DE29504267U1 - Toggle lever clamping device, in particular for use in body construction in the motor vehicle industry - Google Patents
Toggle lever clamping device, in particular for use in body construction in the motor vehicle industryInfo
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Description
Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-lndustrieKnee lever clamping device, especially for use in body construction in the automotive industry
Beschreibung GattungDescription Genus
Die Neuerung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-lndustrie, mit einem Spannkopf und einem in axialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, vorzugsweise durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen sich daran in axialer Richtung anschließenden Spannkopf durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange innerhalb des Gehäuses eine Kniehebelanordnung befestigt ist, der ein Spannarm zugeordnet ist, gegebenenfalls mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern.The innovation relates to a toggle lever clamping device, in particular for use in bodywork construction in the automotive industry, with a clamping head and a cylinder connected to it in axial extension, in which a piston, which is to be acted upon alternately on both sides by pressure medium pressure, preferably by air pressure, is guided longitudinally and sealingly, the piston rod of which passes through the cylinder and a clamping head connected to it in axial direction, with a toggle lever arrangement being attached to the free end of the piston rod within the housing, to which a clamping arm is assigned, if necessary with limit switches or position sensors.
Eine derartige Kniehebelspannvorrichtung ist durch die veröffentlichten Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters G 89 08 288.5 vorbekannt.Such a toggle lever clamping device is already known from the published documents of the German utility model G 89 08 288.5.
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Durch das DBGM 90 05 183.1 ist außerdem eine Kniehebelspannvorrichtung mit einem Spannkopf vorbekannt, der beabstandete Gehäuseteile aufweist, zwischen denen ein Spannelement um ein begrenztes Winkelmaß über eine Kniehebelgelenkanordnung, zum Beispiel durch eine abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck von einem Kolben betätigte Kolbenstange, beweglich ist, wobei dem Abstand zwischen den Gehäuseteilen ein Abdeckelement gegen Fremdkörpereinfall zugeordnet ist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß das Abdeckelement die Rückseite, die beiden Seitenwände sowie die Stirnseite des Spannkopfes und den Spaltabstand zumindest in der Spannstellung des Spannelementes ganz oder teilweise umgreift. Das Abdeckelement kann hohlkastenförmig bzw. taschenartig ausgebildet sein. Bei einer Konstruktion liegt das hohlkastenförmige oder taschenartige Abdeckelement durch ein Federelement kraftschlüssig an der Rückwand des Spannkopfes und/oder an einer Wand des Spannarmes an. Hierdurch soll der Gabelkopf, in dem der Spannkopf schwenkbeweglich gelagert ist, von vier Seiten geschützt werden, nämlich von der Oberseite des Gabelkopfes, in dem der Spannkopf auf- und niederschwenkbar gelagert ist, von den beiden Seitenflächen und von der Rückseite, so daß von keiner Seite mehr Schmutzteilchen, zum Beispiel Späne oder dergleichen, in den Gabel- oder Spannkopf hineinfallen können.A toggle lever clamping device with a clamping head is also known from DBGM 90 05 183.1, which has spaced-apart housing parts, between which a clamping element can be moved by a limited angle via a toggle lever joint arrangement, for example by a piston rod actuated alternately on both sides by pressure medium pressure from a piston, with a cover element being assigned to the distance between the housing parts to prevent foreign bodies from entering. The arrangement is such that the cover element completely or partially encompasses the rear side, the two side walls and the front side of the clamping head and the gap distance, at least in the clamping position of the clamping element. The cover element can be hollow box-shaped or pocket-like. In one design, the hollow box-shaped or pocket-like cover element rests force-fittingly on the rear wall of the clamping head and/or on a wall of the clamping arm by means of a spring element. This is intended to protect the fork head, in which the clamping head is pivotably mounted, from four sides, namely from the top of the fork head, in which the clamping head is pivotably mounted up and down, from the two side surfaces and from the rear, so that no more dirt particles, for example chips or the like, can fall into the fork or clamping head from any side.
