EP1434731B1 - Wickelhülse - Google Patents
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- EP1434731B1 EP1434731B1 EP02776731A EP02776731A EP1434731B1 EP 1434731 B1 EP1434731 B1 EP 1434731B1 EP 02776731 A EP02776731 A EP 02776731A EP 02776731 A EP02776731 A EP 02776731A EP 1434731 B1 EP1434731 B1 EP 1434731B1
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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- B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
- B65H75/18—Constructional details
- B65H75/185—End caps, plugs or adapters
Definitions
- the invention relates to a winding tube for receiving a web-shaped Guts, in particular for use in the paper or printing industry, with a cylindrical elongated hollow sleeve body and at least one also cylindrical, hollow adapter, wherein the adapter is rotationally fixed end mounted on the sleeve body, the Outer diameter of the adapter does not exceed that of the sleeve body, the adapter is on an axial portion of the sleeve body substantially over the entire circumference with a lateral surface of the sleeve body in contact, the adapter is destructively disassembled from the sleeve body, the adapter on its inner substantially circular lateral surface Form-fitting elements, said adapter and sleeve body in the contact surface in the axial direction extending grooves or teeth, wherein the inner diameter of the sleeve body is greater than the inner diameter of the adapter.
- Such cores are used for example in the paper industry, especially in the printing industry for receiving paper webs winding cores consist essentially of a cylindrical elongated, hollow sleeve body made of paper or cardboard. Occasionally, extruded sleeve bodies are occasionally also used made of thermoplastic materials.
- the winding tube is mounted in a winding machine on chuck, which engage from the inside into the ends of the sleeve body and allow by terminals or via positive locking elements to initiate a torque.
- US-A-5 595 356 discloses a sleeve-adapter combination for which cardboard sheaths are also used, and incorporates all the features of the preamble of claim 1. Adhesion to the adapters is not required here, however, the cardboard tube must be fitted to the adapter by mating two or four notches on each side can be adjusted.
- the focus here is to facilitate the installation of the adapter on a wound sleeve body, in particular with regard to the creation of better visibility during the production of the positive connection.
- Plastic cores are, however, usually made for cost reasons from simple materials, however, are not regularly able to cope with the high loads imposed by the chuck.
- US-A-4 754 537 discloses a manufacturing process for a winding tube for tissue.
- sleeve and adapter at least superficially fused together to allow torque transmission from the adapter into the sleeve.
- the object of the invention is to propose a winding tube, the reusable many times, while inexpensive to manufacture and is variable in the application.
- the adapter has a radially projecting collar whose outer diameter corresponds to the outer diameter of the sleeve body substantially and the grooves or teeth in the sleeve body extending over its entire axial length ,
- the adapter In addition to the clamping effect in the contact surface of the adapter and the sleeve body prevents the radially projecting collar of the adapter, the axial displacement of the components against each other. In this way, axial forces can also be applied via the adapter, for example for positioning the coil in a machine.
- the frictional connection of adapter and sleeve body is then particularly advantageous to use when the production cost is to be reduced. This can be achieved in a simple manner in that the contact surface is formed as a pure cylindrical surface.
- the adapter is made of a more resistant material than the sleeve body.
- the use of high quality - and therefore more expensive - raw materials, for example, highly wear-resistant plastics such as fiber-reinforced polyamide can be limited to relatively small components.
- the adapter can be manufactured inexpensively by injection molding.
- the formation of a plurality of complex features such as grooves and teeth in the contact surface of a collar with end-side recesses and form-fitting elements on the inner circumferential surface in one operation is possible.
- the sleeve body of this is made of paper or cardboard, as on the one hand, the production costs kept low, on the other hand recycled materials can be fed to a meaningful use.
- sleeve body made of thermoplastically moldable plastics, for example of styrene butadiene offers itself, because the formation of grooves and teeth in the contact surface of the adapter and sleeve body is then particularly simple.
- these positive locking elements can be formed directly and run automatically over the entire length of the sleeve body. In addition, this can be made in any length depending on the specific needs.
- the sleeve body 2 has over its entire length and over its entire circumference a trapezoidal internal toothing 6 extending in the axial direction with an outer diameter 3 of 170 mm and an inner diameter 5 of 165 mm. Tooth base 9 and tooth crown 10 of the internal toothing 6 have in the circumferential direction a width 11 of 5 mm, the tooth flanks an inclination 12 of 39.1 °.
