FR2647708A1 - Procede de chauffage par intermittence dans une machine de moulage par injection sans carotte, et appareil pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de chauffage par intermittence destiné à être utilisé dans une machine de moulage par injection sans carotte et consistant à établir une répartition préférée de températures appropriées au niveau d'une partie formant canal jusqu'à une partie formant entrée, en faisant varier le diamètre d'un fil d'un élément de chauffage unique 5, le nombre de spire p, q et le diamètre d'enroulement R, r du fil, et à ouvrir ou fermer la partie formant entrée, lorsqu'une résine présente dans l'entrée est réchauffée et fondue ou refroidie et solidifiée, en faisant varier d'une manière intermittente l'amplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage, entre une valeur élevée et une valeur faible. L'invention concerne également un appareil pour mettre en oeuvre ce procédé.
Description
Procédé de chauffage par intermittence dans une machine de moulqage par
injection sans carotte. et sappareil pour sa mise en oeuvre La présente invention concerne un nouveau procédé de moul age par injection sans carotte, et un appareil pour sa mise en oeuvre ccmportant un seul dispositif de chauffage par intermittence, et d'un coût peu élevé. Les moyens de chauffage classiques utilisés dans une machine de moulage par injection sans carotte décrite, par exemple, dans la demande de brevet japonaise publiée avant examen sous le No 142124/1984, ccmportent, prévus indépendamient l'un de l'autre, un premier dispositif de chauffage pour chauffer une partie formant canal et un second
dispositif de chauffage pour chauffer une partie formant entrée.
En outre, le dispositif de chauffage destiné à chauffer la partie formant canal est actionné pour maintenir dans un état fondu une résine à l'état de matière brute, emmagasinée dans la partie formant canal, tandis que le dispositif de chauffage destiné à chauffer la partie formant entrée est actionné pour réchauffer et faire- fondre une résine à l'état de matière brute contenue dans cette dernière, c'est-à-dire pour ouvrir et fermer l'entrée. Chacun des dispositifs de chauffage camporte
donc un circuit électrique individuel.
Par ailleurs, on connaît un dispositif de l'art antérieur, du type dans lequel le dispositif de chauffage de la partie formant entrée est relié directement au dispositif de chauffage de la partie formant canal pour réchauffer cette dernière, au niveau du seuil de la partie formant entrée, et dans lequel un courant constant est appliqué pour faire fondre et réchauffer une résine à l'état de matière brute, non
encore injectée.
Dans la première antériorité prise à titre d'exermple, deux dispositifs de chauffage sont utilisés. Il faut donc pour une cavité un nombre mininurn de trois fils, bien qu'un fil soit relié à une matrice pour supprimer un fil de terre. Si aucun fil n'est relié à la terre, il
faut quatre fils.
Conformément au second dispositif de chauffage de l'art
antérieur, un seul fil par cavité suffit, en reliant un fil à la terre.
Cependant, la commande de température de réchauffage et de non chauffage n'est pas activée jusqu'au dispositif de chauffage situé dans la partie
formant entrée, à chaque opération de moulage par injection.
Il est par conséquent impossible d'obtenir une opération de moulage de haute précision, si l'ouverture et la fermeture de l'entrée ne sont pas commiandées par un système autre que la cnomande de température. La présente invention se propose de résoudre les problèmes décrits ci-dessus. A cet effet, elle a pour but de proposer un nouveau procédé de moulage par injection sans carotte et un appareil pour sa mise en oeuvre utilisant un dispositif de circuit de chauffage unique et une commande intermittente d'un courant passant dans ledit circuit de chauffage entre une valeur élevée et une valeur faible, pour ainsi opérer une ouverture et une fermeture de l'entrée en fonction de la variation d'une température au niveau de la partie formant entrée, afin de réaliser
un moulage de haute précision.
