EP3774110A1 - Vorrichtung zum richten von drahtenden - Google Patents

Vorrichtung zum richten von drahtenden

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EP3774110A1
EP3774110A1 EP19717269.5A EP19717269A EP3774110A1 EP 3774110 A1 EP3774110 A1 EP 3774110A1 EP 19717269 A EP19717269 A EP 19717269A EP 3774110 A1 EP3774110 A1 EP 3774110A1
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EP
European Patent Office
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straightening
wire ends
clamping
elements
clamping device
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EP19717269.5A
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EP3774110B1 (de
Inventor
Jürgen Schaffert
Rüdiger Brandau
Rainer Lenz
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Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/02—Straightening

Definitions

  • the invention relates to a device for straightening
  • Wire ends in particular wire ends of copper enamel wires of a coil assembly of electric motors.
  • the invention is based on the problem to provide a device with which an additional component to be mounted is avoided and with which damage to the wire ends can be avoided.
  • Clamping device initially held. By an appropriate design of the clamping device damage in particular special copper enameled wires are avoided. Then leave align the wire ends of the straightener and bring it into an appropriate shape. Thus, the wire ends are brought to an intended shape without the use of other components.
  • the motor assembly having the coil arrangement can then be inserted into the injection molding tool.
  • the device is particularly compact according to another advantageous embodiment of the invention, when the
  • Clamping device and the straightening device are arranged in two superimposed planes.
  • an electric motor has at least two wire ends which have to be straightened.
  • the device allows according to another advantageous embodiment of the invention, a rapid processing of several wire ends, when the clamping device and the straightening device are designed for simultaneous clamping and straightening of several wire ends.
  • a fixation of the wires when straightening the wire ends designed according to another advantageous embodiment of the invention He particularly simple when the clamping device has two between a clamping position and a release position relative to each other movable clamping elements and that in the clamping position inserted wire ends are held frictionally and in the release position a traction with inserted wire ends is solved.
  • a uniform pinching of the wire ends can be in accordance with another advantageous embodiment of the invention si cherstellen when the clamping elements are each connected to an actuator and are transversely movable to the axis of the wire ends.
  • the straightening of the wire ends is particularly simple according to another advantageous embodiment of the invention, when the straightening device has two between a straightening position for bending or for straightening the wire ends and a release position relative to each other movable straightening elements.
  • the straightening elements can be shaped accordingly.
  • the structurally simplest case could be one of the straightening elements fixed and the other of the straightening elements.
  • this can lead to an undesirable load on the wire ends.
  • the loading of the wire ends can be kept particularly low according to another advantageous embodiment of the invention, when the two directional elements are each connected to an actuator and movable transversely to the axis of the wire ends.
  • the alignment elements move toward one another and align the wire end, which is preferably held centrally by the clamping device.
  • a lateral kinking of the wire ends when straightening can be according to another advantageous embodiment of the invention easily avoided if the straightening elements are prismatic ge staltet. By this design, the wire end is guided in the intended form.
  • the device can be easily converted for a plurality of wire ends, different shapes or for different cross sections of the wire ends if the straightening elements are detachably fastened in the straightening device.
  • This design allows the replacement of the straightening elements and thus the adaptation of the straightening device on the number, the shape to be straightened and the cross section of the wire ends.
  • For releasable attachment is in particular a screw.
  • the actuators for driving the straightening elements and the clamping elements can be arranged according to another advantageous embodiment of the invention on one side, when one of the straightening elements and one of the clamping elements are connected via tie rods with the respective actuator.
  • the device laterally projects beyond the coil arrangement, so that several devices are connected to one another in the case of several wire ends to be straightened can be coupled.
  • the device is particularly compact.
  • Fig.l is a perspective view of a straightening tool with three devices for straightening
  • FIG. 5 is a sectional view of the device of Figure 3 along the line V - V,
  • FIG. 6 is a sectional view of the device of Figure 3 along the line VI - VI.
  • Figure 1 shows a straightening tool with three interconnected devices 1 and a coil assembly 2.
  • the devices are used to straighten wire ends 3 of the coil assembly 2 before inserting the coil assembly 2 in an injection mold.
