DE102004055629A1 - Vorrichtung und Verfahren zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln gefüllten Behältern - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln gefüllten Behältern Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln (11) gefüllten Behältern (12), umfassend ein Zuführelement (14) zum Zuführen voller Behälter (12) an eine Übergabeeinrichtung (16), wobei die Übergabeeinrichtung (16) als Schwenkeinrichtung ausgebildet ist, die einen Schwenkarm (17) mit einer an einem freien Ende (20) angeordneten Aufnahme (21) umfaßt und zum Schwenken aus einer unteren Aufnahmeposition A in eine obere Entleerungsposition E und zurück um eine Schwenkachse (18) schwenkbar ausgebildet ist, sowie ein Abführelement (15) zum Abführen der leeren Behälter (13), die sich dadurch auszeichnet, daß die Aufnahme (21) am freien Ende (20) mindestens zwei Kammern (22, 23) zur Aufnahme von mindestens zwei Behältern (12, 13) aufweist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem zeitgleich zum Entleeren des Behälters (12) in der Entleerungsposition E ein bereits zuvor geleerter Behälter (13) in die Aufnahme (21) eingeführt wird und der leere Behälter (13) nach dem Zurückschwenken in die Aufnahmeposition A wieder aus der Aufnahme (21) entfernt wird, während zeitgleich ein voller Behälter (12) in die Aufnahme (21) eingeführt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln gefüllten Behältern, umfassend ein Zuführelement zum Zuführen voller Behälter an eine Übergabeeinrichtung, wobei die Übergabeeinrichtung als Schwenkeinrichtung ausgebildet ist, die einen Schwenkarm mit einer an einem freien Ende angeordneten Aufnahme umfaßt und zum Schwenken aus einer unteren Aufnahmeposition A in eine obere Entleerungsposition E und zurück um eine Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist, sowie ein Abführelement zum Abführen der leeren Behälter. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln gefüllten Behältern, umfassend die Schritte: Zuführen von mit Artikeln gefüllten Behältern in den Bereich einer Übergabeeinrichtung, Aufnehmen eines vollen Behälters in eine Aufnahme der als Schwenkeinrichtung ausgebildeten Übergabeeinrichtung, Schwenken des vollen Behälters aus einer Aufnahmeposition A in eine Entleerungsposition E, und Entleeren des Behälters.
- Derartige Vorrichtungen und Verfahren kommen insbesondere bei der Verarbeitung von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie zum Einsatz. So werden z.B. Filterstäbe, Tabakstöcke, Zigaretten oder dergleichen in Behälter abgefüllt und in diesen zur Speicherung und/oder Weiterverarbeitung aufbewahrt bzw. zu nachgeordneten Vorrichtungen, wie z.B. Magazinen, Zwischenmagazinen, Packmaschinen oder dergleichen, gefördert. Für die automatisierte Zufuhr der Artikel aus den Behältern, die auch Schragen genannt werden, in die Magazine, Zwischenmagazine oder direkt in Packmaschinen oder dergleichen, müssen die Behälter entleert und die leeren Behälter wieder abgeführt werden. Hierzu werden die Behälter aus einer Aufnahmeposition A abgeholt und in eine Entleerungsposition E geschwenkt, so daß die Artikel aus dem an mindestens einer Seite offenen oder zu öffnenden Behälter fallen. Anschließend werden die entleerten Behälter zurück in die Aufnahmeposition geschwenkt, wo sie abgeführt werden, so daß dann wieder ein voller Behälter aufgenommen werden kann.
- Solche Vorrichtungen für das zuvor beschriebene Verfahren sind z.B. aus der
EP 1 086 628 A2 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung weist eine Schwenkeinrichtung als Übergabeeinrichtung auf. Die Schwenkeinrichtung umfaßt einen Schwenkarm, der an einem freien Ende eine Aufnahme aufweist. Diese Aufnahme, die auch als Rahmen bezeichnet wird, ist zur Aufnahme eines Behälters ausgebildet. Die Schwenkeinrichtung ist um eine Schwenkachse schwenkbar, mittels der ein voller Behälter aus einer unteren Aufnahmeposition A in eine obere Entleerungsposition E und zurück förderbar ist. - Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie für die Entleerung und die Rückführung der entleerten Behälter erhebliche Zeit beanspruchen. Anders ausgedrückt ist die Aufnahme eines neuen vollen Behälters blockiert, solange der zuvor volle und zu entleerende Behälter nicht vollständig entleert ist. Mit anderen Worten muß der eine volle Behälter erst vollständig entleert werden, bevor er durch die Schwenkeinrichtung wieder nach unten in die Aufnahmeposition geschwenkt werden kann. Erst nach der Ausgabe des leeren Behälters an eine nachgeordnete Abführeinrichtung ist die Aufnahme dann wieder bereit, einen neuen vollen Behälter aufzunehmen.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine schnelle und einfache Entleerung der Behälter einerseits und eine schnelle Rückführung bereits entleerter Behälter andererseits gewährleistet. Des weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und schnelles Verfahren zum Entleeren und Rückführen von Behältern zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Aufnahme am freien Ende mindestens zwei Kammern zur Aufnahme von mindestens zwei Behältern aufweist. Durch diese Ausbildung kann die Zeit für das Entleeren der vollen Behälter und Rückführen der entleerten Behälter einerseits und das Herausführen der leeren Behälter und Einführen der vollen Behälter in die Aufnahme verkürzt werden, da während des Entleerens eines vollen Behälters auf dem Rückweg, also der Schwenkbewegung von der Entleerungsposition E in die Aufnahmeposition A, bereits wieder ein leerer Behälter zurückgeführt werden kann. Beim Herausführen des leeren Behälters in der Aufnahmeposition aus der einen Kammer kann bereits die andere Kammer wieder ein voller Behälter geführt werden. Die Anzahl der Behälterwechsel pro Minute steigt dadurch erheblich an. Des weiteren können zusätzliche Überführungen vermieden werden.