Selon un premier aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de chauffage par intermittence destiné à être mis en oeuvre dans une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée par l'intermédiaire d'une partie formant canal, pour réaliser un produit moulé solidifié dans ladite cavité, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à établir une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal jusqu'à la partie formant entrée, en faisant varier le diamètre d'un fil d'un élément de chauffage unique, le nombre de spires et le diamètre d'une spirale suivant laquelle le fil est enroulé, et à ouvrir ou fermer la partie formant entrée, lorsque la résine présente dans l'entrée est réchauffée et fondue ou refroidie et solidifiée, en faisant varier d'une manière intermittente l'amplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique, entre une valeur élevée et une
valeur faible.
Selon un second aspect de la présente invention, il est proposé un appareil de chauffage par intermittence destiné à être utilisé en association avec une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée par l'intermédiaire d'une partie formant canal, pour réaliser un produit nmoulé solidifié dans ladite cavité, appareil caractérisé en ce qu'il comporte un élément de chauffage unique logé dans un corps cylindrique dont la partie supérieure se présente sous la forme d'une partie conique cylindrique et qui est disposé lorngitudinalement dans un espace s'étendant depuis la partie formant canal jusqu'à la partie formant entrée, une extrémité dudit élément de chauffage étant insérée dans ladite partie conique et fixée à celle-ci au niveau de son smmet en étant reliée à la terre, et ledit élément de chauffage étant enroulé suivant une configuration en spirale dans ledit corps cylindrique, moyennant quoi, on obtient une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal jusqu'à la partie formant entrée, en faisant varier le norbre de spires d'un fil disposé suivant la configuration en spirale, et le diamètre de ladite spirale, et en faisant varier d'une manière intermittente l'amplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique entre une valeur élevée et une valeur faible, à chaque fois qu'une opération
de moulage par injection est exécutée.
Selon un troisième aspect de la présente invention, il est proposé un appareil de chauffage par intermittence destiné à être uti isé conjointement avec une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée par l'intermédiaire d'une partie formant canal, pour réaliser un produit moulé solidifié dans ladite cavité, appareil caractérisé en ce qu'il comporte une partie conique pourvue d'un trou latéral perçé au niveau d'une partie frontale d'un corps cylindrique dans lequel ladite partie formant canal est disposée longitudinalement, ledit trou latéral étant en communication avec ladite partie formant canal et ladite partie formant entrée, et-un élément de chauffage unique enroulé suivant une configuration en spirale autour de ladite partie cylindrique et inséré dans l'axe central de ladite partie conique en ayant son extrémité supérieure fixée et reliée à la terre, moyennant quoi, on obtient une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal jusqu'à la partie formant entrée, en faisant varier le nombre de spires d'un fil disposé suivant la configuration en spirale, et en faisant varier d'une manière intermnittente l'arplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique entre une valeur élevée et une valeur faible, à chaque
fois qu'une opération de moulage par injection est exécutée.
Du fait qu'il est prévu, disposé dans une partie formant canal et une partie formant entrée, un élément de chauffage unique dans lequel différentes dimensions, telles que le diamètre d'un fil de chauffage, le nombire de spires d'une spirale et le diamètre d'enroulement diffèrent en fonction des dimensions et des formes des parties formant canal et entrée, on obtient par conséquent une répartition préférée de températures sur la totalité du corps pendant toute la durée d'un réchauffage. De plus, lorsqu'une matière brute en résine présente dans la partie formant entrée doit être fondue, on augmente l'amplitude d'un courant appliqué à l'élément de chauffage unique, au momnent d'ouvrir l'entrée et de comnençer une opération de moulage par injection, pour ainsi augmenter une température de chauffage afin d'ouvrir l'entrée et
de permettre un moulage par injection.
Au contraire, lorsque la matière brute présente dans la partie formant entrée doit être solidifiée, on réduit l'amplitude d'un courant appliqué à l'élément de chauffage, afin d'abaisser une température de chauffage de celui-ci au niveau de la partie formant entrée, pour ainsi fermer l'entrée, en maintenant la résine sous forme de matière brute
dans un état solidifié ou semi-solidifié.