Durch das DBGM 93 11 132.0 ist eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten Gattung vorbekannt, wobei Mikroschalter an einer Abdeckung als insgesamt austauschfähige Baueinheit (Platine) befestigt sind. Die Platine bildet somit auch eine Mikroschalterhalterung. Diese ist im Bereich des Spaltabstandes in axialer Richtung des Spannkopfes angeordnet. Diese Mikroschalterhalterung ist in der Draufsicht T-förmig gestaltet, derart, daß der Kopf des „T" eine Befestigungsschiene mit einem Einbaustecker zum Zuführen der elektrischen Leitungen für die Mikroschalter aufweist, während sich an der Befestigungsschiene orthogonal mit seiner Längsachse zur Längsachse der Befestigungsschiene verlaufend eine ebenflächige Montageschiene anschließt, die mehrere parallel mit ihren Längsachsen zueinander gerichtete Befestigungsbohrungen zur Axialverstellung und Befestigung der Mikroschalter aufweist. Bei einer Konstruktion dieser Bauart weist die Befestigungsschiene eine orthogonal aus der Ebene der Montageschiene abgekröpfte Wand auf, an die sich die Befestigungsschiene orthogonal abgekröpft anschließt, die ihrerseits in eine orthogonal zu ihr und parallel zur Wand verlaufende weitere abgekröpfte Wand anschließt, die in Richtung auf die Ebene der Montageschiene verläuft und über diese nach unten hervorragt, wobei diese Wand in den Spaltabstand der beabstandeten Gehäuseteile des Spannkopfes eingreift. Bei dieser Konstruktion sind somit ein blechförmiger Montagekörper und die Stellungsgeber bzw. Endschalter (Mikroschalter) als gemeinsam austauschfähige BaueinheitA toggle lever clamping device of the type described is already known from DBGM 93 11 132.0, whereby microswitches are attached to a cover as a completely replaceable unit (circuit board). The circuit board thus also forms a microswitch holder. This is arranged in the area of the gap in the axial direction of the clamping head. This microswitch holder is T-shaped in plan view, such that the head of the "T" has a fastening rail with a built-in plug for feeding the electrical cables for the microswitches, while a flat mounting rail is connected to the fastening rail, with its longitudinal axis running orthogonally to the longitudinal axis of the fastening rail, which has several fastening holes with their longitudinal axes facing each other, for axial adjustment and fastening of the microswitches. In a design of this type, the fastening rail has a wall bent orthogonally from the plane of the mounting rail, to which the fastening rail is connected in an orthogonal bent manner, which in turn is connected to another bent wall running orthogonally to it and parallel to the wall, which runs in the direction of the plane of the mounting rail and projects downwards over it, whereby this wall engages in the gap spacing of the spaced housing parts of the clamping head. In this design, a sheet metal mounting body and the position sensors or limit switches (micro switches) are therefore a jointly replaceable unit
(Set) ausgebildet. Dieses Set läßt sich zum Beispiel in den ohnehin vorhandenen Spalt am Spannkopf einschieben und durch Schrauben oder dergleichen befestigen. Das Gestalten spezieller Öffnungen zur Unterbringung der Endschalter bzw. Stellungsgeber ist somit entbehrlich. Sollen diese Stellungsgeber bzw. Endschalter an anderer Stelle angeordnet werden, so lassen sie sich ebenfalls an einem blechförmigen Körper befestigen, der an geeigneter Stelle des Spannkopfes oder dergleichen angeschraubt wird. Eine Montage und Demontage ist bei Störungen problemlos und sehr schnell vorzunehmen.(set). This set can, for example, be inserted into the existing gap on the clamping head and secured with screws or similar. This means that there is no need to create special openings to accommodate the limit switches or position sensors. If these position sensors or limit switches are to be arranged elsewhere, they can also be secured to a sheet metal body that is screwed onto a suitable part of the clamping head or similar. In the event of a fault, assembly and disassembly can be carried out quickly and easily.