  • the devices 1 are connected to each other via a ring carrier 4 and can be along several vertical Füh approximately 5 columns on the protruding from the coil assembly 2 wire ends 3, so that each of the devices 1 receives two wire ends 3.
  • the devices 1 serve in each case for the simultaneous clamping and straightening of two wire ends 3.
  • the coil arrangement 2 is part of a stator of a not shown put small electric motor, which is often used as a servo motor in today's motor vehicles.
  • Figure 2 shows one of the devices 1 of Figure 1 in a perspective view.
  • the device 1 has a clamping device 6 and a straightening device 7.
  • the clamping device 6 is used to clamp the wire ends 3 at a distance from the free ends, while the straightening device 7 is sandwiched over the clamping device 6 and formed for straightening the free ends of the wire ends 3 is.
  • the Klemmvor device 6 and the straightening device 7 are thus in two superimposed planes and each have two actuators 8 - 11 for driving clamping elements 12, 13 and straightening elements 14, 15 on.
  • the actuators 8, 9 of the clamping device 6 can be seen in Figure 3 in a plan view.
  • the actuators 8 - 11 are designed as double-acting pneumatic cylinders and allow movement of the clamping elements 12, 13 of the clamping device 6 and the straightening elements 14, 15 of the straightening device 7 toward each other.
  • the trained as a pneumatic cylinder actuators 8 - 11 he possible active moving away from each other and active to each other to move the clamping elements 12, 13 or the straightening elements 14, 15 transversely to the axes of the wire ends shown in Figure 1 3.
  • the wire ends 3 are at each other moved clamping elements 12, 13 frictionally held in a defi ned position and can be directed by the straightening elements 14, 15 in the desired shape.
  • directional elements 14, 15 and clamping elements 12, 13 are moved away from each other and the coil assembly 2 can be removed with the directed wire ends 3 from the straightening tool.
  • FIG. 3 shows, in a plan view of the device 1 from FIG. 1, that in the straightening device 7 the actuator 10 close to the straightening elements 14, 15 is directly connected to one of the straightening elements 14, while the straightening elements 14, 15 are remote actuators 11 via tie rods 16 is connected to the second directional element 15.
  • the straightening elements 14, 15 are prism-shaped and releasably secured in the straightening device 7.
  • the straightening device 7 can be converted by replacing the straightening elements 14, 15, for example, for straightening a single wire end 3 or three wire ends 3.
  • FIG. 4 shows, in a side view of the device 1, that the clamping device 6 is constructed analogously to the straightening device 7 and also has tie rods 17 for connecting the one actuator 9 to the one clamping element 13. Furthermore, the clamping device 6 and the straightening device 7 each adjusting screws 18, 19 for adjusting stops, not shown in detail, connected to the tie rods 16, 17 clamping element 13 and straightening element 15th
  • FIG. 5 shows a central sectional view through the device 1 from FIG. 3 along the line V-V. It can be seen here that the straightening elements 14, 15 engage in one another like a comb. Thus, the wire ends 3 are guided in the intended form.
  • the clamping elements 12, 13 have in comparison to the straightening elements 14.1 5 small dimensions.
  • Figure 6 shows for clarity a lateral Thomasdar position by the device 1 of Figure 3 along the line VI - VI in the region of the tie rods 16, 17th

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Richten von Drahtenden (3) von Kupferlackdrähten von Elektromotoren hat eine Klemmvorrichtung (6) zum Klemmen der Drahtenden (3) und eine Richtvorrichtung (7) zum Richten der über der Klemmvorrichtung (6) überstehenden Drahtenden (3). Die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) weisen jeweils zwei Aktoren (8 –11) auf mit denen Klemmelemente (12, 13) und Richtelemente (14, 15) quer zur Achse der Drahtenden (3) verfahren werden können.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Richten von Drahtenden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Richten von
Drahtenden, insbesondere Drahtenden von Kupferlackdrähten einer Spulenanordnung von Elektromotoren.
