WO2010130727A1 - Ausrichtbares fundamentsystem für solarpaneele - Google Patents

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WO2010130727A1
WO2010130727A1 PCT/EP2010/056440 EP2010056440W WO2010130727A1 WO 2010130727 A1 WO2010130727 A1 WO 2010130727A1 EP 2010056440 W EP2010056440 W EP 2010056440W WO 2010130727 A1 WO2010130727 A1 WO 2010130727A1
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stand
strut
panels
articulation
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Günther THURNER
Martin Thurner
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Krinner Innovation Gmbh
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the panels are mounted side by side on side rails, if necessary also in several rows on the given surface.
  • the given surface does not provide a suitable angle to the sun, for example even in the plane - as in the case of installation on earth - the panels or the panel surfaces must be raised in such a way that they assume the desired angle to the sun.
  • the weight of the assembled panel surfaces can be removed as evenly as possible on the stand and the panel rows or surfaces at the same time have an attractive appearance, i.
  • the cross members must be oriented or orientable relatively precisely to the desired course of the rows of panels or the side members carrying them, i. they must be flush with each other when installed.
  • Screw foundations again and again disturbances in the screwing result, for example, by in-ground stones that deflect the penetrating into the ground screw foundation from its direction, with the result of obliquity of the stand and the associated change in height of its upper end and thus also hinged thereto cross member ,
  • This obliquity can be accepted as far as it goes in the direction of the longitudinal members of the side members. Because the cross member can be set at any point of the side members and caused by a change in direction of the stator length change of the stator (and thus the height of the mounted thereon cross member) in relation to the side member is negligible.
  • Object of the invention is therefore to provide simple, inexpensive means for such a required directional correction of the cross member available.
  • the region of the articulation of each of the cross member on the respective shorter stand is designed to be displaceable in the longitudinal direction of the cross member to align the cross member.
  • This is based on the knowledge that by appropriate displacement of the articulation area of the crossbeam on the shorter stand not only the deflection of this stand in the longitudinal direction of the crossbeam requiring correction can be corrected, but at the same time any corresponding deflection of the longer stand, which is firmly connected to the crossbeam is and whose movement must therefore follow.
  • the correcting displacement of the articulation region of the cross member on the shorter stand a misalignment of the two stands and thus at the same time a malposition of the cross member mounted on them is altogether corrected
  • the displacement of the articulation of the cross member on the shorter stand can be done in different ways, such as by deformation of the (shorter) first stator, which follows the (longer and therefore easily deformable) second stator easily, or by a longitudinal slot in the articulation on the cross member or on shorter stand, which makes it possible to guide the cross member in its longitudinal direction relative to the stator slidably, whereby a deformation of the first stator and the associated effort can be avoided. Also in this case follows the longer (and therefore easily deformable) hinged to the cross member stand the alignment movement readily.
  • a locking device can be designed as a screw, bayonet or similar connection, in particular as a corresponding embodiment of the leadership of the components "cross member” and “first stand” together in the longitudinal slot.
  • a strut between the lower ends of the longer stator and the articulation region or the upper end of the first stator can be provided.
  • the strut may be formed in the simplest case rigidly with at least one slot at the ends with a locking device for fixing the support frame in its alignment position.
  • the strut is instead adjustable in length, for example by means of a thread, it can not only cause the directional correction of the cross member by displacement of the articulation area (deformation of the shorter stand or displacement of the cross member relative to the stand in the longitudinal slot), but can also fix the corrected position. - A -
  • the strut is designed adjustable in length by means of two opposing threads (right and left-hand thread). Because then the length adjustment can be done by simply turning the strut tube.
  • the strut in each case serves the stiffening of the construction.
  • FIG. 1 shows a double-row, planar arrangement of solar panels with the foundation system according to the invention in a perspective view.
  • Figure 2 shows the arrangement of Figure 1 in side view
  • Figure 3 shows the design of the foundation system in the articulation of the cross member on the shorter stand in detail.