En outre, il se produit également une variation de température dans la partie de l'élément de chauffage qui agit sur la partie formant canal, en fonction de la variation intermittente du courant entre une valeur élevée et une valeur faible. Cependant, la variation n'intervient
que dans le mode de réchauffage en fonction d'un cycle de moulage.
Il n'arrive donc jamais qu'une opération de chauffage exécutée avant injection sur une matière brute constituée d'une résine fondue emmagasinée dans la partie formant canal, s'arrête complètement. Par conséquent, il ne se produit aucune perturbation de nature à affecter
directement l 'opération.
Une résine à l'état de matière brute est d'abord emmagasinée, et puis anenée à passer à travers la partie formant canal. Ladite partie formant canal peut se trouver à l'extérieur ou à l'intérieur d'un corps cylindrique dans lequel on peut maintenir l'action chauffante de l'élément de chauffage à un niveau optimal, en faisant varier librement le diamètre d'un fil chauffant, le nombre de spires d'un fil enroulé suivant la configuration en spirale ou le diamètre d'enroulement du fil suivant la configuration en spirale, pour ainsi régler librement la quantité de chaleur agissant sur la partie formant canal. On obtient ainsi à tout monent une répartition préférée de températures de chauffage appropriées, en fonction de la taille,; de la forme, etc... du corps cylindrique, pendant toute la durée de l'action de l'élément de chauffage. Ce qui précède, ainsi que d'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention, apparaTîtra plus clairement à
la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation
préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins dans lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe montrant un premier mode de réalisation d'un appareil de moulage par injection sans carotte conformément à la présente invention; la Figure 2 est une vue en coupe agrandie d'une pointe de canal chaude située dans une partie importante de l'appareil; et la Figure 3 est une vue en coupe montant un second mode de réalisation de l'appareil de moulage par injection sans carotte de
l 'invention.
Le nmode de réalisation représenté sur les Figures 1 et 2 concerne un système de chauffage intérieur dans lequel une pointe de canal chaude a est reliée d'une manière solidaire à un corps cylindrique 17 pourvu d'une partie conique supérieure 16, au moyen d'une structure en métal électriquement et thermiquement conductrice. Au niveau de la partie arrière de celle-ci, il est prévu une partie de montage 4 destinée à être accouplée avec une matrice 3. Ladite pointe de canal chaude a loge
un élément de chauffage 5 formé, par exemple, d'un fil en nichrome.
Plus précisément, une partie supérieure 5a de l'élément de chauffage 5 est conformée suivant une configuration rectiligne a, et pénètre dans un trou axial 6 de la partie conique 16, en étant fixée par fusion d'une manière permettant de réaliser une mise à la terre. A l'intérieur du corps cylindrique 17, l'élément de chauffage est enroulé suivant une configuration en spirale B et disposé d'une manière solidaire
avec une matière céramique ou un autre matériau isolant 7.
De plus, le diamètre d'enroulement r de la configuration en spirale B, à proximité de la partie conique 16, est réalisé plus petit que le diamètre d'enroulement R du dispositif de chauffage en spirale
relié à celui-ci.
En outre, la configuration en spirale 8 camporte, au niveau d'une partie intermédiaire 8, un nrobre de spires inférieur a, tandis
qu'elle coaporte un nrrbre de spires supérieur q dans d'autres parties.
Par ailleurs, un fil conducteur 10 préféré est disposé à l'extérieur de l'élément de chauffage en spirale 5, au niveau d'une partie située à proximité de la partie de montage 4, par l'intermédiaire d'un trou
latéral 9 ménagé dans la partie de montage 4.
Les numéros de référence indiqués sur les dessins représentent les différents organes suivants, à savoir, ll un élément isolant cylindrique disposé à l'intérieur de la pointe de canal chaude a conductrice, et 12 un trou de communication pour une résine, percé dans la partie de montage 4, afin de communniquer avec la partie formant canal
2 prévue dans un espace situé vers une matrice 3.