Insbesondere bei Kleinmotoren, wie sie häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, werden zur Erstellung einer Motorbaugruppe Spulen mit abstehenden Drahtenden für einen Spritzgussvorgang in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt. Weil sich verbogene Drahtenden nicht in das Spritzgusswerkzeug einlegen lassen, wird von Hand ein glockenförmiges Bauteil über die Drahtenden geschoben. Dieses glockenförmige Bauteil richtet die Drahtenden und hält diese in einer vorgesehenen Position. Nachteilig hierbei ist, dass das glockenförmige Bauteil ein zusätzlich zu fertigendes Bauteil ist und einen eigenen Montageschritt erfordert.
Man könnte daran denken, die Drahtenden mittels einer Zange zu richten. Dies würde jedoch zu Beschädigungen der Drahtenden, insbesondere des Lacks bei Kupferlackdrähten führen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein zusätzlich zu montierendes Bauteil vermieden wird und mit welchem eine Beschädigung der Drahtenden vermieden werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Klemm vorrichtung zum Klemmen der Drahtenden und eine Richtvorrichtung zum Richten der über der Klemmvorrichtung überstehenden
Drahtenden .
Durch diese Gestaltung werden die Drahtenden von der
Klemmeinrichtung zunächst gehalten. Durch eine entsprechende Gestaltung der Klemmeinrichtung werden Beschädigungen insbe sondere bei Kupferlackdrähten vermieden. Anschließend lassen sich die Drahtenden von der Richteinrichtung richten und damit in eine vorgesehene Form bringen. Damit werden ohne Einsatz von weiteren Bauteilen die Drahtenden auf eine vorgesehene Form gebracht. Die die Spulenanordnung aufweisende Motorbaugruppe lässt sich anschließend in das Spritzgusswerkzeug einsetzen.
Die Vorrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn die
Klemmvorrichtung und die Richtvorrichtung in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnet sind.
Meist hat ein Elektromotor zumindest zwei Drahtenden, welche gerichtet werden müssen. Die Vorrichtung ermöglicht gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine schnelle Bearbeitung mehrerer Drahtenden, wenn die Klemmvorrichtung und die Richtvorrichtung zum gleichzeitigen Klemmen und Richten von mehreren Drahtenden ausgebildet sind.
Eine Fixierung der Drähte beim Richten der Drahtenden gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Er findung besonders einfach, wenn die Klemmvorrichtung zwei zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Klemmelemente hat und dass in der Klemmstellung eingelegte Drahtenden kraftschlüssig gehalten sind und in der Freigabestellung ein Kraftschluss mit eingelegten Drahtenden gelöst ist.
Ein gleichmäßiges Einklemmen der Drahtenden lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung si cherstellen, wenn die Klemmelemente jeweils mit einem Aktor verbunden sind und quer zur Achse der Drahtenden verfahrbar sind.
Das Richten der Drahtenden gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Richtvorrichtung zwei zwischen einer Richtstellung zur Biegung oder zum Richten der Drahtenden und einer Freigabe stellung relativ zueinander verfahrbare Richtelemente hat. Zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Drahtenden können die Richtelemente entsprechend geformt sein.
Im konstruktiv einfachsten Fall könnte eines der Richtelemente feststehend und das andere der Richtelemente verfahrbar sein. Dies kann jedoch zu einer unerwünschten Belastung der Drahtenden führen. Die Belastung der Drahtenden lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn die beiden Richtelemente jeweils mit einem Aktor verbunden und quer zur Achse der Drahtenden verfahrbar sind. Durch diese Gestaltung bewegen sich die Richtelemente aufeinander zu und richten das vorzugsweise mittig von der Klemmvorrichtung gehaltene Drahtende.
Ein seitliches Abknicken der Drahtenden beim Richten lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Richtelemente prismenförmig ge staltet sind. Durch diese Gestaltung wird das Drahtende in die vorgesehene Form geführt.
Die Vorrichtung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung einfach für mehrere Drahtenden, unterschiedliche Formen oder für unterschiedliche Querschnitte der Drahtenden Umrüsten, wenn die Richtelemente lösbar in der Richtvorrichtung befestigt sind. Diese Gestaltung ermöglicht das Auswechseln der Richtelemente und damit die Anpassung der Richtvorrichtung auf die Anzahl, die zu richtende Form und den Querschnitt der Drahtenden. Zur lösbaren Befestigung eignet sich insbesondere eine Verschraubung.
