EP1375025A1 - Verfahren zur Herstellung eines Dosenkörpers und eines Deckelringes - Google Patents

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EP1375025A1
EP1375025A1 EP02405547A EP02405547A EP1375025A1 EP 1375025 A1 EP1375025 A1 EP 1375025A1 EP 02405547 A EP02405547 A EP 02405547A EP 02405547 A EP02405547 A EP 02405547A EP 1375025 A1 EP1375025 A1 EP 1375025A1
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cylindrical
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cylindrical ring
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EP02405547A
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French (fr)
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Sven Bauer
Reinhart Geisler
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3A Composites International AG
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Alcan Technology and Management Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/715—Method of making can bodies

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cylindrical, seamless can body and a lid ring made of metal, wherein the with Opening edge of a can body connectable cover ring a removal opening limited and on the cover ring to form a can lid a the removal opening overlapping closure membrane is attachable, at Which method a cylindrical ring is formed into a lid ring.
  • the invention is based on the object, a method of the aforementioned To create kind, with which the scrap portion in the production of can bodies and cover rings can be further reduced.
  • the inventive method can be used with little investment integrated into an existing production line. In the simplest Case is just the arrangement of a second knife or another Cutting or separating device at a distance from the existing trimming device required.
  • the separated from the can body preform cylindrical ring is preferred to a lid ring with a beaded edge for fixing on the opening edge a can body and with a lying in the lid plane Ring surface deformed to fix the sealing membrane.
  • the cylindrical ring after an intermediate draw step, i. before completely molding the can body preform, to separate from this.
  • the cylindrical ring has in this Case a larger material thickness and a larger diameter than the end-molded can body.
  • cylindrical ring is preferred only after the complete Molding the can body preform and after trimming the opening edge the can body preform separated from this.
  • metal for carrying out the inventive method are suitable all metals known for can production such as aluminum, steel or tinplate. These metals can also be painted or with a plastic coating be converted from polypropylene, for example.
  • the cover ring does not necessarily have to be together with the after this Process produced can body can be used. He can at or two-piece can bodies made of different metals or can bodies made of materials other than metal, such as plastic or coated paperboard materials.
  • a particularly preferred method relates to the production of a cylindrical, seamless metal can body with associated can lid, wherein the can lid connectable to the opening edge of the can body, a removal opening limiting lid ring and one on the lid ring arranged, the discharge opening overlapping closure membrane includes, in which method a cylindrical ring formed into a lid ring becomes.
  • the method is characterized in that a cylindrical, made seamless can body preform and the cylindrical ring after the trimming of the opening edge of the can body preform separated from this is, wherein the height of the can body preform is set so that is formed when separating the cylindrical ring of the can body.
  • a can body preform 10 shown in FIG. 1 has a one-sided with a integral bottom 14 sealed cylindrical can body 12 in Shape of a cylindrical pipe piece.
  • the can body preform 10 may in a known manner from a disc or Ronde made of metal by one or multi-stage deep drawing, ironing, ironing, drawing, extrusion as well as being produced by further massive forming processes. In these The procedure results in the can body 12 integrally formed bottom 14 as Remainder of the metal disc used as a blank after its forming.
  • Production of metal discs or blanks as blanks for the production of Can body preform 10 can in a known manner tinplate, chrome Steel sheet or aluminum sheet are used.
  • a cylindrical ring 18 is separated from the can body preform 10.
  • the initial height of the can body preform 10 is selected so that after trimming and the separation of the cylindrical ring 18, the remaining remainder of the can body preform 10 corresponds to the desired can body 20, ie the sum of the height h D of the can body 20 and the height h R of the cylindrical Ring 18 gives the total height h g of the can body preform 10 after trimming the edge of the can body preform 10 or after removal of the tip 16.
  • the cylindrical ring 18 is in a known manner by several successive Forming operations to the cover ring 22 shown in Fig. 4 reshaped.
  • the cover ring 22 has a conventional bead 24, the free end the edge formed by the first horizontal section a corresponds.
  • the crimp rim 24 merges into a horizontal annular surface 26.
  • the inner edge 28 of the a removal opening 30 bounding annular surface 26 is to eliminate a Danger of injury and to increase the rigidity of the cover ring 22nd with radially outwardly directed cutting edge, which by the second Horizontal section b corresponding edge, rolled up.