AufgabeTask
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten Art konstruktiv zu vereinfachen unter Beibehaltung der Vorteile, die sich aus einer weitgehend schmutz-, staub- und spritzflüssigkeitsgeschützten Kapselung der Kniehebelspannanordnung ergeben.The innovation is based on the task of simplifying the design of a toggle lever clamping device of the type required while retaining the advantages that result from an encapsulation of the toggle lever clamping arrangement that is largely protected against dirt, dust and splash fluids.
LösungSolution
Diese Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features set out in claim 1.
Bei der Neuerung besteht das Gehäuse des Spannkopfes nur noch aus zwei schalenförmigen Teilen, die sich zu dem Gehäuse ergänzen. Dadurch wird die Anzahl von Einzelteilen erheblich verringert. Außerdem sind die Gehäuseteile derart ausgebildet, daß die Kniehebelspannvorrichtung sowie das Ende der in das Gehäuse des Spannkopfes hineinragenden Kolbenstange allseitig gegen Staub, Schmutz, zum Beispiel Späneeinfall, aber auch gegen Spritzwasser und gegen Schweißperlen geschützt sind. Letztere können insbesondere beim Verschweißen von Blechen der Automobilindustrie auftreten, da diese Bleche oftmals beschichtet sind.With the new design, the housing of the clamping head consists of only two shell-shaped parts that complement each other to form the housing. This significantly reduces the number of individual parts. In addition, the housing parts are designed in such a way that the toggle lever clamping device and the end of the piston rod that protrudes into the housing of the clamping head are protected on all sides against dust, dirt, for example chips, but also against splash water and against welding beads. The latter can occur particularly when welding sheet metal in the automotive industry, as these sheets are often coated.
Die beiden Gehäuseteile weisen an ihrem Inneren alle erforderlichen Nuten bzw. Vertiefungen zum Führen der Kniehebelgelenkanordnung und deren Lagerung auf. Diese Vertiefungen oder dergleichen sind somit ebenfalls materialmäßig einstückig mit dem Gehäuse verbunden.The two housing parts have all the necessary grooves or recesses on their inside for guiding the toggle lever joint arrangement and its bearings. These recesses or the like are thus also integrally connected to the housing in terms of material.
Des weiteren weisen die beiden Gehäuseteile auch die Lagerungsöffnung für einen Drehbolzen des Spannkopfes auf.Furthermore, the two housing parts also have the bearing opening for a pivot bolt of the clamping head.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 4 beschrieben.Further advantageous embodiments of the innovation are described in claims 2 to 4 .
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Bei Ausgestaltung gemäß Schutzanspruch 2 verläuft die Teilungsebene parallel zur Längsachsrichtung der Kolbenstange. Die Teilungsebene fällt außerdem mit einer durch die Längsachse des Gehäuses verlaufenden Ebene zusammen. Dadurch ergeben sich zwei flache, schalenförmige, sandwichartig aufeinanderliegende Gehäuseteile, die die Kniehebelgelenkanordnung allseitig umgreifen. An einer dieser Gehäuseteile kann eine Aussparung zur Anordnung einer Kassette vorgesehen sein. Diese Kassette für Mikroschalter, induktive Schalter oder für pneumatische Schalter dient zur Abfrage der verschiedenen Stellungen des Spannkopfes und läßt sich damit ebenfalls leicht ohne Demontage des Gehäuses ein- und ausbauen.In the design according to claim 2, the division plane runs parallel to the longitudinal axis of the piston rod. The division plane also coincides with a plane running through the longitudinal axis of the housing. This results in two flat, shell-shaped housing parts lying on top of each other like a sandwich, which encompass the toggle joint arrangement on all sides. A recess for arranging a cassette can be provided on one of these housing parts. This cassette for microswitches, inductive switches or pneumatic switches is used to query the various positions of the clamping head and can therefore also be easily installed and removed without dismantling the housing.