Die Aktoren zum Antrieb der Richtelemente und der Klemmelemente lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf einer Seite anordnen, wenn eines der Richtelemente und eines der Klemmelemente über Zugstangen mit dem jeweiligen Aktor verbunden sind. Durch diese Gestaltung überragt die Vorrichtung die Spulenanordnung seitlich, so dass bei mehreren zu richtenden Drahtenden mehrere Vorrichtungen miteinander gekoppelt werden können. Die Vorrichtung gestaltet sich hierdurch zudem besonders kompakt.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.l eine perspektivische Darstellung eines Richtwerk zeuges mit drei Vorrichtungen zum Richten von
Drahtenden,
Fig.2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer der Vorrichtungen aus Figur 1,
Fig.3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Figur 1,
Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1,
Fig.5 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung aus Figur 3 entlang der Linie V - V,
Fig.6 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung aus Figur 3 entlang der Linie VI - VI .
Figur 1 zeigt ein Richtwerkzeug mit drei miteinander verbundenen Vorrichtungen 1 und eine Spulenanordnung 2. Die Vorrichtungen dienen zum Richten von Drahtenden 3 der Spulenanordnung 2 vor dem Einlegen der Spulenanordnung 2 in ein Spritzgusswerkzeug. Die Vorrichtungen 1 sind über einen Ringträger 4 miteinander verbunden und lassen sich entlang mehrerer vertikaler Füh rungssäulen 5 auf die von der Spulenanordnung 2 abstehenden Drahtenden 3 schieben, so dass jede der Vorrichtungen 1 zwei Drahtenden 3 aufnimmt. Die Vorrichtungen 1 dienen jeweils zum gleichzeitigen Klemmen und Richten zweier Drahtenden 3. Die Spulenanordnung 2 ist Teil eines Stators eines nicht darge- stellten elektrischen Kleinmotors, welcher als Stellmotor in heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt wird.
Figur 2 zeigt eine der Vorrichtungen 1 aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die Vorrichtung 1 hat eine Klemmvorrichtung 6 und eine Richtvorrichtung 7. Die Klemm vorrichtung 6 dient zum Klemmen der Drahtenden 3 mit Abstand zu deren freien Enden, während die Richtvorrichtung 7 sandwichartig über der Klemmvorrichtung 6 angeordnet ist und zum Richten der freien Enden der Drahtenden 3 ausgebildet ist. Die Klemmvor richtung 6 und die Richtvorrichtung 7 liegen damit in zwei übereinander liegenden Ebenen und weisen jeweils zwei Aktoren 8 - 11 zum Antrieb von Klemmelementen 12, 13 und Richtelementen 14, 15 auf. Die Aktoren 8, 9 der Klemmvorrichtung 6 sind in Figur 3 in einer Draufsicht zu erkennen. Die Aktoren 8 - 11 sind als doppelt wirkende Pneumatikzylinder ausgebildet und ermöglichen eine Bewegung der Klemmelemente 12, 13 der Klemmvorrichtung 6 und der Richtelemente 14, 15 der Richtvorrichtung 7 aufeinander zu.
Die als Pneumatikzylinder ausgebildeten Aktoren 8 - 11 er möglichen ein aktives voneinander weg Bewegen und aktives aufeinander zu Bewegen der Klemmelemente 12, 13 oder der Richtelemente 14, 15 quer zur in Figur 1 dargestellten Achsen der Drahtenden 3. Damit werden die Drahtenden 3 bei aufeinander zu bewegten Klemmelementen 12, 13 kraftschlüssig in einer defi nierten Position gehalten und können von den Richtelementen 14, 15 in die gewünschte Form gerichtet werden. Anschließend werden Richtelemente 14, 15 und Klemmelemente 12, 13 voneinander wegbewegt und die Spulenanordnung 2 kann mit den gerichteten Drahtenden 3 aus dem Richtwerkzeug entnommen werden.