  • the cover ring of Fig. 4 is provided with a sealing membrane 32.
  • the closure membrane 32 rests on the annular surface 26 and is with this connected via an adhesive or sealing layer 34.
  • 32 is a foil made of aluminum or from Steel sheet, which optionally have a heat-sealable coating can.
  • the closure membrane 32 may be provided with a tear tab 36 his. In this case, the seal between sealing membrane 32 and Ring surface 26 adjusted so that the sealing membrane of the ring surface or from the sealing edge by peeling (peeling) can be removed.
  • the sealing membrane 32 is inseparable connected to the cover ring 22. In this case, the membrane becomes the opening pierced and along the inner edge of the annular surface 26 of the cover ring 22 removed.
  • the provided with the closure membrane 32 cover ring 22 is after the Filling a filling material as a can lid 38 on the opening edge 21 of the can body 20 crimped.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen, nahtlosen Dosenkörpers (20) aus Metall mit zugehörigem Dosendeckel, wobei der Dosendeckel einen mit dem Öffnungsrand (21) des Dosenkörpers (20) verbindbaren, eine Entnahmeöffnung begrenzenden Deckelring und eine auf dem Deckelring angeordnete, die Entnahmeöffnung überdeckende Verschlussmembran umfasst, wird eine zylinderförmige, nahtlose Dosenkörpervorform (10) gefertigt und nach dem Besäumen des Öffnungsrandes (11) der Dosenkörpervorform (10) von dieser ein zylinderförmiger Ring (18) abgetrennt. Die Höhe der Dosenkörpervorform (10) wird so vorgegeben, dass beim Abtrennen des zylinderförmigen Ringes (18) der Dosenkörper (20) gebildet wird. Mit dem Verfahren kann der Schrottanteil bei der Herstellung von Dosenkörpern und Deckelringen weiter vermindert werden. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen, nahtlosen Dosenkörpers und eines Deckelringes aus Metall, wobei der mit dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers verbindbare Deckelring eine Entnahmeöffnung begrenzt und auf dem Deckelring zur Bildung eines Dosendeckels eine die Entnahmeöffnung überdeckende Verschlussmembran anbringbar ist, bei welchem Verfahren ein zylinderförmiger Ring zum Deckelring umgeformt wird.
Bei bekannten Dosendeckeln der eingangs genannten Art mit einem Deckelring und auf diesem angeordneter Verschlussmembran erstreckt sich die Entnahmeöffnung bis in die Nähe des Bördelrandes, so dass nach dem Entfernen der Verschlussmembran nur einer schmale, vom Bördelrand radial nach innen angrenzende Ringfläche verbleibt. Nach dem Entfernen der Verschlussmembran, die in den meisten Fällen als Aufreissfolie ausgestaltet ist, wird nach dem Abziehen (Peelen) der Membran, ähnlich wie bei einem Vollaufreissdeckel, eine verhältnismässig grosse Behälteröffnung geschaffen, wodurch das Füllgut leicht zugänglich wird. Ein weiterer Vorteil dieses Deckelsystems liegt darin, dass das Füllgut sterilisiert werden kann.
Bei einem aus der EP-A-1 153 840 bekannten Verfahren zur Herstellung eines Deckelringes für einen Dosendeckel mit Verschlussmembran wird zunächst ein ebenes Blechteil zu einem zylindrischen Rohr umgeformt. Die axial verlaufenden Ränder des Rohres werden zusammengepresst und miteinander verschweisst, was mittels eines Laserstrahls erfolgt und zur Bildung einer Stumpfstossschweissnaht führt. Das Rohr wird sodann in gleich lange Rohrabschnitte bzw. zylinderförmige Ringe unterteilt. Jeder zylinderförmige Ring wird zu einem Deckelring mit einem Bördelrand zur Befestigung auf einem Dosenrumpf und zu einer ringförmigen Auflagefläche für die spätere Festlegung der Verschlussmembran umgeformt. Aus der DE-A-43 32 306 ist es zudem bekannt, an Stelle des zu einem zylindrischen Rohr umgeformten und geschweissten Blechteils durch mehrstufiges Tiefziehen eine möglichst hohe Dose mit zylindrischer Wandung zu formen und anschliessend die zylindrische Wandung in mehrere, zylinderförmige Ringe aufzuteilen. Der verbleibende Bodenteil der Dose wird als Schrott verworfen.