Gemäß Schutzanspruch 3 werden die Gehäuseteile an ihrer dem Kolben abgekehrten Stirnseite, also am äußeren Ende von einer Lagergabel umgriffen, mit der der jeweilige Spannkopf durch Schrauben oder dergleichen auswechselbar verbunden ist. Diese Gabel besitzt einen Ansatz, der je nach den gewünschten Einbauverhältnissen zentrisch oder außermittig angeordnet werden kann. Dadurch läßt sich der mit seinem Gehäuse relativ flach bauende Spanner auch unter beengten Raumverhältnissen anwenden oder anderen Maschinenteilen oder Karosserieteilen anordnen.According to claim 3, the housing parts are surrounded by a bearing fork on their end facing away from the piston, i.e. at the outer end, to which the respective clamping head is exchangeably connected by screws or the like. This fork has a projection that can be arranged centrally or off-center depending on the desired installation conditions. This means that the clamp, which has a relatively flat housing, can also be used in confined spaces or arranged next to other machine parts or body parts.
Schutzanspruch 4 ermöglicht eine Anpassung an die jeweils gegebenen Betriebsbedingungen. Protection claim 4 enables adaptation to the respective given operating conditions.
In der Zeichnung ist die Neuerung - teils schematisch - beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:The drawing shows the innovation - partly schematically. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung, teils im Längsschnitt, teils in der Ansicht;Fig. 1 shows a toggle lever clamping device according to the invention, partly in longitudinal section, partly in elevation;
Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig. 1, teils im Schnitt;Fig. 2 is a front view of Fig. 1, partly in section;
Fig. 3 einen Gabelkopf für die Anordnung eines Spannarmes in einer ersten Ausführungsform mit zentrisch angeordneter Befestigungslasche;Fig. 3 a fork head for the arrangement of a clamping arm in a first embodiment with a centrally arranged fastening tab;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Gabelkopfes; Fig. 5 abermals eine weitere Ausführungsform eines Gabelkopfes; Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 3;Fig. 4 shows a further embodiment of a fork head; Fig. 5 shows yet another embodiment of a fork head; Fig. 6 shows a view in the direction of arrow A in Fig. 3;
Fig. 7 die linke Gehäusehälfte der aus Fig. 1 ersichtlichen Kniehebelspannvorrichtung; Fig. 7 the left housing half of the toggle lever clamping device shown in Fig. 1;
Fig. 8 die rechte Gehäusehälfte.Fig. 8 the right housing half.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist insgesamt ein Spannkopf bezeichnet, an dem sich axial ein Zylinder 2 anschließt, in dem längsverschieblich und dichtend ein nicht gezeigter Kolben angeordnet ist. Mit dem Kolben ist eine Kolbenstange 3 verbunden, die den Zylinder 2 und den Spannkopf 1 axial durchgreift. Die Kolbenstange 3 ist dabei mit einem Deckel 4 durch eine ebenfalls nicht dargestellte Dichtung abgedichtet.The reference number 1 designates a clamping head, to which a cylinder 2 is connected axially, in which a piston (not shown) is arranged so as to be longitudinally displaceable and sealing. A piston rod 3 is connected to the piston, which axially passes through the cylinder 2 and the clamping head 1. The piston rod 3 is sealed with a cover 4 by a seal (also not shown).
Die Kolbenstange 3 ist an ihrem Ende mit einer Kniehebeigelenkanordnung 5 verbunden, der ein Spannarm 6 in der noch zu beschreibenden Art und Weise zugeordnet ist.The piston rod 3 is connected at its end to a knee joint arrangement 5, to which a tensioning arm 6 is assigned in the manner to be described below.
