EP0915193A1 - Doppeldraht-Zwirnspindel - Google Patents

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EP0915193A1
EP0915193A1 EP97115491A EP97115491A EP0915193A1 EP 0915193 A1 EP0915193 A1 EP 0915193A1 EP 97115491 A EP97115491 A EP 97115491A EP 97115491 A EP97115491 A EP 97115491A EP 0915193 A1 EP0915193 A1 EP 0915193A1
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EP
European Patent Office
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spindle
thread
double
protective pot
pot
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EP97115491A
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Guido Spix
Stefan Kross
Jürgen Kallmann
Ingo Filz
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Volkmann GmbH and Co KG
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Volkmann GmbH and Co KG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/14—Details
    • D01H1/42—Guards or protectors for yarns or threads, e.g. separator plates, anti-ballooning devices
    • D01H1/427—Anti-ballooning cylinders, e.g. for two-for-one twist machine
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/10—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously for imparting multiple twist, e.g. two-for-one twisting
    • D01H1/105—Arrangements using hollow spindles, i.e. the yarns are running through the spindle of the unwound bobbins
    • D01H1/106—Two-for-one twisting

Definitions

  • the invention relates to a double-wire twisting spindle, containing a rotationally driven spindle and one on the spindle, secured against rotation Protective pot that either holds at least one Supply spool is formed or at least two open-end spinning turbines to generate in the hollow spindle axis insertable thread.
  • the thread With double-wire twisting spindles, the thread becomes common pulled up from the coil, which then the hollow Spindle axis down to the rotating thread storage disc goes through; the thread then passes through the thread storage disc radially outward, wraps around it in a certain area, then forming a thread balloon between the protective cup secured against rotation and the balloon limiter, which is also stationary, upwards led to the thread guide eyelet determining the balloon tip from where the thread then becomes a take-up unit runs.
  • the thread storage disc has the Purpose, between the exit point of the thread from the Take up a thread reserve from the spindle and the thread balloon, which is a balance between the inner and outer thread tension creates.
  • This group includes double-wire twisting spindles, bei which the balloon limiter is rigidly connected to the spindle is and thus inevitably rotates at the spindle speed (see DE 1 840 338 U1; NL 68 583; DE 29 52 283 A1).
  • the double-wire twisted spindle treated in DE 1 268 031 C1 can be counted in the case of a thread storage jacket designated balloon limiter jacket, which together with the spindle rotates, only over part of the spindle height extends to which is stationary in the axial direction Balloon limiting ring connects.
  • this embodiment leads the stationary balloon limiting ring braking of the thread balloon section lying against it, so that it leads to thread storage is coming.
  • Double-wire twisting spindles according to US Pat. No. 2,127,921, 2 609 652 and 3 007 299 as well as GB 1 245 010 Group of double wire twisting spindles is the one from the rotating spindle core radially emerging thread for reduction the thread tension through a coupling coupled to the spindle co-rotating thread channel guided.
  • Thread storage is omitted due to the lack of a storage facility as well as largely free balloon expansion.
  • the invention has for its object a double wire twisting spindle to create, where those acting on the thread Forces are reduced to drive the spindle required drive power kept as low as possible and productivity is also increased.
  • a double-wire twisting spindle is used to solve this task with the features of the claim.
  • Figures 1 and 2 are for constructive or functional same or comparable elements have the same names and reference numerals are used.
  • the double wire twisting spindle shown in Figure 1 contains one for example in a not shown Spindle bench with stationary, cylindrical outer housing 1 with bottom 1.1 and bearing bracket hub 1.2.
  • a e.g. formed as a hollow spindle 3 spindle which means a single motor drive 4 not belonging to the invention is rotationally drivable.
  • a bearing 5 is on the upper end of the spindle 3 a protective pot 6 is mounted which has a protective pot jacket 6.2, a protective pot base 6.1 and a protective pot hub 6.3 to which the spindle hollow axis 6.5 and, as shown, connect a thread inlet pipe 6.4.
  • the spindle hollow axis 6.5 is a and shown only schematically Liftable thread brake 17 not belonging to the invention assigned according to DE 29 14 656 C2.
  • the protective pot 6 takes at least two adjacent Spinning units, preferably in the form of OE spinning turbines 70, 70 on which dissolved fiber material through Feed channels 71 is supplied.
  • the one from the spinning turbines The spun threads produced are passed through rollers 72, 72 the thread inlet tube 6.4 is drawn into the spindle hollow axis 6.5, to each other according to the double wire twisting process to be twisted.