  • Figure 4 shows the design of Figure 3 with a strut 13 which is designed by means of opposite threads 16, 17 by merely rotating the strut tube 18 adjustable in length.
  • FIG. 1 shows the foundation system 1 according to the invention for the sun-inclined mounting of solar panels 2 arranged side by side in a planar manner, which are arranged here in two rows 3, 4 next to one another by longitudinal members 5 a-c.
  • the longitudinal members rest on a plurality of cross members 6, of which only one is visible here, of course.
  • These cross members 6 are, as the drawing can be seen, mounted on a shorter stand 7 and a longer stand 8 such that he and the him (and other cross members 6 not shown) mounted two panel rows 3, 4 inclined to the sun are.
  • the figure further shows the strut 13 in its course from the near-earth end 14 of the longer stand 8 to the hinge region 9 of the cross member 6 at the shorter stand 7.
  • the stands are hinted at as screw-in foundations. Only hinted and incomplete shown is another group of stands with shorter stand 7 and strut 13th
  • Figure 1 can be in the hinge region 9 a longitudinal slot 1 1 recognize, in which the cross member is guided with its articulation region 9 in its longitudinal direction 10 slidably.
  • the guide can also be designed as a locking device 12.
  • the strut 13 can be used, in which case can be dispensed with another locking device 12 in the hinge region 9.
  • the longitudinal slot 1 1 is also dispensable if it is assumed that the longitudinal displacement of the cross member 6 in the articulation region 9 can also be effected by mere deformation of the shorter stator 7. This is particularly considered when the strut 13 has a thread for their length adjustment, with which the forces required for a deformation of the shorter stand 7 can be applied. In this case, the strut 13 at the same time fixes the cross member 6 in its alignment position.
  • the strut 13 can unfold the same fixing function even if the longitudinal slot 11 is present.
  • Figure 2 shows the arrangement of Figure 1 in side view. Shown are the arranged in two rows 3, 4 solar panels 2 in their holder by longitudinal beams 5 a - c, resting on a cross member 6. The cross member 6 in turn rests on a shorter stand 7 and a longer stand 8. Shown is further a strut 13, which extends from the near-earth end 14 of the longer stand 8 to the cross member 6 in its articulation area 9 (here formed on the cross member 6 fitting part). To recognize further is the longitudinal slot 1 1 on the cross member 6 (or the fitting part formed thereon), which allows the displacement of the cross member 6 in its longitudinal direction 10. It can be seen beyond the guide 12 of the cross member in the longitudinal slot 1 1, which may be the locking device 12 for securing the alignment position at the same time.
  • Figure 3 shows a detail of a cross member 6, a shorter stator 7 and a cross member 13 in the articulation region 9 of the cross member 6 in detail. Shown is a longitudinal slot 1 1, which ensures the displaceability of the articulation region 9 in the longitudinal direction 10 of the cross member 6 with a guide 12, which may be formed at the same time as a locking device 12 for securing the alignment position.
  • the strut 13 is hinted as a two-piece and thus adjustable in length and shown lockable by means of clamping screw 15.
  • Figure 4 shows the design of Figure 3 with a strut 13 which is designed by means of opposite threads 16, 17 by merely rotating a strut tube 18 adjustable in length.

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Abstract

Fundamentsystem (1) für die Lagerung flächig nebeneinander angeordneter Solarpaneele (2), die in Reihen (3, 4) nebeneinander von Längsträgern (5 a - c) gehalten werden, die auf Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerten Paneel-Reihen (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (6) im Bereich ihrer Anlenkung (9) an den kürzeren Ständer (7) zur Ausrichtung in ihrer Längsrichtung (10) verschieblich, insbesondere in Längsschlitzen (11) mittels Führungen (12) geführt sind, die eine Feststellvorrichtung (12) zur Sicherung der Ausrichtstellung aufweisen können. Zur Ausrichtung und/oder zur Fixierung jedes Querträgers (6) in der Ausrichtstellung kann eine - gegebenenfalls längenverstellbare-Strebe (13) zwischen dem erdnahen Ende (14) des längeren Ständers (8) und dem Anlenkbereich (9) vorgesehen sein.

