KR102521091B1 - 부분 교체형 고무롤 - Google Patents

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Abstract

일부씩 교체가 가능하므로 교체, 수리 등의 유지보수에 필요한 시간 및 비용이 절감되고 폐기되는 고무가 감소하도록, 코어와, 코어의 양측에 상호 대칭되게 설치되는 제1분할롤 및 제2분할롤과, 제1분할롤과 제2분할롤을 코어에 밀착 고정시키는 클램핑수단을 포함하여 이루어지는 부분 교체형 고무롤을 제공한다.

Description

부분 교체형 고무롤 {Part Change Type Rubber Roll}
본 발명은 부분 교체형 고무롤에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 롤의 일부를 용이하게 교체할 수 있으므로 교체시간 및 비용이 절감되고 폐기물을 감소시킬 수 있도록 구성한 부분 교체형 고무롤에 관한 것이다.
일반적으로 고무롤은 물체를 직접 이송하거나 물체의 원활한 이송을 안내하기 위해 주로 사용된다.
고무롤은 금속 재질로 이루어지고 회전시 중심을 이루는 코어와, 상기 코어의 외면에 일정 두께로 형성되는 고무층으로 구성되며, 상기 고무층의 외표면은 일정한 강도를 유지할 수 있도록 후처리한다.
고무롤은 복수개가 이송대상물체를 가압하여 이송시키거나 또는 단일의 고무롤 외주연에 이송대상물체가 인장력을 유지하면서 이송되는 경우 고무롤 자체의 탄성력에 의해 이송대상물체에 가해지는 외부의 압력을 어느 정도 흡수하여 쿠션역할을 하게 된다.
이러한 고무롤은 예를 들면, 골판지를 제조 또는 가공하는 설비에 적용되어 골판지를 구성하는 골심지의 골이 손상되지 않게 가압하면서 골판지를 이송하거나 골판지 이송을 안내하기 위해 사용될 수 있다.
특허문헌 1에는 양단에 회전축이 돌출 형성되는 철심롤; 상기 철심롤의 외주연에 설치되되, 상기 철심롤의 외주연 중단에 형성되는 비도체 고무롤부와, 상기 비도체 고무롤부의 양측에 일체로 연결되어 철심롤의 외주연 양단에 위치되도록 하는 도전체 고무롤부로 이루어지는 도전 고무롤;을 포함하며, 상기 도전 고무롤 외주연에 접촉 이송되는 이송대상필름의 폭이, 도전 고무롤의 양측 도전체 고무롤부에 걸쳐져 이송됨으로써, 이송대상필름의 이송시 발생되는 정전기를 제거할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기 제거용 고무롤에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 일정 기간 사용함에 따라 고무롤의 마모현상이 발생하므로 교체가 필요하게 되는데, 교체작업시 롤 전체를 제조설비로부터 분리하여 교체해야 하므로 작업이 어렵고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
즉, 종래의 고무롤은 양쪽 끝부분을 베어링으로 지지하고 구동을 위해 기어 등이 설치됨에 따라 베어링 및 기어 등을 해체하면서 교체작업을 하게 되므로 교체작업이 어렵고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
그리고 종래 고무롤은 자체 중량으로 인해 중앙부의 처짐이 발생하여 중앙부에 편마모가 되고 그로 인해 고무롤 전체를 교환해야 하므로 폐기물이 많이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1406147호(2014.06.03. 등록)
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 롤의 일부에 마모나 손상 등의 불량이 발생한 경우 불량이 발생한 부분을 간편하게 교체하여 사용할 수 있으므로 롤의 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 부분 교체형 고무롤을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
본 발명이 제안하는 부분 교체형 고무롤은 코어와, 상기 코어의 양측에 상호 대칭되게 설치되는 제1분할롤 및 제2분할롤과, 상기 제1분할롤과 제2분할롤을 상기 코어에 밀착 고정시키는 클램핑수단을 포함하여 이루어진다.
상기 코어는 대략 원기둥형상으로 이루어진다.