  • the rotational drive in the not belonging to the invention in the protective pot 6 stored Open-end spinning turbines 70, 70 are made using electric motors 73, 73.
  • Thread channel 7.1 On the spindle 3 is a rotating with the spindle Turntable 7, the one with the axial holes the protective cup hub 6.3 and for the first thread spindle type 1 also adjoining the axial bore of the spindle 3, essentially radially extending thread channel 7.1 is provided.
  • a cylinder jacket 9 put on, as shown, about its entire height, or even part of it Height, with a thread guide, in particular thread guide channel 9.1, is provided, the lower end of which Thread channel 7.1 connects.
  • An intermediate housing 11 forming an energy-saving pot 11 with its hub 11.1 with the interposition of a bearing 10 mounted freely rotatable on the outside of the bearing bracket hub 1.2.
  • a thread a drawn off from the supply spool A runs axially through the thread inlet tube 6.4, the spindle hollow axis and the axial bore 6.5 of the protective pot hub 6.3, before passing through the particularly radially running thread channel 7.1 into the thread guide member or the thread guide channel 9.1 with the spindle rotating cylinder jacket 9 is inserted and passed through.
  • the thread emerging at the upper end of the cylinder jacket 9 is then, as shown in FIG. 1, optionally, with balloon formation, in a conventional manner to the thread guide eyelet 12 located in the extension of the spindle axis and finally fed in a conventional manner to a winding unit (not shown).
  • the thread leaving the thread guide channel 9.1 can also 2 on the route to the thread guide eyelet 12 ' be guided by a hood 18 on the outer housing 1 or the like is put on.
  • Transition between the hollow spindle axis and the radial extending thread channel 7.1 is not part of the invention and only schematically illustrated injector arrangement 20 intended.
  • This injector arrangement is used to thread the thread 20 compressed air supplied through the hollow spindle 3, whereby a to the upper end of the thread inlet pipe 6.4 held thread sucked in by suction and through the radial thread channel 7.1 and the subsequent thread guide channel 9.1 is blown through.

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Abstract

Doppeldraht-Zwirnspindel, enthaltend: a) eine rotatorisch antreibbare Spindel (3), b) einen auf der Spindel (3) gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf (6), c) eine mit der Spindel (3) drehfest verbundene Drehscheibe (7), die einen an eine Spindelhohlachse (6.3; 6.4) angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal (7.1) aufweist und einen den Schutztopf (6) umgebenden Zylindermantel (9) trägt, der ein an den Fadenkanal (7.1) anschließendes, sich vorzugsweise über die gesamte Zylindermantelhöhe erstreckendes Fadenführungsorgan (9.1) aufweist, d) ein die Drehscheibe (7) und den Zylindermantel (9) umgebendes, frei drehbar gelagertes Zwischengehäuse (11), und e) ein das Zwischengehäuse (11) aufnehmendes stationäres Außengehäuse (1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldraht-Zwirnspindel, enthaltend eine rotatorisch antreibbare Spindel und einen auf der Spindel gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf, der entweder zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule ausgebildet ist oder mindestens zwei Open-End-Spinnturbinen zur Erzeugung von in die Spindelhohlachse einführbaren Spinnfäden aufnimmt.
Bei Doppeldraht-Zwirnspindeln wird der Faden gewöhnlich von der Spule nach oben hin abgezogen, der dann die hohle Spindelachse nach unten zur rotierenden Fadenspeicherscheibe durchläuft; der Faden durchläuft anschließend die Fadenspeicherscheibe radial nach außen, umschlingt dieselbe in einem bestimmten Bereich, um dann unter Bildung eines Fadenballons zwischen dem gegen Rotation gesicherten Schutztopf und dem ebenfalls stillstehenden Ballonbegrenzer nach oben zu der die Ballonspitze bestimmenden Fadenführeröse geführt zu werden, von wo aus der Faden dann zu einem Aufwickelaggregat verläuft. Dabei hat die Fadenspeicherscheibe den Zweck, zwischen der Austrittsstelle des Fadens aus der Spindel und dem Fadenballon eine Fadenreserve aufzunehmen, die einen Ausgleich zwischen den inneren und äußeren Fadenzugkräften schafft.