- the internal teeth 6 of the sleeve body 2 engages perfectly with a radial clearance of 0.2 to 0.4 mm in the corresponding mirror-image external teeth 13 of the adapter 3 a.
- the adapter 3 is with three on its inner side at the circumference in each case 120 ° offset from each other, extending in the axial direction, trapezoidal cam 14 having a width 15 of 46.5 mm and an inner diameter 16 of 150 mm to a not shown, machine-standardized Chuck adjusted.
- the adapter 3 is additionally equipped with a circumferential collar 17 with a length 18 of 20 mm in the axial direction, at which the end of the sleeve body 2 is applied directly.
- the outer diameter of the collar 17 is adapted to the outer diameter 3 of the winding tube 1.
- the end face 19 of the adapter 3 has 26 uniformly distributed over the circumference recesses 20 with a radial width 21 of 4 mm and an axial depth 22 of 12 mm.
- the sleeve body 2 and the adapter 3 are provided at the respective inlet ends with conical mounting slopes 19, 24 and 25.
Landscapes
- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
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- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Wickelhülse zum Aufnehmen eines bahnförmigen Guts, insbesondere für den Einsatz in der Papier- oder Druckindustrie, mit einem zylinderförmig langgestreckten, hohlen Hülsenkörper und mindestens einem ebenfalls zylinderförmigen, hohlen Adapter, wobei der Adapter endseitig verdrehfest an dem Hülsenkörper angebracht ist, der Außendurchmesser des Adapters den des Hülsenkörpers nicht überschreitet, der Adapter auf einem axialen Abschnitt des Hülsenkörpers im Wesentlichen auf dem gesamten Umfang mit einer Mantelfläche des Hülsenkörpers in Kontakt steht, der Adapter von dem Hülsenkörper zerstörungsfrei demontierbar ist, der Adapter auf seiner inneren im Wesentlichen kreisförmigen Mantelfläche Formschlusselemente aufweist, wobei Adapter und Hülsenkörper in der Kontaktfläche in Axialrichtung verlaufende Nuten oder Zähne aufweisen, wobei der Innendurchmesser des Hülsenkörpers größer als der Innendurchmesser des Adapters ist.
- Derartige Wickelhülsen werden beispielsweise in der Papierindustrie, insbesondere auch in der Druckindustrie zu Aufnehmen von Papierbahnen eingesetzt Wickelhülsen bestehen im Wesentlichen aus einem zylinderförmig langgestreckten, hohlen Hülsenkörper aus Papier oder Pappe. In jüngerer Zeit kommen vereinzelt auch aus thennoplastischen Kunststoffen extrudierte Hülsenkörper zum Einsatz.
- Zum Auf- oder Abwickeln des bahnförmigen Gutes wird die Wickelhülse in einer Wickelmaschine auf Spannfutter montiert, die von innen in die Enden des Hülsenkörpers eingreifen und durch Klemmen oder über Formschlusselemente die Einleitung eines Drehmomentes erlauben.
- Für Papier-Wickelhülsen ist es bekannt, den Hülsenkörper endseitig mit Adaptern auszustatten, die ein zerstörungsfreies Einspannen der relativ weichen Hülse erlauben. Häufig werden zu diesem Zweck U-formige Stirnkappen aus Metall auf die offenen Enden des Hülsenkörpers aufgesetzt.
- Die DE 44 13 810 der Sonoco Products Co. beschreibt einen ringförmigen Adapter, der mit einer kegelstumpfförmigen Außenfläche in eine entsprechend kegelig ausgebildete Innenfläche in den offenen Enden eines Hülsenkörpers aus Papier eingeklebt wird. Der Adapter verstärkt zum Einen die Enden der Wickelhülse, die damit den Spannkräften in der Wickelmaschine besser widerstehen, zum Andern erlaubt er die Verwendung eines Hülsenkörpers, dessen Innendurchmesser größer ist als das Spannfutter der Wickelmaschine.
- Auch bei den relativ preiswert herzustellenden Wickelhülsen aus Papier und Pappe stellt sich heutzutage zunehmend die Aufgabe, zur Vermeidung von Abfall diese Wickelhülsen mehrfach verwendbar zu gestalten. Bei dem in der DE 44 13 810 vorgeschlagenen Adapter werden jedoch einerseits durch die Verwendung eines Kegelsitzes die Kosten bei der Herstellung sowohl des Hülsenkörpers als auch des Adapters erhöht. Andererseits verhindert das vorgeschlagene Einkleben des Adapters in den Hülsenkörper die Weiterverwendung eines Adapters aus einem beschädigten Hülsenkörper.