Description

AUSRICHTBARES FUNDAMENTSYSTEM FUR SOLARPANEELE
Es ist bekannt, zur Gewinnung von Sonnenenergie, eine Vielzahl von Solarpaneelen (insbeson- dere beispielsweise photovoltaische Paneele) flächig nebeneinander in einer oder auch in einer Mehrzahl von langen Reihen neben- und/oder auch übereinander anzuordnen. Um eine optimale Sonneneinstrahlung zu gewährleisten, kommt es dabei darauf an, die Paneele bzw die aus den Paneelen gebildete Fläche derart zur Sonne auszurichten, dass über einen möglichst großen Teil des Tages ein möglichst günstiger Lichteinfall gewährleistet ist. Deshalb werden die Paneele bzw. die Paneelreihen (soweit aus Gründen der Wirtschaftlichkeit darauf verzichtet wird, sie - wie gleichfalls bekannt - der Sonne im Tagesverlauf nachzuführen) in einer möglichst günstigen Neigung zur Sonne fest installiert.
Wenn die Fläche, auf der die Paneele installiert werden sollen, eine entsprechende Neigung bereits vorgibt, wie dies beispielsweise bei Dächern häufig der Fall ist, werden die Paneele beispielsweise auf Längsträgern in Reihe nebeneinander, gegebenenfalls auch in mehreren Reihen übereinander auf der vorgegebenen Fläche montiert.
Wenn die vorgegebene Fläche keinen geeigneten Winkel zur Sonne vorgibt, etwa gar - wie bei der Installation auf der Erde - in der Ebene liegt, müssen die Paneele bzw die Paneelflächen derart aufgestanden werden, dass sie den erwünschten Winkel zur Sonne einnehmen.
Dies geschieht in der Praxis so, dass die Längsträger, auf denen die eine oder mehreren Reihen flächig nebeneinander angeordneter Paneele gehalten sind, auf einer der Länge der einen oder mehreren Reihen von Paneelen entsprechenden Mehrzahl von Querträgern gelagert werden, die ihrerseits an je einem kürzeren und einem längeren Ständer derart gelagert werden, dass sie und mit ihnen die auf ihnen gelagerten Panel-Reihen mit ihrer Oberfläche in dem gewünschten optimierten Winkel zur Sonne geneigt sind.
In dieser Weise können beispielsweise ganze Felder mit solchen ein- oder mehrreihigen Paneelgruppen bestückt werden. Um trotz der Vielzahl der bei langen Paneelreihen oder größeren Feldern von derart aufgestän- derten Paneelen wirtschaftlich arbeiten zu können, können zur Verankerung der Ständer im Erdreich beispielsweise gebräuchliche Schraubfundamente vorgesehen sein, oder die Ständer selbst können als solche Schraubfundamente mit entsprechender oberirdischer Verlängerung ausgebildet sein.
Damit das Gewicht der montierten Paneelflächen möglichst gleichmäßig auf die Ständer abgetragen werden kann und die Paneelreihen bzw. -flächen zugleich ein ansprechendes Erscheinungsbild haben, d.h. beispielsweise geradlinig verlaufen, müssen die Querträger verhältnismä- ßig genau auf den Sollverlauf der Paneelreihen bzw der sie tragenden Längsträger ausgerichtet bzw ausrichtbar sein, d.h. sie müssen im Einbauzustand miteinander fluchten.