En référence notammrnent à la Figure 1, il est prévu deux parties formant canaux ménagées dans une série de matrices fixes 3, chacune des parties formant canaux 2 et des pointes de canal chaudes a étant disposée longitudinalement. Ainsi, il est possible de relier l'élément de chauffage 5 à la terre, en faisant en sorte que la partie de montage 4 de chaque pointe de canal chaude a soit en contact avec la matrice 3 et fixée à celle-ci. Le fil conducteur 10 qui fait saillie latéralement depuis la partie de montage 4 de chacune des pointes de canal chaudes a est amené jusqu'à un espace 13 de la matrice 3 de manière à pouvoir être raccordé à un autre fil conducteur relié à une alimentation électrique, ou à une autre pointe de canal chaude non représentée. En référence à la Figure 1, les numéros de référence 14 et 15 désignent respectivement un
trou de passage pour la résine et un trou d'eau de refroidissement.
Le fonctionnement d'un dispositif du type susdécrit est expliqué
dans la partie qui suit.
On suppose que, dans l'état représenté sur la Figure 2, une résine sous la forme d'une matière brute fondue est emmtagasinée dans la partie formant canal 2 dans laquelle est insérée la pointe de canal chaude, et que la résine présente dans la partie formant entrée 1 est à l'état solide ou semi-solide, la partie que l'on appelle entrée étant fermée. Dans cet état, il ne circule qu'un courant "de faible intensité" dans l'élément de chauffage 5 de la pointe de canal chaude a. Autrement dit, la quantité de chaleur dégagée de la partie supérieure 5a de l'élément de chauffage rectiligne a situé dans la partie conique supérieure 16 est suffisamment faible pour que la résine à l'état de matière brute emmagasinée à proximité de la partie fonrmant entrée 1 ne soit pas tellement réchauffée. De plus, il se produit un effet de refroidissement vis-à-vis de la résine à l'état de matière brute présente dans les matrices 3, ce qui maintient celle-ci dans un état solide ou semi-solide. Par conséquent, la partie que l'on appelle entrée est fermée. La résine fondue emmagasinée dans la partie formant canal 2 est maintenue dans un état fondu et ne sera pas refroidie ni solidifiée du fait qu'un courant de faible intensité circule dans l'élément de chauffage S de la configuration en spirale 8, bien qu'il puisse exister une différence de structure quant au dianètre r ou R des spires et au
nombre faible p ou important a de celles-ci.
En particulier, une partie de l'élément de chauffage 5 proche de la partie de montage 4 de la pointe de canal chaude a, qui présente un grand diamètre R et un nombre important a de spires, diffuse une plus grande quantité de chaleur à la partie formant canal 2 que n'importe quelle autre partie de l'élément de chauffage. Cependant, du fait qu'une plus grande quantité de chaleur est transmise par conduction de la partie de montage 4 aux matrices 3, les quantités de chaleur dégagée de la pointe de canal chaude a vers l'ensemble des parties du canal 2 sont sensiblement uniformes, de sorte que l'on obtient ce que l'on appelle une
répartition préférée de températures appropriées.
Ensuite, lorsque l'on permute l'amplitude du courant fourni au dispositif de chauffage 5 sur un courant "de forte intensité" lors d'une opération d'injection et de moulage, la quantité de chaleur dégagée de l'élément de chauffage 5a de la configuration rectiligne a située dans la partie conique supérieure 16 devient suffisamnent importante pour que la résine à l'état de matière brute solidifiée ou semi-solidifiée située près de la partie formant entrée 1, soit inmédiatement fondue, en raison de sa faible quantité, pour ainsi ouvrir ce que l'on appelle l'entrée afin d'injecter effectivement dans la cavité la résine à l'état de
matière brute, en vue d'un moulage.
Après achèvement d'une opération de rmoulage par injection, la quantité de courant appliquée à l'élément de chauffage 5 est réduite à nouveau, la résine présente à proximité de la partie formant entrée 1
étant ainsi rendue solide ou semi-solide afin de fermer ladite entrée.