Der Spannarm 6 ist in Richtung X bzw. Y je nach Beaufschlagung des Kolbens mit Luftdruck schwenkbeweglich. Der Öffnungswinkel des Spannarms 6 ist variabel und kann zum Beispiel bis maximal 135 Grad betragen.The clamping arm 6 can be pivoted in the X or Y direction depending on the air pressure applied to the piston. The opening angle of the clamping arm 6 is variable and can, for example, be up to a maximum of 135 degrees.
Der Spannkopf 1 weist ein Gehäuse auf, das bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen 7 und 8 besteht, die sandwichartig aufeinanderiiegen. Die Gehäuseteile 7 und 8 sind durch eine geradlinig verlaufende Trennebene 9 voneinander getrennt, so daß die Gehäuseteile 7 bzw. 8 flächig durch Wandungen 10 bzw. 11 aufeinander liegen und durch Schrauben (nicht dargestellt) lösbar miteinander verbunden sind.The clamping head 1 has a housing which, in the embodiment shown, consists of two shell-shaped housing parts 7 and 8 which are sandwiched together. The housing parts 7 and 8 are separated from one another by a straight dividing plane 9, so that the housing parts 7 and 8 lie flat against one another through walls 10 and 11, respectively, and are detachably connected to one another by screws (not shown).
Die Gehäuseteile 7, 8 sind allseitig geschlossen ausgebildet und weisen lediglich an ihrer einen Seite je eine etwa halbkreisförmige Aussparung 12 bzw. 13 auf, die sich somit zu einer Bohrung ergänzen, durch die die Kolbenstange 3 in den durch die Gehäuseteile 7 und 8 umgrenzten Raum 14 hineinragt. In diesem Raum 14 ist auch die Kniehebelgelenkanordnung 5 angeordnet. Das innerhalb des Raumes 14 liegende Ende der Kolbenstange 3 und die Kniehebelgelenkanordnung 5 sind damit schmutz-, staub- und spritzflüssigkeitsdicht nach außen hin abgekapselt.The housing parts 7, 8 are closed on all sides and only have an approximately semicircular recess 12 or 13 on one side, which thus complement each other to form a bore through which the piston rod 3 projects into the space 14 delimited by the housing parts 7 and 8. The toggle joint arrangement 5 is also arranged in this space 14. The end of the piston rod 3 located within the space 14 and the toggle joint arrangement 5 are thus encapsulated from the outside so as to be sealed against dirt, dust and splash liquid.
Die beiden schalenförmigen Gehäuseteile 7 und 8 weisen je eine sie orthogonal durchsetzende Bohrung 15 bzw. 16 auf, durch die ein Schwenkboizen 17 für die Kniehebelgeienkanordnung 5 hindurchgreift.The two shell-shaped housing parts 7 and 8 each have a bore 15 or 16 passing through them orthogonally, through which a pivot pin 17 for the toggle lever joint arrangement 5 extends.
Des weiteren weisen die beiden schalenförmigen Gehäuseteile 7 und 8 je eine Führungsnut 18 bzw. 19 auf. Die Führungsnuten 18, 19 sind gleich ausgebildet und korrespondieren im zusammengebauten Zustand der Gehäuseteile 7 und 8 miteinander, derart, daß die Kniehebelgelenkanordnung 5 mit zugeordneten Bauteilen in Längsachsrichtung geführt wird.Furthermore, the two shell-shaped housing parts 7 and 8 each have a guide groove 18 and 19 respectively. The guide grooves 18, 19 are identical and correspond to one another when the housing parts 7 and 8 are assembled, such that the toggle joint arrangement 5 with associated components is guided in the longitudinal axis direction.