Dies wäre ohne weiteres zu gewährleisten, wenn die Ständer ihrerseits zuverlässig derart fluchtend in das Erdreich eingebracht werden könnten, dass sie ihrerseits in Richtung der Längsträ- ger fluchten. Das ist aber nicht der Fall, weil sich insbesondere beim Einschrauben von
Schraubfundamenten immer wieder Störungen im Einschraubvorgang ergeben, beispielsweise durch im Wege liegende Steine, die das in das Erdreich eindringende Schraubfundament aus seiner Richtung auslenken, mit der Folge eines Schiefstandes des Ständers und damit verbundener Höhenänderung seines oberen Endes und damit auch des daran angelenkten Querträ- gers.
Dieser Schiefstand kann hingenommen werden, soweit er in Richtung Längsrichtung der Längsträger geht. Denn die Querträger können an jedem Punkt der Längsträger festgelegt werden und die durch eine Richtungsänderung der Ständer bewirkte Längenänderung des Ständers (und damit der Höhe des daran gelagerten Querträgers) im Verhältnis zum Längsträger ist vernachlässigbar gering.
Hingegen wirkt sich eine Auslenkung der Ständer in Längsrichtung der Querträger wegen deren Neigung ganz erheblich auf die Höhenlage des betreffenden Querträgers aus und bedarf der Korrektur.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einfache, kostengünstige Mittel für eine solche erforderliche Richtungskorrektur der Querträger zur Verfügung zu stellen.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass der Bereich der Anlenkung jedes der Querträger an dem jeweiligen kürzeren Ständer (Anlenkbereich) zur Ausrichtung der Querträger in Längsrichtung des Querträgers verschieblich ausgebildet ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch entsprechende Verschiebung des Anlenkbe- reichs des Querträgers am kürzeren Ständer nicht nur die korrekturbedürftige Auslenkung dieses Ständers in Längsrichtung des Querträgers korrigierbar ist, sondern zugleich jede entspre- chende Auslenkung des längeren Ständers, der an dem Querträger fest angelenkt ist und dessen Bewegung deshalb folgen muss. Durch die korrigierende Verschiebung des Anlenkbereichs des Querträgers am kürzeren Ständer wird also eine Fehlstellung beider Ständer und damit zugleich eine Fehlstellung des an ihnen gelagerten Querträgers insgesamt korrigiert
Die Verschiebung des Anlenkbereichs des Querträgers am kürzeren Ständer kann in unterschiedlicher Weise erfolgen, etwa durch Verformung des (kürzeren) ersten Ständers, der der (längere und demzufolge leichter verformbare) zweite Ständer ohne weiteres folgt, oder durch einen Längsschlitz im Anlenkbereich am Querträgers bzw am kürzeren Ständer, der es ermöglicht, den Querträger in seiner Längsrichtung gegenüber dem Ständer verschieblich zu führen, wodurch eine Verformung des ersten Ständers und der damit verbundene Kraftaufwand vermieden werden. Auch in diesem Falle folgt der längere (und demzufolge leichter verformbare) an dem Querträger angelenkte Ständer der Ausrichtbewegung ohne weiteres.
Wird die Verschieblichkeit des Querträgers gegenüber dem ersten Ständer durch einen Längs- schlitz gewährleistet, so kann die Fixierung der Ausrichtstellung durch eine Feststellvorrichtung sichergestellt werden. Sie kann als Schraub-, Bajonett- oder ähnliche Verbindung gestaltet sein, insbesondere als entsprechende Ausgestaltung der Führung der Bauteile „Querträger" und „erster Ständer" aneinander im Längsschlitz.
Um die Ausrichtung und die anschließende Fixierung jedes Querträgers zu erleichtern, gegebenenfalls auch um den Längsschlitz und die Feststellvorrichtung im Anlenkbereich zu ersetzen, kann eine Strebe zwischen dem erdnahen Enden des längeren Ständers und dem Anlenkbereich bzw dem oberen Ende des ersten Ständers vorgesehen sein.
Die Strebe kann im einfachsten Fall starr mit mindestens einem Langloch an den Enden mit einer Feststellvorrichtung zur Fixierung des Traggestells in seiner Ausrichtstellung ausgebildet sein.