Figur 3 zeigt in einer Draufsicht auf die Vorrichtung 1 aus Figur 1, dass bei der Richtvorrichtung 7 der die den Richtelementen 14, 15 nahe Aktor 10 unmittelbar mit einem der Richtelemente 14 verbunden ist, während der den Richtelementen 14, 15 ferne Aktor 11 über Zugstangen 16 mit dem zweiten Richtelement 15 verbunden ist. Die Richtelemente 14, 15 sind prismenförmig gestaltet und lösbar in der Richtvorrichtung 7 befestigt. Damit kann die Richtvorrichtung 7 durch Auswechseln der Richtelemente 14, 15 beispielsweise zum Richten eines einzelnen Drahtendes 3 oder dreier Drahtenden 3 umgerüstet werden.
Figur 4 zeigt in einer Seitenansicht der Vorrichtung 1, dass die Klemmvorrichtung 6 analog wie die Richtvorrichtung 7 aufgebaut ist und ebenfalls Zugstangen 17 hat zur Verbindung des einen Aktors 9 mit dem einen Klemmelement 13 hat. Weiterhin haben die Klemmvorrichtung 6 und die Richtvorrichtung 7 jeweils Stell schrauben 18, 19 zur Einstellung von nicht näher dargestellten Anschlägen der mit den Zugstangen 16, 17 verbundenen Klemm elementes 13 und Richtelementes 15.
Figur 5 zeigt eine mittige Schnittdarstellung durch die Vor richtung 1 aus Figur 3 entlang der Linie V - V. Hierbei ist zu erkennen, dass die Richtelemente 14, 15 kammartig ineinander greifen. Damit werden die Drahtenden 3 in die vorgesehene Form geführt. Die Klemmelemente 12, 13 weisen im Vergleich zu den Richtelementen 14,1 5 kleine Abmessungen auf.
Figur 6 zeigt zur Verdeutlichung eine seitliche Schnittdar stellung durch die Vorrichtung 1 aus Figur 3 entlang der Linie VI - VI im Bereich der Zugstangen 16, 17.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Richten von Drahtenden (3), insbe sondere Drahtenden (3) von Kupferlackdrähten einer Spu lenanordnung (2) von Elektromotoren, g e k e n n
z e i c h n e t d u r c h eine Klemmvorrichtung (6) zum Klemmen der Drahtenden (3) und eine Richtvorrichtung (7) zum Richten der über der Klemmvorrichtung (6) überstehenden Drahtenden (3) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e
k e n n z e i c h n e t , dass die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h
g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) zum gleichzeitigen Klemmen und Richten von mehreren Drahtenden (3) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die
Klemmvorrichtung (6) zwei zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Klemmelemente (12, 13) hat und dass in der Klemmstellung eingelegte Drahtenden (3) kraftschlüssig gehalten sind und in der Freigabestellung ein Kraftschluss mit eingelegten Drahtenden (3) gelöst ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e
k e n n z e i c h n e t , dass die Klemmelemente (12, 13) jeweils mit einem Aktor (8, 9) verbunden sind und quer zur Achse der Drahtenden (3) verfahrbar sind.
6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die
Richtvorrichtung (7) zwei zwischen einer Richtstellung zur Biegung oder zum Richten der Drahtenden (3) und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Rich telemente (14, 15) hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a du r c h g e
k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Richtelemente (14, 15) jeweils mit einem Aktor (10, 11) verbunden und quer zur Achse der Drahtenden eine Klemmvorrichtung zum Klemmen der Drahtenden und eine Richtvorrichtung zum Richten der über der Klemmvorrichtung überstehenden Drahtenden (3) ver fahrbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a du r c h
g e k e n n z e i c h n e t , dass die Richtelemente (14, 15) prismenförmig gestaltet sind.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rich telemente (14, 15) lösbar in der Richtvorrichtung (7) befestigt sind.
10. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eines der Richtelemente (15) und eines der Klemmelemente (13) über Zugstangen (16, 17) mit dem jeweiligen Aktor (9, 11) verbunden sind.
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EP (1) EP3774110B1 (de)
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