Die beiden vorstehend erwähnten Verfahren zur Herstellung eines Deckelringes ausgehend von einem zylinderförmigen Ring haben gegenüber der klassischen Deckelringherstellung, bei welcher zunächst eine Blechscheibe umgeformt und anschliessend zur Bildung des Deckelringes die Entnahmeöffnung ausgestanzt wird, den Vorteil eines erheblich verminderten Schrottanteils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem der Schrottanteil bei der Herstellung von Dosenkörpern und Deckelringen weiter vermindert werden kann.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass eine zylinderförmige, nahtlose Dosenkörpervorform gefertigt und der zylinderförmige Ring von dieser abgetrennt wird, wobei die Höhe der Dosenkörpervorform so vorgegeben wird, dass der Dosenkörper entweder beim Abtrennen des zylinderförmigen Ringes oder nach dem Abtrennen des zylinderförmigen Ringes und einer weiteren Umformung gebildet wird.
Die dem erfindungsgemässen Verfahren zugrundeliegende Idee, bei der Herstellung eines Dosenkörpers im gleichen Arbeitsgang einen zylinderförmigen Ring zur Herstellung eines Deckelringes bereitzustellen, führt zu der gewünschten Minimierung des Schrottanteils, der sich auf das Besäumen des Öffnungsrandes der so hergestellten Dosenkörpervorform beschränkt und der nicht grösser ist als der Schrottanteil, der sich bei der Herstellung nahtloser Dosenkörper ergibt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit geringem Investitionsaufwand in eine bestehende Produktionslinie integriert werden. Im einfachsten Fall ist nur die Anordnung eines zweiten Messers oder einer anderen Schneid- bzw. Trennvorrichtung in Abstand zur bestehenden Besäumvorrichtung erforderlich.
Der von der Dosenkörpervorform abgetrennte zylinderförmige Ring wird bevorzugt zu einem Deckelring mit einem Bördelrand zur Festlegung auf dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers und mit einer in der Deckelebene liegenden Ringfläche zur Befestigung der Verschlussmembran umgeformt.
Da die Herstellung der Dosenkörpervorform in mehreren Ziehschritten erfolgt, kann es sich als vorteilhaft erweisen, den zylinderförmigen Ring bereits nach einem Zwischenziehschritt, d.h. vor dem vollständigen Ausformen der Dosenkörpervorform, von dieser abzutrennen. Der zylinderförmige Ring hat in diesem Fall eine grössere Materialdicke und einen grösseren Durchmesser als der endgeformte Dosenkörper.
Bevorzugt wird jedoch der zylinderförmige Ring erst nach dem vollständigen Ausformen der Dosenkörpervorform und nach dem Besäumen des Öffnungsrandes der Dosenkörpervorform von dieser abgetrennt.
Als Metall zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignen sich alle zur Dosenherstellung bekannten Metalle wie Aluminium, Stahl oder Weissblech. Diese Metalle können auch lackiert oder mit einer Kunststoffbeschichtung aus beispielsweise Polypropylen umgeformt werden.
Der Deckelring muss nicht notwendigerweise zusammen mit dem nach diesem Verfahren hergestellten Dosenkörper verwendet werden. Er kann bei ein- oder zweiteiligen Dosenkörpern aus unterschiedlichen Metallen oder auch bei Dosenkörpern aus anderen Werkstoffen als Metall, beispielsweise aus Kunststoff oder aus beschichteten Kartonmaterialien, eingesetzt werden.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren betrifft die Herstellung eines zylinderförmigen, nahtlosen Dosenkörpers aus Metall mit zugehörigem Dosendeckel, wobei der Dosendeckel einen mit dem Öffnungsrand des Dosenkörpers verbindbaren, eine Entnahmeöffnung begrenzenden Deckelring und eine auf dem Deckelring angeordnete, die Entnahmeöffnung überdeckende Verschlussmembran umfasst, bei welchem Verfahren ein zylinderförmiger Ring zum Deckelring umgeformt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine zylinderförmige, nahtlose Dosenkörpervorform gefertigt und der zylinderförmige Ring nach dem Besäumen des Öffnungsrandes der Dosenkörpervorform von dieser abgetrennt wird, wobei die Höhe der Dosenkörpervorform so vorgegeben wird, dass beim Abtrennen des zylinderförmigen Ringes der Dosenkörper gebildet wird.