- Die US-A-5 595 356 offenbart eine Hülsen-Adapterkombination, für die ebenfalls Papphülsen verwendet werden, und enthält alle Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ein Verkleben mit den Adaptern entfällt hier, jedoch muss die Papphülse dem Adapter durch passende Anbringung von zwei oder vier Aussparungen auf jeder Seite angepasst werden.
- Im Vordergrund steht hier die Erleichterung der Montage des Adapters auf einen bewickelten Hülsenkörper, insbesondere im Hinblick auf die Schaffung besserer Sichtverhältnisse beim Herstellen des Formschlusses. Nachteilig ist bei der bekannten Hülse, dass ihre Stirnseite nicht durch den Adapter geschützt wird.
- Kunststoff-Wickelhülsen werden dagegen in der Regel aus Kostengründen aus einfachen Materialien gefertigt, die allerdings regelmäßig den hohen Belastungen durch die Spannfutter nicht gewachsen sind. Die Herstellung von Wickelhülsen unter Verwendung hochwertiger, verschleißarmer Kunststoffe für die mehrfache Verwendung ist jedoch aufgrund des hohen Materialaufwandes nicht wirtschaftlich.
- Die US-A-4 754 537 offenbart ein Herstellungsverfahren für eine Wickelhülse für Gewebe. Hier werden, gemäß dem vorbekannten Verfahren, Hülse und Adapter mindestens oberflächig miteinander verschmolzen, um eine Drehmomentübertragung von dem Adapter in die Hülse zu ermöglichen.
- Auf dem Gebiet der Büromaschienentechnik ist einen walzenförmigen Farbband-Wickelkern für Tintendrucker bekannt, der in der DE-U-77 14 640 offenbart ist. Dort werden die beiden Adapterelemente mit der Hülse ebenfalls mittels der schon oben genannten Nut- und Federtechnik schlupfsicher verbunden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickelhülse vorzuschlagen, die mehrfach wiederverwendbar, dabei preiswert herzustellen und variabel in der Anwendung ist.
- Ausgehend von einer Wickelhülse der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Adapter einen radial vorstehenden Bund aufweist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Hülsenkörpers im Wesentlichen entspricht und die Nuten oder Zähne in dem Hülsenkörper sich über dessen gesamte axiale Länge erstrecken.
- Zusätzlich zur Klemmwirkung in der Kontaktfläche von Adapter und Hülsenkörper verhindert der radial vorstehender Bund des Adapters die axiale Verschiebung der Bauteile gegeneinander. Auf diese Weise können über den Adapter auch axiale Kräfte - beispielsweise zur Positionierung des Wickels in einer Maschine - aufgebracht werden. Dadurch dass der Außendurchmesser des Bundes an den Außendurchmesser des Hülsenkörpers angeglichen ist, kann die äußere Mantelfläche dieses Bundes ebenfalls als Wickelfläche genutzt werden. Beim Transport eines derart gestalteten Wickels trägt das aufgewickelte bahnförmige Gut zusätzlich zur axialen Fixierung des Adapters an dem Hülsenkörper bei.
- Die kraftschlüssige Verbindung von Adapter und Hülsenkörper hingegen ist dann besonders vorteilhaft einzusetzen, wenn der Fertigungsaufwand reduziert werden soll. Dies ist in einfacher Weise dadurch zu erzielen, dass die Kontaktfläche als reine Zylinderfläche ausgebildet wird.
- Durch Einsetzen eines abgekühlten Adapters in einen bedarfsweise erwärmten Hülsenkörper kann im Bereich der Kontaktfläche mit dem Hülsenkörper eine verdrehfeste Schrumpfpressung erzielt werden.
- Insbesondere bei geringen Anforderungen an die zu übertragenden Drehmomente kann bereits durch aufgeraute Oberflächen - im Sinne eines Mikro-Formschlusses - die Verdrehfestigkeit sichergestellt werden. Bei speziellen Anforderungen an die Wickelhülse können die vorgestellten Möglichkeiten zur form- und kraftschlüssigen Verbindung vielfältig untereinander kombiniert werden.
- Zur Beeinflussung der Abkühleigenschaften des Bundes können in diesen stirnseitige Aussparungen eingebracht werden.
- Bei Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Adaptern ist die Einleitung eines Drehmomentes an beiden Enden einer Wickelhülse möglich. Dies bietet sich insbesondere bei sehr langen Wickelhülsen an, wie sie beispielsweise in der Druckindustrie zum Einsatz kommen.