상기 제1분할롤 및 제2분할롤은 각각 고무를 사용하여 이루어지고 내면이 상기 코어 외면에 밀착되는 반원통형상의 바디와, 상기 바디 내부에 상기 코어를 중심으로 아치형으로 형성하여 설치되고 상기 코어의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수개가 배치되는 횡보강대와, 상기 바디 내부에 길이방향으로 길게 형성하여 설치되고 상기 코어 주위 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수개가 설치되는 종보강대를 포함하여 이루어진다.
상기 바디는 외주면 둘레에 상기 코어의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 그루브를 구비할 수 있다.
상기 바디는 경도가 서로 상이한 고무를 적층하여 2층 구조로 형성되는 것도 가능하다.
상기 클램핑수단은 상기 제1분할롤 및 제2분할롤의 바디 양쪽 끝부분을 상기 코어에 밀착 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑수단은 각각 반원의 링형상으로 형성되고 서로 대칭되게 설치되는 제1클램프 및 제2클램프와, 상기 제1클램프와 제2클램프의 양쪽 끝부분을 각각 죄어서 상기 제1분할롤과 제2분할롤을 상기 코어에 밀착 고정시키는 한 쌍의 볼트를 포함하여 이루어진다.
상기 제1클램프 및 제2클램프는 각각 외면 둘레에 고무를 사용하여 형성되는 피복층을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 의하면, 고무롤의 일부분에 마모나 손상 등이 발생하여 교체나 수리가 필요한 경우 전체를 분해할 필요없이 교체나 수리가 필요한 부분만을 분해하여 간편하게 교체할 수 있으므로 교체 및 수리 등 유지보수에 소요되는 시간 및 비용의 절감이 가능하고 폐고무 등의 폐기물이 감소한다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 의하면, 고무를 코팅할 필요없이 사출성형하여 조립식으로 코어 외면에 설치하는 것이 가능하므로 고무롤의 대량 생산이 용이하고 정확도 및 품질 향상이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 의하면, 고무로 된 분할바디 내부에 보강대가 설치되므로 분할바디가 코어에 보다 견고하게 고정된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤의 측면단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤의 평면단면도이다.
도 4는 도 2의 부분확대도이다.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 코어를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 코어와 제1분할롤 및 제2분할롤이 분리된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 제1분할롤과 제2분할롤의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 횡보강대 및 종보강대를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 클램핑수단을 나타내는 분리사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 클램핑수단을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 제1클램프 및 제2클램프를 나타내는 부분확대 측면단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤의 측면단면도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤의 평면단면도이다.
도 16은 도 14의 부분확대도이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 클램핑수단을 나타내는 분리사시도이다.
도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 클램핑수단을 나타내는 정면도이다.
도 19은 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 클램핑수단을 나타내는 정면단면도이다.
도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 제1클램프 및 제2클램프를 나타내는 측면단면도이다.
도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 제1분할롤 및 제2분할롤을 나타내는 정면단면도이다.
도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 부분 교체형 고무롤에 있어서 제1분할롤 및 제2분할롤의 바디를 나타내는 측면단면도이다.
다음으로 본 발명에 따른 부분 교체형 고무롤의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.
먼저 본 발명의 제1실시예에 따른 부분 교체형 고무롤은 도 1~도 6에 나타낸 바와 같이, 코어(10)와, 제1분할롤(20)과, 제2분할롤(30)과, 횡보강대(40)와, 종보강대(42)와, 클램핑수단(50)을 포함하여 이루어진다.
상기 코어(10)는 중심축을 형성하며, 원기둥형상으로 이루어진다.
여기서 상기 코어(10)는 중공구조로 이루어질 수 있다.
상기 코어(10)는 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)이 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개 설치될 수 있는 길이로 형성된다.
상기 코어(10)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 외주면에 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)이 안착되는 제1안착홈(12) 및 제2안착홈(14)이 각각 형성된다.
