delivered, of which it is assumed that it is charged, and with the electric powder detonator inserted in the device, but not the charge of the gas-generating mass and also not the separating disk, could close the electric-Irish Current an ignition of the striking weather can occur, since the electrical ignition material lets its flame effect through the openings of the discharge head.
Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine Sprengvorrichtung und einen solchen Aufbau derselben zu schaffen, daß diese sich leicht mit einer an sich bekannten Ladung einer festen Masse wieder laden läßt, die bei einer örtlichen Erhitzung sich selbst ohne Flammenwirkung zersetzt, so daß die obenerwähnten Zufälligkeiten sicher ausgeschlossen werden.The purpose of the invention is now to provide an explosive device and such a structure create that these can easily be recharged with a known charge of a solid mass which, when heated locally, decomposes itself without the effect of a flame, so that the above-mentioned Coincidences can be safely excluded.
Gemäß der Erfindung ist bei der Sprengvorrichtung1 der angegebenen Art mindestens einer der beiden elektrischen Leitungsdrähte isoliert durch einen gasdichten Verschluß der Trennscheibe hin-1 durchgeführt, wobei das freie Ende dieses Drahtes eine ausreichende Länge aufweist, um durch die Wandung des Entladungskopfes himdurchgeführt zu werden.According to the invention of the type indicated at least one of the two electric wires insulated by a gas-tight seal of the cutting wheel back 1 is performed in the blasting apparatus 1, wherein the free end of this wire has a sufficient length to be himdurchgeführt through the wall of the discharge head.
Wenn das dem Entladungsendc gegenüberliegende Ende der Vorrichtung ebenfalls mit Gewinde versehen ist, wird dieses Ende durch einen aufgeschraubton Verschlußteil verschlossen.When the opposite to the discharge endc End of the device is also threaded, this end is screwed on by a screw Closure part closed.
Hei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bohrung des Behälterteiles an dem die Trennscheibe tragenden Ende ausreichend, daß die Ladung der gaserzeugenden Masse in fertig gepackter Form eingeführt werden kanu. Dies war bisher nicht möglich, da beide Enden des Hchältcrteiles im Durchmesser wesentlich verringert waren. Die Trennscheibe, die vorzugsweise aus Stahl besteht, weist vorzugsweise in ihrem Mittelpunkt ein Loch auf, und an einer Seite derselben ist eine Metallmuffe vorgesehen, durch die mindestens einer der isolierten elektrischen Leitungsdrähte hindurchgeführt werden kann, der in der Muffe durch einen Stopfen aus Verschlußmatcrial gehalten wird. Gcwünschtenfalls kann einer der isolierten Leiter mit der Muffe selbst verbunden werden, da die Muffe durch die Trennscheibe mit dem Metallkörper der Sprengvorrichtung in elektrischer Verbindung" steht.Hei a preferred embodiment of the invention, the bore of the container part is on the the end of the separating disc is sufficient that the charge of the gas-generating mass is packed in ready-to-use form Form to be introduced canoe. This was previously not possible because both ends of the Hchältcrteiles were significantly reduced in diameter. The cutting disc, which is preferably made of steel, preferably has a hole at its center and one on one side thereof Metal sleeve provided through which at least one of the insulated electrical conductor wires is passed which is held in the sleeve by a plug made of closure material. If so desired one of the insulated conductors can be connected to the sleeve itself, since the sleeve "is in electrical communication with the metal body of the explosive device through the cutting disk.
Die Scheibe nimmt mindestens den einen isolierten elektrischen Leitungsdraht eines elektrisch zu betätigenden örtlichen Erhitziingsclemontes auf, der durch die Scheibe hindurchgcführt ist, wobei jedoch der gasdichte Verschluß nicht gestört wird. Das freie Ende des isolierten Leitungsdrahtes ist mindestens so lang, daß es durch die Wandung des Entladungskopfes hindurchgeführt werden kann. Wenn das freie Ende des Behälters ebenfalls mit Gewinde versehen ist, wird auf dieses ein entsprechender Verschlußteil aufgeschraubt.The disk takes at least one insulated electrical lead wire electrically actuating local heating clemontes, the is passed through the disc, but the gas-tight seal is not disturbed. The The free end of the insulated conductor wire is at least long enough that it can pass through the wall of the Discharge head can be passed. If the free end of the container is also with Thread is provided, a corresponding closure part is screwed onto this.