Mit 20 bzw. 21 sind Bohrungen bezeichnet. Die Bohrungen, zum Beispiel 20, können als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, während dann die zugeordneten, koaxial hierzu angeordneten Bohrungen 21 des anderen Gehäuseteils 8 Sackbohrungen mit Gewinde darstellen. Durch Einschrauben von nicht dargestellten Schraubenbolzen lassen sich dadurch die Gehäuseteile 7 und 8Bores are designated with 20 and 21. The bores, for example 20, can be designed as through-bores, while the associated bores 21 of the other housing part 8, which are arranged coaxially to them, represent blind bores with threads. By screwing in screw bolts (not shown), the housing parts 7 and 8 can be connected
lösbar, aber dicht, miteinander verbinden. Die Gehäuseteile 7 und 8 können aus Stahl oder Aluminium oder aus einem anderen geeigneten Werkstoff, zum Beispiel aus einem Spritzgußmaterial, bestehen.detachably but tightly connected to one another. The housing parts 7 and 8 can be made of steel or aluminum or another suitable material, for example an injection molding material.
Die Flächen 10 und 11 sind hochwertig ausgebildet, zum Beispiel geschliffen oder mit entsprechender Oberflächengüte gegossen, so daß sie satt und fugendicht aufeinander liegen.The surfaces 10 and 11 are of high quality, for example ground or cast with a corresponding surface quality, so that they lie flush and tight on top of each other.
Mit den Bezugszeichen 22, 23 bzw. 24 sind Gabelarme bezeichnet, die mit ihren Enden auf im Querschnitt quadratischen oder polygonförmig gestalteten Endabschnitten 25 des Schwenkbolzens 17 angeordnet sind. Mit 26 ist eine Haltelasche bezeichnet, die gegen das gabelförmige Ende des zugeordneten Gabeiarmes 22, 23 bzw. 24 angreift und mit formmäßig angepaßten Ausnehmungen die Endabschnitte 25 des Schwenkbolzens 17 umgreift und mit dem betreffenden Gabelarm 22, 23 bzw. 24 durch Schrauben verbunden ist. Von diesen Schrauben sind lediglich die Mittellinien 31 und 32 veranschaulicht.The reference numerals 22, 23 and 24 designate fork arms which are arranged with their ends on end sections 25 of the pivot pin 17 which are square or polygonal in cross section. 26 designates a retaining tab which engages against the fork-shaped end of the associated fork arm 22, 23 and 24 and, with recesses adapted to its shape, encompasses the end sections 25 of the pivot pin 17 and is connected to the relevant fork arm 22, 23 and 24 by screws. Of these screws, only the center lines 31 and 32 are illustrated.
Wie man erkennt, weist der Gabelarm 22 ein Anschraubteil 28 auf, das zentrisch in Bezug auf den Gabelarm 22 angeordnet ist, während der Gabelarm 23 ein Anschraubteil 29 besitzt, das - in der Zeichnungsebene gesehen - am linken äußeren Ende des Gabelarms angeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Verhältnisse genau umgekehrt zur Ausführungsform nachAs can be seen, the fork arm 22 has a screw-on part 28 that is arranged centrally in relation to the fork arm 22, while the fork arm 23 has a screw-on part 29 that - seen in the plane of the drawing - is arranged at the left outer end of the fork arm. In the embodiment according to Fig. 5, the conditions are exactly the opposite of the embodiment according to
* &psgr; 9 .* ψ 9 .
Fig. 4, nämlich das Anschraubteil 30 ist an dem äußeren rechten Ende angeordnet. Auf diese Weise kann man sich den jeweiligen Raum- und Montageverhältnissen anpassen.Fig. 4, namely the screw-on part 30 is arranged at the outer right end. In this way, it can be adapted to the respective spatial and installation conditions.
Bei 33 ist eine Öffnung für eine Kassette angeordnet. Diese Kassette kann als einstückige, austauschfähige Baueinheit ausgebildet sein und umfaßt Endschalter zur Abfrage der jeweiligen Stellung des Kolbens und damit auch der Stellung des Spannarmes 6.An opening for a cassette is arranged at 33. This cassette can be designed as a one-piece, replaceable unit and includes limit switches for querying the respective position of the piston and thus also the position of the clamping arm 6.
Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.The features described in the claims and in the description as well as those evident from the drawing can be essential for the realisation of the innovation both individually and in any combination.
Claims (4)
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