Com.e décrit précédemment, l'ouverture et la fermeture de l'entrée ne sont opérées que grâce à une variation de l'amplitude du courant appliqué à l'élément de chauffage 5 entre une valeur élevée et une valeur faible, à chaque opération de mnoulage par injection, d'o un processus régulier de moulage par injection sans carotte. Un second mode de réalisation représenté sur la Figure 3 va être
décrit dans la partie qui suit.
Ce mode de réalisation comporte un dispositif appelé système de chauffage extérieur, dans lequel un élément de chauffage unique 5A, tel qu'un fil en nichrome, est enroulé suivant une configuration en spirale B sur la périphérie extérieure d'un corps cylindrique 17A dans lequel est insérée longitudinalement une partie formant canal 2A. En outre, l'élément de chauffage se prolonge suivant une configuration rectiligne a en direction du centre axial d'une partie conique 16A prévue au niveau de la partie supérieure du corps cylindrique 17A qui corporte
un trou latéral 18, pour être fixé et relié à la terre.
L'élément de chauffage unique SA est disposé de telle manière que le diamètre d'enroulement de la configuration en spirale 8 crmporte à la fois un nombre faible p et un nombre important q de spires. De plus, la partie qui présente une configuration rectiligne a est conçue de telle manière que le diamètre du fil va en diminuant par étapes ou progressivement en direction de la partie supérieure, pour ainsi réaliser une répartition préférée de températures appropriées, lors de
l'application d'un courant dans l'élément de chauffage unique 5A.
Dans cet exemple également, il est possible d'opérer. d'une manière extrêmement efficace une ouverture et une fermeture de l'entrée, à savoir une solidification, une semi-solidification ou une fusion thermique de la résine présente dans la partie formant entrée 1, en faisant varier la termpérature de l'élémnent chauffant qui présente la configuration rectiligne a dans la partie conique supérieure 16A prévue tout près de la partie formant entrée 1, et la quantité de chaleur dégagée de celle-ci en sélectionnant l'amplitude du courant qui circule dans l'élément chauffant 5A, entre une valeur élevée et une valeur faible. Dans les deux modes de réalisation ci-dessus, les mêmes numéros
de référence désignent les parties et organes identiques ou équivalents.
Selon la présente invention, des moyens de chauffage d'entrée destinés à chauffer localement la partie formant entrée et des moyens de chauffage de canal destinés à chauffer la partie formant canal, sont conçus d'une manière solidaire grâce à un fil de chauffage unique, l'ouverture et la fermeture de l'entrée s'effectuant d'une manière effective et efficace en sélectionnant le courant appliqué à l'élément chauffant entre une valeur élevée et une valeur faible respectivement égales, par exemple, à 5 ampères et 3 ampères, lors de chaque opération de moulage par injection. De plus, la résine contenue dans la partie formant canal peut être isolée thermiquement de façon effective pour conserver des temnpératures requises, ce qui permet d'exécuter un
processus de moulage par injection sans carotte d'une manière régulière.
De plus, l'élément de chauffage unique assure au corps cylindrique qui possède la partie formant canal disposée à l'intérieur ou à l'extérieur de lui, une répartition préférée de terpératures appropriées, et présente une configuration en spirale dont le nomrbre de spires peut être prévu faible ou élevé, tandis que le dianètre
d'enroulement et le diamètre du fil peuvent être augmentés ou diminués.
Il est par conséquent possible d'effectuer d'une manière extrêmement précise un préchauffage pour une opération de moulage par injection. Par ai lleurs, l'une des extrémités de l'élément de chauffage est reliée à la terre, ce qui a pour avantage considérable un nombtre réduit de fils conducteurs dans un volume moins encoatrant. En outre, on peut crmander l'appareil en faisant varier l'arplitude du courant appliqué entre une valeur élevée et une valeur faible d'une manière simple, en ce sens que l'organe de cammnde peut être réalisé plus petit, plus compact et, ce
qui constitue un autre avantage considérable, moins cher.