- Bevorzugt wird der Adapter aus einem widerstandsfähigeren Material gefertigt als der Hülsenkörper. Die Verwendung hochwertiger - und damit teurer - Rohstoffe, zum Beispiel hochverschleißfester Kunststoffe wie faserverstärktes Polyamid kann so auf relativ kleine Bauteile beschränkt werden.
- Der Adapter kann günstig im Spritzgussverfahren gefertigt werden. Insbesondere ist so die Ausformung von mehreren komplexen Merkmalen wie Nuten und Zähnen in der Kontaktfläche, von einem Bund mit stimseitigen Aussparungen und von Formschlusselementen auf der inneren Mantelfläche in einem Arbeitsgang möglich.
- Bei einer möglichen Ausführungsform des Hülsenkörpers wird dieser aus Papier oder Pappe gefertigt, da so einerseits die Produktionskosten gering gehalten, andererseits Recyclingmaterialien einer sinnvollen Verwendung zugeführt werden können.
- Die Verwendung höherwertiger Hülsenkörper aus thermoplastisch formbaren Kunststoffen, beispielsweise aus Styrolbutadien bietet sich an, weil die Einformung von Nuten und Zähnen in die Kontaktfläche von Adapter und Hülsenkörper dann besonders einfach ist.
- Bei Herstellung dieser Hülsenkörper durch Extrusion können diese Formschlusselementen unmittelbar angeformt werden und verlaufen automatisch über die ganze Länge des Hülsenkörpers. Darüber hinaus kann dieser in beliebigen Längen je nach dem konkreten Bedarf hergestellt werden.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in drei Ansichten dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine Ansicht auf die Stirnseite eines erfindungsgemäßen Adapters,
- Fig. 2
- einen Axialschnitt durch ein Ende einer erfindungsgemäßen Wickelhülse mit montiertem Adapter und
- Fig. 3
- einein Schnitt senkrecht zur Achse durch eine erfindungsgemäße Wickelhülse mit montiertern Adapter.
-
- 1
- die Wickelhülse,
- 2
- der Hülsenkörper,
- 3
- der Außendurchmesser der Wickelhülse,
- 4
- der Adapter,
- 5
- der Innendurchmesser des Adapters,
- 6
- die Innenverzahnung des Hülsenkörpers,
- 7
- der äußere Durchmesser der Innenverzahnung,
- 8
- der innere Durchmesser der Innenverzahnung,
- 9
- der Zahngrund der Innenverzahnung,
- 10
- die Zahnkrone der Innenverzahnung,
- 11
- die Zahnbreite der Innenverzahnung,
- 12
- die Neigung der Zahnflanken,
- 13
- die Außenverzahnung des Adapters,
- 14
- ein Nocken,
- 15
- die Breite des Nocken,
- 16
- der innere Durchmesser des Nocken,
- 17
- der Bund am Adapter,
- 18
- die Länge des Bundes,
- 19
- die Stirnseite des Adapters,
- 20
- eine Aussparung,
- 21
- die Breite der Aussparung,
- 22
- die Tiefe der Aussparung,
- 23
- die Montageschräge am Hülsenkörper,
- 24
- die Montageschräge am Adapter zur Montage am Hülsenkörper und
- 25
- die Montageschräge am Adapter zur Montage am Spannfutter.
- Die Wickelhülse 1, deren eines Ende beispielhaft in den Figuren dargestellt ist, nimmt in einer nicht dargestellten Rotationsdruckmaschine eine ebenfalls nicht dargestellte, etwa 3 m breite Bahn Zeitungsdruckpapier auf. Der aus Polystyrol mit einer Dichte von 1,05 kg/dm3 extrudierte Hülsenkörper 2 mit einem Außendurchmesser 3 von 182 mm ist an beiden.Enden mit zwei gleichen, im Spritzgussverfahren aus glasfaserverstärktem Polyamid mit einer Dichte von 1,4 kg/dm3 gefertigten Adaptern 3 mit einem Innendurchmesser 5 von 154 mm versehen.
- Der Hülsenkörper 2 weist über seiner gesamten Länge und über seinem gesamten Umfang eine in axialer Richtung verlaufende trapezförmige Innenverzahnung 6 mit einem äußeren Durchmesser 3 von 170 mm und einem inneren Durchmesser 5 von 165 mm auf. Zahngrund 9 und Zahnkrone 10 der Innenverzahnung 6 weisen in Umfangsrichtung eine Breite 11 von 5 mm, die Zahnflanken eine Neigung 12 von 39,1 ° auf.