Im Bereich des Fadenballons wird die sich zwischen dem Spulentopf und dem Ballonbegrenzer befindliche Luftschicht vom Ballonfaden durchschnitten und teilweise in Drehung versetzt, wodurch auf den Faden insgesamt drei Komponenten einwirken, nämlich die in radialer Richtung wirkende Fliehkraft, die in tangentialer Richtung wirkende Reibungskraft, hervorgerufen durch Luftreibung und durch Reibung am Ballonbegrenzer, sowie die in axialer Richtung wirkende Fadenzugkraft, die durch die Geometrie der Spindel/Speicherscheibe bestimmt wird. Diese kombinierten Kräfte können zu hohen, für spezielle Fadensorten nicht tolerierbaren Beanspruchungen und damit zu Fadenbeschädigungen führen.
Zur Herabsetzung dieser Fadenbeanspruchung sind bereits verschiedene Maßnahmen getroffen worden.
Gruppe I:
Zu dieser Gruppe gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln, bei denen der Ballonbegrenzer starr mit der Spindel verbunden ist und damit zwangsläufig mit der Spindeldrehzahl umläuft (siehe DE 1 840 338 U1; NL 68 583; DE 29 52 283 A1).
Gruppe II:
Hierzu gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln mit entweder zwangsangetriebenem oder frei mitrotierendem Ballonbegrenzer, der von dem umlaufenden Fadenballon und damit der rotierenden Luftringsäule mitgeschleppt wird (siehe CH 417 418; DE 40 18 541 A1). Zu dieser Gruppe kann auch die in der DE 1 268 031 C1 behandelte Doppeldraht-Zwirnspindel gerechnet werden, bei der ein als Fadenspeichermantel bezeichneter Ballonbegrenzermantel, der zusammen mit der Spindel umläuft, sich nur über einen Teil der Spindelhöhe erstreckt, an den sich in axialer Richtung ein stationärer Ballonbegrenzungsring anschließt. Bei dieser Ausführungsform führt der stationäre Ballonbegrenzungsring zu einer Abbremsung des gegen ihn anliegenden Fadenballonabschnitts, so daß es auf diese Weise zu einer Fadenspeicherung kommt.
Gruppe III:
Hierzu gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln gemäß US 2 127 921, 2 609 652 und 3 007 299 sowie GB 1 245 010. Bei den zu dieser Gruppe gehörenden Doppeldraht-Zwirnspindeln wird der aus der rotierenden Spindelseele radial austretende Faden zur Herabsetzung der Fadenzugkraft durch einen mit der Spindel gekoppelten, mitrotierenden Fadenkanal zwangsgeführt. Dabei entfällt eine Fadenspeicherung infolge Fehlens einer Speichermöglichkeit sowie auch eine weitgehend freie Ballonentfaltung.
Bei Systemen gemäß den Gruppen I - III können zwar die Fadenzugkräfte deutlich reduziert werden, dafür tritt aber ein sehr hoher Energiebedarf auf.
Gruppe IV:
Zur Herabsetzung der Antriebsleistung von Spindeln behandeln die DE 30 23 074 A1 und EP 0 109 573 A1 Spindeln mit mitrotierendem Spulentopf, der von einem feststehenden Mantel umgeben ist. Es werden Einzelheiten zum Abstand zwischen dem rotierenden und dem stehenden Topf mit dem Ziel eines Aufbaus einer laminaren Strömung beschrieben.
Gruppe V:
Bei einem in der DE 1 104 653 beschriebenen Spinntopf ist zwischen einer stillstehenden Spinnkammer und dem Spinntopf ein den Topf ganz oder teilweise umgebendes Zwischengehäuse angeordnet, das in der Spinnkammer oder am Antriebsmotor des Topfes drehbar gelagert ist und durch Schleppwirkung von der mit dem Spinntopf rotierenden Luftsäule mit einer Drehzahl mitgenommen wird, die kleiner ist als die des Spinntopfes. Infolge der reduzierten Relativgeschwindigkeit zwischen dem Spinntopf und dem umlaufenden Zwischengehäuse einerseits und zwischen dem umlaufenden Zwischengehäuse und der stillstehenden Spinnkammer andererseits braucht zum Antrieb des Spinntopfes nur eine entsprechend kleinerer Leistung aufgebracht werden. Eine Schonung des gesponnenen Fadens ist weder beabsichtigt noch erreichbar.