Bien que la description précédente ait porté sur des modes de
réalisation préférés de la présente invention, il est entendu que celle-
ci ne se limite pas aux exemples particuliers décrits et illustrés ici, et l'homre de l'art comprendra qu'il est possible de procéder à différents changements et modifications de structure, sans pour autant
sortie du cadre de l'invention.
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Claims (3)
1. Procédé de chauffage par intermittence destiné à être mis en oeuvre dans une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée (1) par l'internmédiaire d'une partie formant canal (2; 2A), pour réaliser un produit moulé solidifié dans ladite cavité, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à établir une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal (2; 2A) jusqu'à la partie formant entrée (1), en faisant varier le diamètre d'un fil d'un élément de chauffage unique (5; 5A), le narbre de spires (p, q) et le diamètre (R, r) d'une spirale suivant laquelle le fil est enroulé, et à ouvrir ou fermer la partie formant entrée (1), lorsque la résine présente dans l'entrée est réchauffée et fondue ou refroidie et solidifiée, en faisant varier d'une manière intermittente l'anplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique (5; 5A), entre une valeur élevée
et une valeur faible.
2. Appareil de chauffage par intermittence destiné à être utilisé en association avec une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée (1) par l'intermédiaire d'une partie formant canal (2), pour réaliser un produit moulé solidifié dans ladite cavité, appareil caractérisé en ce qu'il crporte un élément de chauffage unique (5) logé dans un corps cylindrique (17) dont la partie supérieure se présente sous la forme d'une partie conique cylindrique (16) et qui est disposé longitudinalement dans un espace s'étendant depuis la partie formant canal (2) jusqu'à la partie formant entrée (1), une extrémité (5a) dudit élément de chauffage (5) étant insérée dans ladite partie conique et fixée à celle-ci au niveau de son sommet en étant reliée à la terre, et ledit élément de chauffage (5) étant enroulé suivant une configuration en spirale (8) dans ledit corps cylindrique (17), moyennant quoi, on obtient une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal jusqu'à la partie formant entrée, en faisant varier le nombre de spires (p, q) d'un fil disposé suivant la configuration en spirale (B), et le diamètre (R, r) de ladite spirale, et en faisant varier d'une manière intermittente l'amplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique (5) entre une valeur élevée et une valeur faible, à chaque fois qu'une opération de moulage par
injection est exécutée.
3. Appareil de chauffage par intermittence destiné à être utilisé conjointement avec une machine de moulage par injection sans carotte dans laquelle une matière brute constituée d'une résine fondue est injectée dans une cavité à partir d'une partie formant entrée (1) par l'intermédiaire d'une partie formant canal (2A), pour réaliser un produit moulé solidifié dans ladite cavité, appareil caractérisé en ce qu'il comporte une partie conique (16A) pourvue d'un trou latéral (18) perçé au niveau d'une partie frontale d'un corps cylindrique (17A) dans lequel ladite partie formant canal est disposée longitudinalenent, ledit trou latéral (18) étant en communication avec ladite partie fonmant canal (2A) et ladite partie formant entrée (1), et un élément de chauffage unique (5A) enroulé suivant une configuration en spirale (0) autour de ladite partie cylindrique (17A) et inséré dans l'axe central de ladite partie conique (16A) en ayant son extrémité supérieure fixée et reliée à la terre, moyennant quoi, on obtient une répartition préférée de températures appropriées au niveau de la partie formant canal (2A) jusqu'à la partie formant entrée (1), en faisant varier le nombre de spires (p. q) d'un fil disposé suivant la configuration en spirale ({), et en faisant varier d'une manière intermittente l'amplitude d'un courant fourni audit élément de chauffage unique (SA) entre une valeur élevée et une valeur faible, à chaque fois qu'une opération de nmoulage par
injection est exécutée.
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Publications (1)
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