Vorzugsweise ist der innere Durchmesser des Behälterteiles an dem Ende, an dem sich die Trennscheibe befindet, ausreichend groß, um eine fertig gepackte Ladung der gaserzeugendein Masse einführen zu können.The inner diameter of the container part is preferably at the end at which the separating disk is is large enough to introduce a prepackaged charge of the gas generant into the mass to be able to.
Es ist weiterhin wünschenswert, daß die Trennscheibe aus Stahl besteht und diese vorzugsweise in ihrem Mittelpunkt mit einem Loch versehen ist. An dieser Bohrung ist an einer Seite der Scheibe eine Metallmuffe fest angebracht, deren Bohrung mit der Bohrung in der Scheibe übereinstimmt, so daß der eine isolierte elektrische Leitungsdraht durch die Bohrung der Scheibe und die Muffe hin- iao durchgeführt werden kann, wobei die Bohrung der Muffe mit einem gasdichten Verschlußmatcrial ausgefüllt ist.It is furthermore desirable that the cutting disc is made of steel, and this is preferred is provided with a hole in its center. This hole is on one side of the disc a metal sleeve firmly attached, the bore of which corresponds to the bore in the disc, so that the one insulated electrical conductor wire through the hole in the disk and the sleeve back iao can be carried out, the bore of the sleeve being filled with a gas-tight closure material is.
Bei Anwendung der den Gegenstand der Erfindung bildenden Sprengvorrichtung ist es unmög-Hch, daß der Sprengmeister das örtliche Er-When using the explosive device forming the subject of the invention it is impossible that the demolition engineer
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hitzungselement in das Rohr einsetzt, ohne daß gleichzeitig die Trennscheibe eingesetzt wird. Weiterhin ist es hierbei unmöglich, daß der Sprengmeister nicht die Abwesenheit einer Ladung der flammenfreien gaserzeugenden Masse feststellt, wenn er das örtliche Erhitzungselement einsetzt. Bei einer fertig gepackten Ladung ist diese vorzugsweise mit einer Ausnehmung oder Bohrung versehen, in die das örtliche Erhitzungselementheating element used in the pipe without the cutting disc is used at the same time. Farther It is impossible here that the demolition engineer not the absence of a charge of the detects flameless gas generating mass when using the local heating element. In the case of a pre-packed cargo, this is preferably with a recess or hole provided in which the local heating element
ίο paßt. Es ist vorteilhaft, ein solches örtliches Er-'hitzungselement anzuwenden, das- selbst nicht in der Lage ist, schlagende Wetter zu zünden, wenn der elektrische Stromkreis geschlossen wird, so daß, selbst wenn eine unvollkommene Abdichtung der Trennscheibe vorliegen sollte, dies keine Schlagwetiterzündung zur Folge hat. Wenn ein örtliches Erhitzungselement dieser Art angewandt wird, kann es durch zufällige Betätigung desselben außerhalb der beschriebenen Vorrichtung, beispielsweise durch vagabundierende' Ströme, nicht zu einer Zündung einer Schlagwetter oder Staub führenden Atmosphäre kommen, so daß die Neuladung der Vorrichtung mit vollkommener Sicherheit unter Tage an; dem abzubauenden Kohlenflöz vorgenommen werden kann.ίο fits. It is advantageous to have such a local heating element apply that- itself is unable to ignite striking weather when the electrical circuit is closed, so that even if there is an imperfect seal the cutting disc should be present, this does not result in a flameproof ignition. When a Local heating element of this type is applied, it can be activated by accidental actuation of the same outside of the device described, for example by stray currents, not an ignition of a firedamp or dust-bearing atmosphere come, so that the recharge the device on with complete safety underground; the coal seam to be mined can be made.
In der Zeichnung ist eine 'beispielsweise Ausfü'h-■rungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι einen Längsschnitt durch eine Sprengvorrichtung gemäß der Erfindung, und zwar fertig zusammengebaut, undIn the drawing, there is an 'exemplary embodiment of the invention, namely Fig. ι shows a longitudinal section through a blasting device according to the invention, fully assembled, and
Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der bei Gebrauch berstenden Trennscheibe in einer etwas abgeänderten Ausführungsform.Fig. 2 shows a detail of the cutting disc which bursts in use in a slightly modified form Embodiment.
Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht die Spreng-As can be seen from Fig. 1, the explosive
3·> vorrichtung aus einem rohrförmigen Teil 1 aus eine hohe Zugfestigkeit aufweisendem Stahl, wobei dieses Rohr an jedem Ende auf eine gewisse Länge mit Gewinde versehen ist, und die Endflächen selbst genau senkrecht zur Achse liegen. Die Bohrung dieses Teiles 1 ist auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrisch, und an dem einen Ende ist das Rohr etwas zusammengezogen. Eine Verschlußkappe aus Stahl 2 ist auf das Ende 3 aufgeschraubt, welches im Durchmesser geringer ist als der übrige Teil des Rohres, und diese Verschlußkappe trägt eine Öse 4. Diese Öse dient dazu, einmal die Vorrichtung aus den Trümmern nach dem Sprengen zu entfernen und im übrigen dazu, einen Erdleitungsdräht 5 anzubringen. Zwischen dem genau abgeschnittenen unteren Ende 3 des · Rohres 1 und der aufgeschraubten Metallkappe 2 ist eine weiche Kupferscheibe 6 angeordnet, so daß nach dem Festschrauben der Kappe 2 an diesem Ende ein gasdichter Verschluß geschaffen wird. 3 ·> Device made of a tubular part 1 made of high tensile strength steel, this tube being threaded for a certain length at each end, and the end faces themselves being exactly perpendicular to the axis. The bore of this part 1 is cylindrical for most of its length, and at one end the tube is slightly contracted. A steel cap 2 is screwed onto the end 3, which is smaller in diameter than the rest of the tube, and this cap carries an eyelet 4. This eyelet is used to remove the device from the rubble after blasting and in the the rest to attach a ground wire 5. A soft copper washer 6 is arranged between the precisely cut lower end 3 of the tube 1 and the screwed-on metal cap 2, so that a gas-tight seal is created at this end after the cap 2 has been screwed on.
Das Rohr 1 enthält eine zylindrisch gepackte Ladung 7 aus einer pulvrigen Masse, die beispielsweise aus 53 ibis 57% Natriumnitrit, 41 bis 44fl/o Ammoniumchlorid und 1 bis 3% Magnesiumoxyd besteht. An dem einen Ende dieser Ladung ist eine Bohrung oder Ausnehmung vorgesehen, die nach dem Entladung'sende der Vorrichtung zu gerichtet ist. Der Zweck dieser Bohrung ist der, daß eine elektrisch zu betätigende Heizvorrichtung 8 eingeführt werden kann, die aus einem Kupfer rohr besteht, in das eine Heizladung 11 eingepreßt ist, welche aus einer Mischung von Antimon und Kaliumpermanganat besteht. Die öffnung dieses Rohres ist um einen Stopfen aus einer polymerisiertan Chloroprenmasse herum eingezogen, durch die isolierte Leiter 9 und 9' hindurchgeführt sind, welche zu einem elektrischen Zündkopf 10 führen, der derart angeordnet ist, daß bei der Zündung1 der Zündkopfmasse diese die stark exotherme Reaktion zwischen dem Antimon und dem Kaliumpermanganat einleitet. Die durch das Kupferrolir hindurchtretende Wärme leitet die Zersetzung der Natriumniitrit-Ammoniumchlorfd-Magnesiumoxyd-Mischung ein, und diese Zersetzung schreitet rasch durch die ganze Menge der Ladung 7 fort.The tube 1 contains a cylindrically packed charge 7 of a powdery mass which consists, for example, of 53 to 57% sodium nitrite, 41 to 44 fl / o ammonium chloride and 1 to 3% magnesium oxide. At one end of this charge a bore or recess is provided which is directed towards the end of the discharge of the device. The purpose of this hole is that an electrically operated heating device 8 can be introduced, which consists of a copper tube into which a heating charge 11 is pressed, which consists of a mixture of antimony and potassium permanganate. The opening of this pipe is fed to a plug of a polymerisiertan Chloroprenmasse around, are inserted through the insulated conductors 9 and 9 ', which lead to an electric fuse head 10 which is arranged such that, when the ignition 1 Zündkopfmasse these the highly exothermic Initiates reaction between the antimony and the potassium permanganate. The heat passing through the copper roll initiates the decomposition of the mixture of sodium nitrite, ammonium chloride and magnesia, and this decomposition proceeds rapidly through the whole of the cargo 7.