상기 제1안착홈(12)에는 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)의 중앙부가 안착되고, 제2안착홈(14)에는 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)의 끝부분이 안착될 수 있다.
상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)은 상기 코어(10)의 양측에 상호 대칭되게 설치된다.
상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)은 상기 코어(10) 양측에 설치됨에 따라 대략 원통형상이 된다.
상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)은 각각 상기 코어(10)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 각각 복수 개가 설치된다.
여기서 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)은 도 4 내지 도 6 및 도 8~도 10을 참조하면, 각각 고무를 사용하여 이루어지고 내면이 상기 코어(10) 외면에 밀착되는 반원통형상의 바디(21), (31)와, 상기 바디(21), (31) 내부에 상기 코어(10)를 중심으로 아치형으로 형성하여 설치되고 상기 코어(10)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수개가 배치되는 횡보강대(40)와, 상기 바디(21), (31) 내부에 길이방향으로 길게 형성하여 설치되고 상기 코어(10) 주위 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수개가 설치되는 종보강대(42)를 포함하여 이루어진다.
상기 바디(21), (31)는 우레탄고무 등이 사용될 수 있다.
상기 바디(21), (31)는 내주면에 상기 코어(10)의 제1안착홈(12) 내부에 조립되어 안착되는 제1안착돌기(22)를 구비한다.
도면에는 나타내지 않았지만, 여기서 상기 제1안착홈(12)은 상기 바디(21), (31)에 형성하고, 상기 제1안착돌기(22)는 상기 코어(10)에 형성하는 것도 가능하다.
그리고 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 바디(21), (21)의 내주면은 요철면으로 형성하여 상기 코어(10) 외주면과의 마찰력을 증대시키는 것이 가능하다.
상기 요철면은 상기 바디(21), (31)의 내주면 대신 코어(10)의 외주면에 형성하는 것도 가능하고, 바디(21), (31)의 내주면 및 코어(10) 외주면에 각각 형성하는 것도 가능하다.
여기서 요철면은 널링(knurling) 가공하여 형성된다.
상기 요철면은 부식(corrode) 가공이나 피닝(peening)가공, 엠보싱 가공, 코팅 등을 행하여 형성되는 것도 가능하다.
상기 바디(21), (31)는 외주에 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 그루브(23), (33)를 구비한다.
상기 그루브(23), (33)는 상기 바디(21), (31)의 마찰력을 강화시키고 소음을 감소시킬 수 있으며 신축성을 향상시킬 수 있다.
상기 그루브(23), (33)는 깊이에 상관없이 너비가 전체적으로 일정하게 형성된다.
상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)은 도면에는 나타내지 않았지만, 내주면이 상기 코어(10) 외주와 밀착 결합되거나 분리될 수 있도록 양측이 서로 한 쌍의 볼트를 통해 체결될 수 있다.
상기 바디(21), (31)의 양쪽 끝부분 내면에는 상기 제2안착홈(14)에 안착되는 제2안착돌기(24), (34)가 더 형성될 수 있다.
그리고 상기 바디(21), (31)의 양쪽 끝부분에는 상기 클램핑수단(50)에 의해 클램핑되는 한 쌍의 단차부(26), (36)가 더 형성될 수 있다.
상기 횡보강대(40)는 상기 코어(10)를 중심으로 상기 바디(21), (31)의 횡방향으로 아치형으로 형성하여 설치되고 상기 바디(21), (31) 내부에 코어(10)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개가 설치된다.
상기 횡보강대(40)는 금속, 합성수지, 탄소섬유 등으로 이루어지고 단면이 대략 직사각형으로 형성된다.
상기 종보강대(42)는 상기 코어(10)의 길이방향으로 길게 형성하여 설치되고 상기 바디(21), (31) 내부에 상기 코어(10) 주위 둘레를 따라 일정 간격을 두고 설치된다.
상기 종보강대(42)는 금속, 합성수지, 탄소섬유 등으로 이루어지고 단면이 대략 원형으로 형성된다.