- Bevorzugt ist eine Kammer zur Aufnahme und Abgabe eines vollen Behälters und eine Kammer zur Aufnahme und Abgabe eines leeren Behälters ausgebildet. Dadurch ist eine zeitgleiche Aufnahme und Abgabe von zwei Behältern an einer Position, nämlich der Aufnahmeposition A oder der Entleerungsposition E, besonders einfach und schnell möglich.
- Vorteilhafterweise ist eine der Kammern in im wesentlichen vertikaler Richtung befüllbar und entleerbar und die andere Kammer in im wesentlichen horizontaler Richtung entleerbar und befüllbar ausgebildet. Das bedeutet, daß an einer Position A oder E jeweils ein Behälter horizontal und ein Behälter vertikal zeitgleich bewegt wird, wobei mit Entleeren nicht das Entleeren der Artikel aus dem Behälter sondern das Herausführen des Behälters aus der Kammer gemeint ist. Diese Ausbildung ermöglicht sehr kurze Transportwege der Behälter in die Kammern und aus den Kammern heraus, was die Wartezeiten zwischen den Schwenkbewegungen von der Position A nach E und umgekehrt wesentlich verkürzt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist oberhalb der Aufnahme in der Entleerungsposition E ein Speicher für leere Behälter angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, daß die Schwenkeinrichtung bei jeder Schwenkbewegung aus der Position E nach A immer ein leerer Behälter zurückgeführt wird, so daß „Leerfahrten" der Schwenkeinrichtung vermieden werden.
- Des weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, daß zeitgleich zum Entleeren des Behälters in der Entleerungsposition E ein bereits zuvor geleerter Behälter in die Aufnahme eingeführt wird und der leere Behälter nach dem Zurückschwenken in die Aufnahmeposition A wieder aus der Aufnahme entfernt wird, während zeitgleich ein voller Behälter in die Aufnahme eingeführt wird. Dadurch werden die bereits zuvor beschriebenen Vorteile eines schnellen und einfachen Entleerens der Behälter und Rückführen derselben erreicht.
- Vorzugsweise wird ein in der Entleerungsposition E befindlicher voller Behälter erst vollständig aus der Aufnahme bewegt, bevor der Behälter dann entleert wird. Dadurch kann die Schwenkeinrichtung zum Abgeben eines leeren Behälters und Aufnehmen eines vollen Behälters bereits eingeleitet werden, während die eigentliche Entleerung des zuvor in die Entleerungsposition E gebrachten Behälters noch erfolgt. Dies führt wiederum zu einer Zeitersparnis.
- Weitere vorteilhafte und bevorzugte Merkmale und Verfahrensschritte ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sowie das Verfahrensprinzip werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zwei-Kammer-Aufnahme, und -
2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß1 . - Die gezeigten Vorrichtungen dienen zum automatisierten Entleeren von mit Filterstäben, Zigaretten oder dergleichen gefüllten Behältern an Packmaschinen oder dergleichen.