Wenn die Strebe stattdessen - beispielsweise mittels eines Gewindes - längenverstellbar ist, kann sie nicht nur die Richtungskorrektur des Querträgers durch Verschiebung des Anlenkbereichs (Verformung des kürzeren Ständers bzw Verschiebung des Querträgers gegenüber dem Ständer im Längsschlitz) herbeiführen, sondern kann zugleich die korrigierte Stellung fixieren. - A -
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Strebe mittel zweier gegenläufiger Gewinde (Recht- und Linksgewinde) längenverstellbar gestaltet ist. Denn dann kann die Längenverstellung durch bloßes Drehen des Strebenrohres erfolgen.
Zusätzlich dient die Strebe in jedem Falle der Aussteifung der Konstruktion.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt:
Figur 1 eine zweireihige, flächige Anordnung von Solarpaneelen mit dem erfindungsgemäßen Fundamentsystem in perspektivischer Ansicht.
Figur 2 die Anordnung nach Figur 1 in Seitenansicht
Figur 3 die Gestaltung des Fundamensystems im Anlenkbereich des Querträgers am kürzeren Ständer im Detail.
Figur 4 die Gestaltung nach Figur 3 mit einer Strebe 13, die mittels gegenläufiger Gewinde 16, 17 durch bloßes Drehen des Strebenrohres 18 längenverstellbar gestaltet ist.
Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Fundamentsystem 1 für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen 2, die hier in zwei Reihen 3, 4 nebeneinander angeordnet von Längsträgern 5 a - c gehalten werden. Die Längsträger ruhen auf einer Mehrzahl von Querträgern 6, von denen hier freilich nur einer sichtbar ist. Diese Querträger 6 sind, wie die Zeichnung weiter erkennen lässt, an einem kürzeren Ständer 7 und einem längeren Ständer 8 derart gelagert, dass er und die auf ihm (und weiteren nicht gezeigten Querträgern 6) gelagerten beiden Paneel-Reihen 3, 4 zur Sonne geneigt sind. Die Figur zeigt des weiteren die Strebe 13 in ihrem Verlauf vom erdnahen Ende 14 des längeren Ständers 8 zum Anlenkbereich 9 des Querträgers 6 am kürzeren Ständer 7. Die Ständer sind andeutungsweise als Einschraubfundamente gezeigt. Nur andeutungsweise und unvollständig gezeigt ist eine weitere Ständergruppe mit kürzerem Ständer 7 und Strebe 13.
Figur 1 lässt im Anlenkbereich 9 einen Längsschlitz 1 1 erkennen, in dem der Querträger mit seinem Anlenkbereich 9 in seiner Längsrichtung 10 verschieblich geführt ist. Die Führung kann zugleich als Feststellvorrichtung 12 ausgebildet sein. Als Feststellvorrichtung kann freilich auch die Strebe 13 eingesetzt werden, in welchem Falle auf eine andere Feststellvorrichtung 12 im Anlenkbereich 9 verzichtet werden kann. Verzichtbar ist auch der Längsschlitz 1 1 , wenn man davon ausgeht, dass die Längsverschiebung des Querträgers 6 im Anlenkbereich 9 auch durch bloße Deformation des kürzeren Ständers 7 erfolgen kann. Dies kommt insbesondere dann in Betracht, wenn die Strebe 13 für ihre Längenverstellung ein Gewinde aufweist, mit dem die für eine Verformung des kürzeren Ständers 7 erforderlichen Kräfte aufgebracht werden können. In diesem Falle fixiert die Strebe 13 zugleich den Querträger 6 in seiner Ausrichtstellung.
Dieselbe Fixierfunktion kann die Strebe 13 freilich auch bei vorhandenem Längsschlitz 1 1 entfal- ten. Die Kombination von Längsschlitz 1 1 und Strebe 13, letztere insbesondere in der Ausbildung mit einem längenverstellbaren Gewinde, ergibt sogar eine besonders praktische Lösung für den Ausricht- und den Feststellvorgang zugleich.