상기 횡보강대(40)와 종보강대(42)는 서로 교차하도록 설치된다.
상기 종보강대(42)는 상기 횡보강대(40)를 관통하여 설치될 수 있다.
도면에는 나타내지 않았지만, 상기 종보강대(42)는 상기 횡보강대(40)의 바깥쪽에 인접하도록 설치되는 것도 가능하다.
상기 종보강대(42)의 양쪽 끝부분은 상기 바디(21), (31)의 양쪽 끝면에 형성되는 단차부(26), (36)의 외주로부터 일부가 노출되게 설치될 수 있다.(도 8 및 도 9, 도 11 참조)
상기 클램핑수단(50)은 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)을 상기 코어(10)에 밀착 고정시킨다.
여기서 상기 클램핑수단(50)은 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)의 바디(21), (31) 양쪽 끝부분을 상기 코어(10)에 밀착 고정시키는 것이 특징이다.
상기 클램핑수단(50)은 도 11 내지 도 13을 참조하면, 각각 반원의 링형상으로 형성되고 서로 대칭되게 설치되는 제1클램프(51) 및 제2클램프(56)와, 상기 제1클램프(51)와 제2클램프(56)의 양쪽 끝부분을 각각 죄어서 상기 제1분할롤(20)과 제2분할롤(30)을 상기 코어(10)에 밀착 고정시키는 한 쌍의 볼트(60)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1클램프(51) 및 제2클램프(56)는 상기 바디(21), (31)의 양쪽 끝면에 형성되는 단차부(26), (36) 외주 둘레에 설치된다.
여기서 상기 제1클램프(51) 및 제2클램프(56)에는 상기 종보강대(42)와 대응하는 위치에 조립홈(52), (57)이 각각 형성될 수 있다.
즉 상기 바디(21), (31)의 단차부(26), (36) 외주로부터 노출되는 종보강대의 양쪽 끝부분 일측이 조립되도록 복수의 조립홈(52), (57)이 형성될 수 있다.
그리고 본 발명의 제2실시예에 따른 부분 교체형 고무롤은 도 14 내지 도 20에 나타낸 바와 같이, 상기 제1클램프(51)와 제2클램프(56)는 각각 외면 둘레에 일정두께로 피복층(54), (58)이 구비될 수 있다.
상기 피복층(54), (58)은 상기 바디(21), (31)와 마찬가지로 고무를 사용하여 이루어진다.
여기서 고무는 우레탄고무가 될 수 있다.
상기 피복층(54), (58)의 외경은 상기 바디(21), (31)와 동일한 외경으로 설치된다.
상기한 제2실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명의 제3실시예에 따른 부분 교체형 고무롤은 도 21에 나타낸 바와 같이, 상기 바디(21), (31)는 각각 상기 코어(10)를 일정 두께로 감싸는 제1고무층(21a), (31a)과, 상기 제1고무층(21a), (31a)을 일정 두께로 감싸는 제2고무층(21b), (31b)를 포함하되, 내측에 배치되는 제1고무층(21a), (31a)의 경도를 외측에 배치되는 제2고무층(21b), (31b)의 경도보다 더 높게 형성한다.
여기서 상기 제1고무층(21a), (31a)의 경도(쇼어경도)는 대략 Hs70~95정도로 형성하는 것이 코어(10)에 견고하게 고정될 수 있으므로 좋고, 상기 제2고무의(21b), (31b)의 경도(쇼어경도)는 대략 Hs30~60인 것이 사용시(물체 이송시) 물체와 잘 마찰되고 일정한 쿠션을 가지므로 좋다.
상기 제1고무층(21a), (31a)과 제2고무층(21b), (31b)의 경계에는 상기 횡보강대(40)와 종보강대(42)가 설치될 수 있다.
여기서 횡보강대(40)와 종보강대(42)의 일부는 상기 제1고무층(21a), (31a) 내부에 배치되고 나머지 일부는 제2고무층(21b), (31b) 내부에 배치될 수 있다.