- Die Innenverzahnung 6 des Hülsenkörpers 2 greift passgenau mit einem radialen Spiel von 0,2 bis 0,4 mm in die entsprechend spiegelbildliche Außenverzahnung 13 des Adapters 3 ein. Der Adapter 3 ist mit drei auf seiner Innenseite am Umfang jeweils um 120 ° gegeneinander versetzten, in axialer Richtung verlaufenden, trapezförmigen Nocken 14 mit einer Breite 15 von 46,5 mm und einem inneren Durchmesser 16 von 150 mm an ein nicht dargestelltes, maschinenspezifisch genormtes Spannfutter angepasst.
- Der Adapter 3 ist zusätzlich mit einem umlaufenden Bund 17 mit einer Länge 18 von 20 mm in axialer Richtung ausgestattet, an dem das Ende des Hülsenkörpers 2 unmittelbar anliegt. Der Außendurchmesser des Bundes 17 ist an den Außendurchmesser 3 der Wickelhülse 1 angepasst. Die Stirnseite 19 des Adapters 3 weist 26 gleichmäßig über den Umfang verteilte Aussparungen 20 mit einer radialen Breite 21 von 4 mm und einer axialen Tiefe 22 von 12 mm auf.
- Zur Erleichterung der Montage sowohl des Adapters 3 in den Hülsenkörper 2, als auch der Wickelhülse 1 auf das nicht dargestellte Spannfutter sind der Hülsenkörper 2 und der Adapter 3 an den jeweiligen Einlaufenden mit kegelförmigen Montageschrägen 19, 24 und 25 versehen.
Claims (13)
- Wickelhülse (1) zum Aufnehmen eines bahnförmigen Guts, insbesondere für den Einsatz in der Papier- oder Druckindustrie mit einem zylinderförmig langgestreckten, hohlen Hülsenkörper (2) und mindestens einem ebenfalls zylinderförmigen, hohlen Adapter (4), wobei der Adapter (4) endseitig verdrehfest an dem Hülsenkörper (2) angebracht ist, der Außendurchmesser (3) des Adapters (4) den des Hülsenkörpers (2) nicht überschreitet, der Adapter (4) auf einem axialen Abschnitt des Hülsenkörpers (2) im Wesentlichen auf dem gesamten Umfang mit einer Mantelfläche (6) des Hülsenkörpers (2) in Kontakt steht, der Adapter (4) von dem Hülsenkörper (2) zerstörungsfrei demontierbar ist, der Adapter (4) auf seiner inneren im Wesentlichen kreisförmigen Mantelfläche Formschlusselemente (14) aufweist, wobei Adapter (4) und Hülsenkörper (2) in der Kontaktfläche in Axialrichtung verlaufende Nuten oder Zähne (6, 13) aufweisen, wobei der Innendurchmesser des Hülsenkörpers (2) größer als der Innendurchmesser des Adapters (4) ist, gekennzeichnet dadurch, dass der Adapter (4) einen radial vorstehenden Bund (17) aufweist, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser (3) des Hülsenkörpers (2) im Wesentlichen entspricht und die Nuten oder Zähne (6, 13) in dem Hülsenkörper (2) sich über dessen gesamte axiale Länge erstrecken.
- Wickelhülse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) mit dem Hülsenkörper (2) kraftschlüssig verbunden ist.
- Wickelhülse (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) mit dem Hülsenkörper (2) im Bereich der Kontaktfläche durch eine Schrumpfpressung verbunden ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Adapter (4) oder Hülsenkörper (2) in der Kontaktfläche eine aufgeraute Oberfläche aufweisen.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (17) stirnseitige Aussparungen (20) aufweist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an beiden Enden Adapter (4) aufweist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) aus einem widerstandsfähigeren Material gefertigt ist als der Hülsenkörper (2).
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) aus einem hochverschleißfesten Kunststoff gefertigt ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere auf Basis von Polyamid gefertigt ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) im Spritzgussverfahren gefertigt ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (2) im Wickelverfahren aus Papier oder Pappe gefertigt ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (2) aus einem thermoplastisch formbaren Kunststoff, insbesondere aus Styrolbutadien gefertigt ist.
- Wickelhülse (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (2) durch Extrusion hergestellt ist.
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