Es versteht sich von selbst, dass der von einer Dosenkörpervorform abgetrennte zylinderförmige Ring bzw. der daraus hergestellte Deckelring nicht notwendigerweise mit dem aus derselben Dosenkörpervorform hergestellten Dosenkörper zusammen verwendet werden muss. Vielmehr dürfte in der Praxis eine getrennte Weiterverarbeitung der Dosenkörper und der zylinderförmigen Ringe und das spätere ungeordnete Zusammenführen von Dosenkörpern und aus den zylinderförmigen Ringen gefertigten Deckelringen eine zweckmässige Verfahrensvariante sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
  • Fig 1 die Seitenansicht einer Dosenkörpervorform mit Zipfelbildung;
  • Fig 2 die Seitenansicht der Dosenkörpervorform von Fig. 1 mit abgetrennten Zipfeln;
  • Fig. 3 die Seitenansicht der Dosenkörpervorform von Fig. 2 mit weiter abgetrenntem zylindrischen Ring;
  • Fig. 4 den teilweisen Schnitt durch einen aus dem zylinderförmigen Ring von Fig. 3 hergestellten Deckelring;
  • Fig. 5 den teilweisen Schnitt durch den Deckelring von Fig. 4 mit aufgesiegelter Verschlussmembran.
Eine in Fig. 1 dargestellte Dosenkörpervorform 10 weist einen einseitig mit einem integralen Boden 14 verschlossenen zylinderförmigen Dosenrumpf 12 in Form eines zylinderförmigen Rohrstückes auf. Die Dosenkörpervorform 10 kann in bekannter Weise aus einer Scheibe oder Ronde aus Metall durch ein- oder mehrstufiges Tiefziehen, Abstreckziehen, Abstreck-Gleitziehen, Fliesspressen sowie durch weitere Massivumformverfahren hergestellt werden. Bei diesen Verfahren ergibt sich der am Dosenrumpf 12 integral angeformte Boden 14 als Rest der als Rohling eingesetzten Metallscheibe nach deren Umformung. Zur Herstellung der Metallscheiben oder -ronden als Rohlinge zur Herstellung der Dosenkörpervorform 10 kann in bekannter Weise Weissblech, verchromtes Stahlblech oder Aluminiumblech verwendet werden.
Die oben beschriebenen Massivumformvorgänge führen als Folge der bekannten Zipfelbildung zu einem ungleichmässig ausgebildeten Öffnungsrand 11 der auf diese Weise hergestellten Hohlkörper. Dieser ungleichmässige Rand bzw. die Zipfel 16 werden durch einen ersten Horizontalschnitt a bezüglich der senkrecht verlaufenden Dosenachse z als Schrott entfernt.
Gemäss den Fig. 2 und 3 wird nach dem Besäumen des Randes mit einem zweiten Horizontalschnitt b ein zylinderförmiger Ring 18 von der Dosenkörpervorform 10 abgetrennt. Hierbei wird die Ausgangshöhe der Dosenkörpervorform 10 so gewählt, dass nach dem Besäumen und dem Abtrennen des zylinderförmigen Ringes 18 der verbleibende Rest der Dosenkörpervorform 10 dem gewünschten Dosenkörper 20 entspricht, d.h. die Summe der Höhe hD des Dosenkörpers 20 und der Höhe hR des zylinderförmigen Ringes 18 ergibt die Gesamthöhe hg der Dosenkörpervorform 10 nach dem Besäumen des Randes der Dosenkörpervorform 10 bzw. nach dem Entfernen der Zipfel 16.
Der zylinderförmige Ring 18 wird in bekannter Weise durch mehrere aufeinanderfolgende Umformoperationen zu dem in Fig. 4 dargestellten Deckelring 22 umgeformt.
Der Deckelring 22 weist einen üblichen Bördelrand 24 auf, dessen freies Ende der durch ersten Horizontalschnitt a entstandenen Kante entspricht. Der Bördelrand 24 geht in eine horizontale Ringfläche 26 über. Der innere Rand 28 der eine Entnahmeöffnung 30 begrenzenden Ringfläche 26 ist zur Beseitigung einer Verletzungsgefahr sowie zur Erhöhung der Steifigkeit des Deckelringes 22 mit radial nach aussen gerichteter Schnittkante, welche der durch den zweiten Horizontalschnitt b entstandenen Kante entspricht, eingerollt.