상기한 제3실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명의 제4실시예에 따른 부분 교체형 고무롤은 도 22에 나타낸 바와 같이, 상기 바디(21), (31)에 구비되는 그루브(23), (33)는 외측에서 내측으로 갈수록(깊이가 깊어질수록) 너비가 서서히 증가되는 것이 특징이다.
상기 그루브(23), (33)는 일 예를 들면, 삼각형 단면을 갖도록 형성한다.
상기와 같이 그루브(23), (33)를 형성하면 본 발명을 이용하여 골판지 이송시 접지면이 증가되고 그로 인해 접지력이 향상되어 미끄럼(slip)을 방지할 수 있으므로 좋다.
상기 그루브(23), (33)의 외측 끝부분 너비는 약 0.5~2㎜정도로 형성하는 것이 접지면 감소로 인한 미끄럼(slip) 방지를 위해 좋다.
상기 그루브(23), (33)의 내측 끝부분의 너비는 외측 끝부분 너비보다 대략 2~10배 정도 더 크게 형성되는 것이 좋다.
상기한 제4실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 부분 교체형 고무롤의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.
10 : 코어 12 : 제1안착홈
14 : 제2안착홈 20 : 제1분할롤
22, 32 : 제1안착돌기 23, 33 : 그루브
24, 34 : 제2안착돌기 26, 36 : 단차부
30 : 제2분할롤 40 : 횡보강대
42 : 종보강대 50 : 클램핑수단
52: 제1클램프 52, 57 : 조립홈
56 : 제2클램프 54, 58 : 피복층
60 : 볼트

Claims (10)

  1. 코어와, 상기 코어의 양측에 상호 대칭되게 설치되는 제1분할롤 및 제2분할롤과, 상기 제1분할롤과 제2분할롤을 상기 코어에 밀착 고정시키는 클램핑수단을 포함하고,
    상기 제1분할롤 및 제2분할롤은 각각,
    고무를 사용하여 이루어지고 내면이 상기 코어 외면에 밀착되는 반원통형상의 바디와,
    상기 바디 내부에 상기 코어를 중심으로 아치형으로 형성하여 설치되고 상기 코어의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수개가 배치되는 횡보강대와,
    상기 바디 내부에 길이방향으로 길게 형성하여 설치되고 상기 코어 주위 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수개가 설치되는 종보강대를 포함하고,
    상기 바디는,
    상기 코어를 일정 두께로 감싸는 제1고무층과, 상기 제1고무층을 일정 두께로 감싸는 제2고무층을 포함하고, 상기 제1고무층의 경도는 상기 제2고무층의 경도보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 부분 교체형 고무롤.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램핑수단은,
    상기 제1분할롤 및 제2분할롤의 바디 양쪽 끝부분을 상기 코어에 밀착 고정시키는 것을 특징으로 하는 부분 교체형 고무롤.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 코어는,
    원기둥형상으로 이루어지고,
    상기 클램핑수단은,
    각각 반원의 링형상으로 형성되고 서로 대칭되게 설치되는 제1클램프 및 제2클램프와,
    상기 제1클램프와 제2클램프의 양쪽 끝부분을 각각 죄어서 상기 제1분할롤과 제2분할롤을 상기 코어에 밀착 고정시키는 한 쌍의 볼트를 포함하는 부분 교체형 고무롤.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 바디는,
    양쪽 끝부분에 상기 클램핑수단에 의해 클램핑되는 한 쌍의 단차부를 구비하는 부분 교체형 고무롤.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1클램프 및 제2클램프는,
    각각 외면 둘레에 고무를 사용하여 형성되는 피복층을 구비하는 부분 교체형 고무롤.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어는,
    외면에 제1안착홈을 구비하고,
    상기 바디는,
    내면에 상기 제1안착홈에 대응하여 제1안착돌기를 구비하는 부분 교체형 고무롤.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디는,
    외주면에 상기 코어의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 그루브를 구비하는 부분 교체형 고무롤.
  8. 삭제
  9. 삭제
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