Alle Maßnahmen der Gruppen I - V stellen Einzelschritte dar, die nur fallweise den Doppeldraht-Zwirnprozeß, soweit es die Reduzierung der Fadenzugkraft, die Herabsetzung des Energiebedarfs sowie eine Erhöhung der Produktivität betrifft, ansprechen bzw. einbeziehen. Die bisherigen Lösungen betreffen jeweils nur Teilbereiche und konnten damit für sich allein betrachtet den Doppeldraht-Zwirnprozeß weder in technologischer noch in wirtschaftlicher und produktiver Hinsicht besonders herausragend prägen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldraht-Zwirnspindel zu schaffen, bei der die auf den Faden wirkenden Kräfte reduziert werden, die für den Antrieb der Spindel erforderliche Antriebsleistung möglichst gering gehalten und außerdem die Produktivität gesteigert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Doppeldraht-Zwirnspindel mit den Merkmalen des Patentanspruchs.
Infolge der Zwangsführung des um den Schutztopf rotierenden Fadens innerhalb des Fadenführungsorgans des den Schutztopf umgebenden Zylindermantels werden die auf den Faden ausgeübten Zugkräfte gering gehalten, während durch das zwischen diesem mit Spindeldrehzahl rotierendem Zylindermantel und dem stationären Außengehäuse frei drehbar gelagerte Zwischengehäuse die Antriebsleistung für die Spindel herabgesetzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Figur 1
zeigt einen Axialschnitt eines ersten Typs der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel;
Figur 2
zeigt einen Axialschnitt eines zweiten Typs der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel;
Figur 3
zeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit.
In den Figuren 1 und 2 werden für konstruktiv oder funktionell gleiche oder vergleichbare Elemente die gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen verwendet.
Die in Figur 1 dargestellte Doppeldraht-Zwirnspindel enthält ein beispielsweise in einer nicht dargestellten Spindelbank stationär angebrachtes, zylindrisches Außengehäuse 1 mit Boden 1.1 und Lagerträgernabe 1.2. Innerhalb der Lagerträgernabe 1.2 ist mittels eines Lagers 2 eine z.B. als Hohlspindel 3 ausgebildete Spindel gelagert, die mittels eines nicht zur Erfindung gehörenden Einzelmotorantriebs 4 rotatorisch antreibbar ist.
Auf dem oberen Ende der Spindel 3 ist mittels eines Lagers 5 ein Schutztopf 6 gelagert, der einen Schutztopfmantel 6.2, einen Schutztopfboden 6.1 und eine Schutztopfnabe 6.3 umfaßt, an die sich die Spindelhohlachse 6.5 und, wie dargestellt, ein Fadeneinlaufrohr 6.4 anschließen. Der Spindelhohlachse 6.5 ist eine nur schematisch dargestellte und nicht zur Erfindung gehörende lüftbare Fadenbremse 17 gemäß DE 29 14 656 C2 zugeordnet. Um den Schutztopf 6 gegen Rotation zu sichern, ist dieser, wie dargestellt, mit Haltemagneten 8 bestückt, denen in Figur 2 dargestellte übliche Gegenmagnete 81 gegenüberliegen, oder es erfolgt bei schräger Spindelanordnung eine Sicherung gegen Rotation durch Gewichtsstabilisierung.
Bei dem ersten Zwirnspindeltyp gemäß Figur 1 dient der Schutztopf 6 als üblicher Spulenträger zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule A.
Bei dem zweiten Doppeldraht-Zwirnspindeltyp gemäß Figur 2 zur Durchführung eines sogenannten integrierten Spinn-Zwirnverfahrens, wie es in der DE 44 27 875 C1 beschrieben ist, nimmt der Schutztopf 6 mindestens zwei benachbart angeordnete Spinnaggregate, vorzugsweise in Form von OE-Spinnturbinen 70, 70 auf, denen aufgelöstes Fasermaterial durch Einspeisungskanäle 71 zugeführt wird. Die von den Spinnturbinen erzeugten Spinnfäden werden über Rollen 72, 72 durch das Fadeneinlaufrohr 6.4 in die Spindelhohlachse 6.5 eingezogen, um entsprechend dem Doppeldraht-Zwirnprozeß miteinander verzwirnt zu werden. Der Rotationsantrieb der in nicht zur Erfindung gehörender Weise im Schutztopf 6 gelagerten Offen-End-Spinnturbinen 70, 70 erfolgt mittels E-Motoren 73, 73.
Auf die Spindel 3 ist eine mit der Spindel rotierende Drehscheibe 7 aufgezogen, der mit einem an die Axialbohrungen der Schutztopfnabe 6.3 und für den ersten Zwirnspindeltyp gemäß Figur 1 auch an die Axialbohrung der Spindel 3 anschließenden, im wesentlichen radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 versehen ist. Auf den äußeren Rand der Drehscheibe 7 ist ein Zylindermantel 9 aufgesetzt, der, wie dargestellt, über seine gesamte Höhe, oder auch nur über einen Teil seiner Höhe, mit einem Fadenführungsorgan, insbesondere Fadenführungskanal 9.1, versehen ist, dessen unteres Ende an den Fadenkanal 7.1 anschließt.