In Fig. 5 ist der Deckelring von Fig. 4 mit einer Verschlussmembran 32 versehen. Die Verschlussmembran 32 liegt der Ringfläche 26 auf und ist mit dieser über eine Klebstoff- oder Siegelschicht 34 verbunden. Als Material für die Verschlussmembran 32 dient beispielsweise eine Folie aus Aluminium oder aus Stahlblech, die gegebenenfalls eine heisssiegelfähige Beschichtung aufweisen kann. Die Verschlussmembran 32 kann mit einer Aufreisslasche 36 versehen sein. In diesem Fall wird die Siegelung zwischen Verschlussmembran 32 und Ringfläche 26 so eingestellt, dass die Verschlussmembran von der Ringfläche bzw. vom Siegelrand durch Abziehen (Peelen) entfernt werden kann. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Verschlussmembran 32 untrennbar mit dem Deckelring 22 verbunden. In diesem Fall wird die Membran zur Öffnung durchstochen und entlang dem inneren Rand der Ringfläche 26 vom Deckelring 22 entfernt.
Der mit der Verschlussmembran 32 versehene Deckelring 22 wird nach dem Einfüllen eines Füllgutes als Dosendeckel 38 auf den Öffnungsrand 21 des Dosenkörpers 20 aufgebördelt.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen, nahtlosen Dosenkörpers (20) und eines Deckelringes (22) aus Metall, wobei der mit dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers verbindbare Deckelring (22) eine Entnahmeöffnung (30) begrenzt und auf dem Deckelring (22) zur Bildung eines Dosendeckels (38) eine die Entnahmeöffnung (30) überdeckende Verschlussmembran (32) anbringbar ist, bei welchem Verfahren ein zylinderförmiger Ring (18) zum Deckelring (22) umgeformt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine zylinderförmige, nahtlose Dosenkörpervorform (10) gefertigt und der zylinderförmige Ring (18) von dieser abgetrennt wird, wobei die Höhe der Dosenkörpervorform (10) so vorgegeben wird, dass der Dosenkörper (20) entweder beim Abtrennen des zylinderförmigen Ringes (18) oder nach dem Abtrennen des zylinderförmigen Ringes (18) und einer weiteren Umformung gebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Ring (18) zu einem Deckelring (22) mit einem Bördelrand (24) zur Festlegung auf dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers und mit einer in der Deckelebene liegenden Ringfläche (26) zur Befestigung der Verschlussmembran (32) umgeformt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Ring (18) vor dem vollständigen Ausformen der Dosenkörpervorform (10) von dieser abgetrennt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Ring (18) nach dem vollständigen Ausformen der Dosenkörpervorform (10) und nach dem Besäumen des Öffnungsrandes der Dosenkörpervorform (10) von dieser abgetrennt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen, nahtlosen Dosenkörpers (20) aus Metall mit zugehörigem Dosendeckel (38), wobei der Dosendeckel (38) einen mit dem Öffnungsrand (21) des Dosenkörpers (20) verbindbaren, eine Entnahmeöffnung (30) begrenzenden Deckelring (22) und eine auf dem Deckelring (22) angeordnete, die Entnahmeöffnung (30) überdeckende Verschlussmembran (32) umfasst, bei welchem Verfahren ein zylinderförmiger Ring (18) zum Deckelring (22) umgeformt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine zylinderförmige, nahtlose Dosenkörpervorform (10) gefertigt und der zylinderförmige Ring (18) nach dem Besäumen des Öffnungsrandes (11) der Dosenkörpervorform (10) von dieser abgetrennt wird, wobei die Höhe der Dosenkörpervorform (10) so vorgegeben wird, dass beim Abtrennen des zylinderförmigen Ringes (18) der Dosenkörper (20) gebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Ring (18) zu einem Deckelring (22) mit einem Bördelrand (24) zur Festlegung auf dem Öffnungsrand (21) des Dosenkörpers (20) und mit einer in der Deckelebene liegenden Ringfläche (26) zur Befestigung der Verschlussmembran (32) umgeformt wird.
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