Auf das Rohr 1 ist ein Entladungskopf 12 aufgeschraubt, der in Form einer Rohrkappe ausgebildet ist und dessen unteres Ende ein abgesetztes Innengewinde trägt, so daß eine Schulter gebildet wird. Gegen diese Schulter legt sich eine Stahlscheibe 14, welche zerstört wird und birst, wenn sich ein genügend hoher, vorher bestimmter Druck aufgebaut hat, der ausreichend ist, um die gewünschte Sprengwirkung zu bewirken. Diese Scheibe 14 besitzt eine mittlere Bohrung, und an einer Seite derselben ist koaxial eine Kupfermuffe 15 angeschweißt, in die ein Stopfen aus polymerisiertem Chloropren 16 eingepreßt ist. Durch diesen Stopfen sind die elektrisch isolierten Leiter 9 und 9' des elektrischen Heizelementes 8 geführt. Der eine der Leiter 9' ist in der Nähe des Stopfens von der Isolierung befreit und dort ,abgeschnitten, undi er ist an der Muffe 15 angelötet oder angeschweißt, und der andere isolierte Leiter 9 ragt durch die mittlere Bohrung der Scheibe 14 hindurch und wird auch noch durch eine kleine Bohrung 18 in der oberen Wandung des Entladungskopfes geführt. Er ist mit einem Zündschalter verbunden, der an eine Batterie in einem gewissen Abstand von dem Sprengort angeschlossen ist. Der Zündschalter und die Batterie sind auf der Zeichnung nicht dargestellt. Auf der Fläche der Scheibe 14, an der sich die Muffe 15 befindet, ist eine ringförmige Gummischeibe 17 angebracht, und diese Scheibe 17 ermöglicht die Herstellung einer so gasdichten Verbindung wie nur möglich, wenn der Entladungskopf 12 auf das Ende des Behälterteiles 1 aufgeschraubt wird. Die Auslaßöffnungen 13, welche von dem Inneren des Entladungskopfes 12 nach außen führen, sind unter einem solchen Winkel geneigt angeordnet, daß die Reaktion des Gasaustrittes aus dem Inneren des Entladungskopfes von diesem weg gerichtet ist und sich nach dem offenen Ende des Bohrloches hin auswirkt. Es ist selbstverständlich, daß der Entladungskopf der Vorrichtung nach vorn in das Bohrloch eingeführt wird. Das Gewicht der Ladung 7 ist ausreichend, um einen Gasdruck zu erzeugen, der größer ist als der Druck, unter dem die Scheibe 14 zerstört wird.A discharge head 12 is screwed onto the tube 1, which is designed in the form of a tube cap and the lower end of which is a stepped one Carries internal thread, so that a shoulder is formed. A steel disk lies against this shoulder 14, which is destroyed and bursts when there is a sufficiently high, predetermined pressure has built up sufficient to produce the desired explosive effect. This Disk 14 has a central bore and on one side thereof is a copper sleeve coaxially 15 welded into which a plug made of polymerized chloroprene 16 is pressed. Through this The electrically insulated conductors 9 and 9 ′ of the electrical heating element 8 are routed through plugs. The one the conductor 9 'is stripped of the insulation in the vicinity of the plug and there, cut off, undi he is soldered or welded to the sleeve 15, and the other insulated conductor 9 protrudes through the middle hole of the disc 14 and is also through a small hole 18 in the out the upper wall of the discharge head. It is connected to an ignition switch that is connected to a Battery is connected at a certain distance from the blasting site. The ignition switch and the batteries are not shown in the drawing. On the surface of the disc 14 on which the sleeve 15 is located, there is an annular rubber disc 17 attached, and this disk 17 enables the production of such a gas-tight connection as only possible when the discharge head 12 is screwed onto the end of the container part 1 will. The outlet openings 13, which lead from the inside of the discharge head 12 to the outside, are arranged inclined at such an angle that the reaction of the gas escapes from is directed away from the inside of the discharge head and towards the open end of the Affects borehole. It goes without saying that the discharge head of the device is forward is introduced into the borehole. The weight of the charge 7 is sufficient to hold a gas pressure generate which is greater than the pressure under which the disc 14 is destroyed.
Beim Zusammenbau der Vorrichtung wird zunächst die Verschlußkappe 2 gegen die Scheibe 6 aus weichem Kupfer fest angeschraubt, so daß dasWhen assembling the device, the closure cap 2 is first pressed against the disk 6 made of soft copper firmly screwed on, so that the
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