Ein einen Energiespartopf 11 bildendes Zwischengehäuse 11 ist mit seiner Nabe 11.1 unter Zwischenschaltung eines Lagers 10 auf der Außenseite der Lagerträgernabe 1.2 frei drehbar gelagert.
Beim Betrieb der Doppeldraht-Zwirnspindel durchläuft ein von der Vorlagespule A abgezogener Faden a in axialer Richtung das Fadeneinlaufrohr 6.4, die Spindelhohlachse und die Axialbohrung 6.5 der Schutztopfnabe 6.3, bevor er durch den insbesondere radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 in das Fadenführungsorgan bzw. den Fadenführungskanal 9.1 des mit der Spindel rotierenden Zylindermantels 9 ein- und hindurchgeführt wird. Der am oberen Ende des Zylindermantels 9 austretende Faden wird gemäß Figur 1 anschließend, gegebenenfalls unter Ballonbildung, in üblicher Weise zu der in der Verlängerung der Spindelachse liegenden Fadenführeröse 12 geführt und abschließend in üblicher Weise einem nicht dargestellten Aufwickelaggregat zugeführt.
Der den Fadenführungskanal 9.1 verlassende Faden kann auch gemäß Figur 2 auf der Strecke bis zur Fadenführungsöse 12' geführt sein, indem auf das Außengehäuse 1 eine Haube 18 oder dergleichen aufgesetzt ist.
Für die Ausführungsform gemä Figur 1 ist im Bereich des Überganges zwischen der Spindelhohlachse und dem radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 eine nicht zur Erfindung gehörende und nur schematisch dargestellte Injektoranordnung 20 vorgesehen. Zum Durchfädeln des Fadens wird dieser Injektoranordnung 20 Druckluft durch die Hohlspindel 3 zugeführt, wodurch ein an das obere Ende des Fadeneinlaufrohres 6.4 gehaltener Faden durch Saugwirkung angesaugt und durch den radialen Fadenkanal 7.1 und den daran anschließenden Faden-Führungskanal 9.1 hindurchgeblasen wird. Dabei wird die im Bereich der Spindelhohlachse angeordnete Kapsel-Fadenbremse 17 in der in der DE 29 14 656 C2 beschriebenen Weise aus ihrer in Figur 1 rechts dargestellten Bremsstellung, bei der die Kapselbremse 17 gegen obere und untere Bremsflächenringe 30 bzw. 31 anliegt, aus dieser Bremsstellung freigegeben, Indem der untere Bremsflächenring 31 (in Figur 1 links dargestellt) unter dem Einfluß des in der Spindelhohlachse aufgebauten Unterdrucks nach unten bewegt wird, so daß die Kapselfadenbremse 17 sich unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten bewegt und in einer die Spindelhohlachse freigebenden Position von Stütznocken 32 festgehalten wird.

Claims (4)

  1. Doppeldraht-Zwirnspindel, enthaltend:
    a) eine rotatorisch antreibbare Spindel (3),
    b) einen auf der Spindel (3) gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf (6),
    c) eine mit der Spindel (3) drehfest verbundene Drehscheibe (7), die einen an eine Spindelhohlachse (6.3; 6.4) angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal (7.1) aufweist und einen den Schutztopf (6) umgebenden Zylindermantel (9) trägt, der ein an den Fadenkanal (7.1) anschließendes, sich vorzugsweise über die gesamte Zylindermantelhöhe erstreckendes Fadenführunsorgan (9.1) aufweist,
    d) ein die Drehscheibe (7) und den Zylindermantel (9) umgebendes, frei drehbar gelagertes Zwischengehäuse (11), und
    e) ein das Zwischengehäuse (11) aufnehmendes stationäres Außengehäuse 1.
  2. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungsorgan die Form eines Fadenführungskanals (9.1) hat.
  3. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutztopf (6) zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule (A) als Spulenträger ausgebildet ist.
  4. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schutztopf (6) mindestens zwei OE-Spinnturbinen (70, 70) zur Erzeugung von in die Spindelhohlachse einführbaren Spinnfäden untergebracht sind.
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EP0109573A1 (de) * 1982-10-25 1984-05-30 Fritjof Dr.-Ing. Maag Spindel zum Drehen, Zwirnen oder Umwinden von Garnen

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