Figur 2 zeigt die Anordnung von Figur 1 in Seitenansicht. Gezeigt sind die in zwei Reihen 3, 4 angeordneten Solarpaneele 2 in ihrer Halterung durch Längsträger 5 a - c, die auf einem Querträger 6 ruhen. Der Querträger 6 seinerseits ruht auf einem kürzeren Ständer 7 und einem längeren Ständer 8. Gezeigt ist weiter eine Strebe 13, die vom erdnahen Ende 14 des längeren Ständers 8 zum Querträger 6 in seinem Anlenkbereich 9 (hier einem am Querträger 6 ausgebildeten Beschlagsteil) verläuft. Zu erkennen ist weiter der Längsschlitz 1 1 am Querträger 6 (bzw dem daran ausgebildeten Beschlagsteil), der die Verschiebung des Querträgers 6 in seiner Längsrichtung 10 ermöglicht. Zu erkennen ist darüber hinaus die Führung 12 des Querträgers in dem Längsschlitz 1 1 , die zugleich die Feststellvorrichtung 12 zur Sicherung der Ausrichtstellung sein kann.
Figur 3 zeigt ausschnittsweise einen Querträger 6, einen kürzeren Ständer 7 und eine Querstrebe 13 im Anlenkbereich 9 des Querträgers 6 im Detail. Gezeigt ist ein Längsschlitz 1 1 , der die Verschieblichkeit des Anlenkbereichs 9 in Längsrichtung 10 des Querträgers 6 gewährleistet mit einer Führung 12, die zugleich als Feststellvorrichtung 12 zur Sicherung der Ausrichtstellung ausgebildet sein kann. Die Strebe 13 ist andeutungsweise als zweiteilig und damit längenver- stellbar und mittels Klemmschraube 15 feststellbar dargestellt.
Figur 4 zeigt die Gestaltung nach Figur 3 mit einer Strebe 13, die mittels gegenläufiger Gewinde 16, 17 durch bloßes Drehen eines Strebenrohres 18 längenverstellbar gestaltet ist. Bezuqszeichenliste:
1 Fundamentsystem
2 Solarpaneel 3 Reihe von Solarpaneelen (2)
4 Reihe von Solarpaneelen (2)
5 a - c Längsträger
6 Querträger
7 kürzerer Ständer 8 längerer Ständer
9 Anlenkbereich
10 Längsrichtung des Querträgers
1 1 Längsschlitz
12 Führung/Feststellvorrichtung 13 Strebe
14 erdnahes Ende
15 Klemmschraube
16, 17 gegenläufige Gewinde 18 Strebenrohr

Claims

Patentansprüche
1. Fundamentsystem (1 ) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander ange- ordneten Solarpaneelen (2), die in einer oder mehreren Reihen (3,4) nebeneinander von Längsträgern (5 a - c) gehalten werden, die auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (6) im Bereich ihrer Anlenkung (9) an den kürzeren Ständer (7) zu ihrer Ausrichtung in ihrer Längsrichtung (10) verschieblich sind.
2. Fundamentsystem (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch Längsschlitze (1 1 ) im Anlenk- bereich (9), in denen die Querträger (6) zu ihrer Ausrichtung mittels Führungen (12) verschieblich geführt sind.
3. Fundamentsystem (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feststellvorrichtung (12) zur Sicherung der Ausrichtstellung.
4. Fundamentsystem (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung und/oder zur Fixierung jedes Querträgers (6) in der Ausrichtstellung eine Strebe
(13) zwischen dem erdnahen Enden (14) des längeren Ständers (8) und dem Anlenkbereich (9) vorgesehen ist.
5. Fundamentsystem (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe 13 län- genverstellbar ist.
PCT/EP2010/056440 2009-05-14 2010-05-11 Ausrichtbares fundamentsystem für solarpaneele WO2010130727A1 (de)

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