- Aus der
1 geht eine Vorrichtung10 zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln11 gefüllten Behältern12 hervor. Im gefüllten Zustand werden die Behälter12 auch als Vollbehälter bezeichnet. Entleerte Behälter13 werden entsprechend als Leerbehälter bezeichnet. Die Vorrichtung10 umfaßt ein Zuführelement14 für die Vollbehälter und ein Abführelement15 für die Leerbehälter. Das Abführelement15 ist unterhalb des Zuführelementes14 angeordnet. Sowohl das Abführelement15 als auch das Zuführelement14 sind in dieser Ausführungsform als endlose Transportbänder ausgebildet und mittels geeigneter Antriebsmittel intermittierend oder kontinuierlich angetrieben. Die Antriebsrichtungen sind gegenläufig ausgerichtet. Die Behälter12 werden in Antransportrichtung TAn in den Bereich einer Übergabeeinrichtung16 und die Behälter13 in Abtransportrichtung TAb von der Übergabeeinrichtung weg transportiert. Die Übergabeeinrichtung16 ist als Schwenkeinrichtung ausgebildet und weist einen Schwenkarm17 auf. Der Schwenkarm17 ist um eine Schwenkachse18 schwenkbar im Bereich einer Achse19 angeordnet. Am freien Ende20 des Schwenkarms17 ist eine Aufnahme21 angeordnet. Die Aufnahme21 weist mindestens zwei Kammern22 ,23 auf, wobei eine Kammer22 zur Aufnahme und Abgabe eines vollen Behälters12 und die andere Kammer23 zur Aufnahme und Abgabe eines leeren Behälters13 ausgebildet ist. Der Schwenkarm17 ist aus einer unteren Aufnahmeposition A in eine obere Entleerungsposition E und zurück schwenkbar. - Die Kammern
22 ,23 sind derart ausgebildet und zueinander angeordnet, daß zeitgleich eine Kammer, nämlich die Kammer22 , einen vollen Behälter12 aufnehmen und die andere Kammer23 einen leeren Behälter23 abgeben kann und umgekehrt. Die Aufnahme21 bzw. deren Kammern22 ,23 dienen hierzu auch als Rahmen zur Aufnahme der Behälter22 ,23 , wobei die Rahmen an die Behältergeometrie und Behälterausbildung angepaßt sind. Üblicherweise sind die Behälter12 ,13 quaderförmig mit Breitseiten, nämlich einer offenen Vorderseite und einer Rückwand sowie mit Schmalseiten, nämlich den Seitenwänden ausgebildet. Es sind auch andere Behälter denkbar, bei welchen Vorder- und/oder Rück- und/oder Seitenwände geöffnet oder zu öffnen sind. Innerhalb der Rahmen sind korrespondierende Mittel, nämlich z.B. Klemmvorrichtungen oder dergleichen, für die Behälter12 ,13 vorgesehen, die zur Fixierung der Artikel in den vollen Behältern12 bzw. zum Fixieren der Behälter12 ,13 in den Kammern22 ,23 während der Schwenkbewegung dienen. - Den Rahmen bzw. Kammern
22 ,23 fehlen zur Aufnahme und Abgabe der Behälter12 ,13 jedoch einzelne Wandelemente. So ist in der gezeigten Ausführungsform die Kammer22 zur Aufnahme und Abgabe der vollen Behälter12 mit offener Breitseite, also z.B. ohne Vorderwand ausgebildet. Als Vorderwand wird die in der Aufnahmeposition A dem Zuführelement14 zugewandte Seite bezeichnet. Die Kammer23 ist an mindestens einer Schmalseite, nämlich z.B. der Unterseite, ebenfalls bezogen auf die Aufnahmeposition A, offen bzw. zu öffnen. Mit dieser Ausbildung ist die Kammer22 in im wesentlichen horizontaler Richtung und die Kammer23 in im wesentlichen vertikaler Richtung befüllbar bzw. entleerbar. - Das Zuführelement
14 ist, wie bereits weiter oben erwähnt, oberhalb des Abführelementes15 angeordnet. Die beiden Elemente14 ,15 sind jedoch leicht versetzt zueinander angeordnet. Das bedeutet in der gezeigten Ausführungsform, daß das Abführelement15 in Antransportrichtung TAn über das Zuführelement14 hinausragt und unterhalb der Aufnahmeposition A endet, derart, daß das Abführelement15 von oben mindestens teilweise vorzugsweise mit leeren Behältern13 bestückbar ist. Im Bereich der Aufnahmeposition A erfolgt zum einen die – im wesentlichen horizontale – Aufnahme voller Behälter12 direkt vom Zuführelement14 . Zum anderen erfolgt im Bereich der Aufnahmeposition A das – im wesentlichen vertikale – Abgeben leerer Behälter13 auf das Abführelement15 . - Oberhalb der Entleerungsposition E ist im Bereich der Aufnahme
21 ein Speicher24 für leere Behälter13 angeordnet. Der Speicher24 ist als Transportband ausgebildet. Des weiteren sind im Bereich der Entleerungsposition E Mittel zum Entfernen voller Behälter12 aus der Kammer22 , Mittel zum Befördern der außerhalb der Kammer22 vollständig entleerten Behälter13 in den Speicher24 sowie Mittel zum Befördern der leeren Behälter13 aus dem Speicher24 in die Kammer23 vorgesehen. Diese Mittel können Greifelemente, hydraulische und/oder pneumatische Zylindersysteme, Lineareinheiten oder anderweitig übliche Einrichtungen zum Fixieren, Transportieren etc. sein. - Das Verfahren wird im folgenden anhand der
1 näher erläutert: Mittels des Zuführelementes14 werden volle Behälter12 in Antransportrichtung TAn gefördert (siehe Pfeil a). Die Schwenkeinrichtung bzw. die Aufnahme21 derselben befindet sich in der unteren Aufnahmeposition A. Ein voller Behälter12 wird in die Aufnahme21 , genauer die Kammer22 eingeführt und in der Kammer22 fixiert. Wenn notwendig, wird der Behälter12 dahingehend gesichert, daß keine Artikel11 aus dem Behälter12 fallen. Dies kann z.B. durch eine Abschlußplatte ähnlich einem Zugschwert oder dergleichen erfolgen. Dann schwenkt der Schwenkarm17 um die Schwenkachse18 in die obere Entleerungsposition E (siehe Pfeil b). Sobald die Aufnahme21 die Entleerungsposition E erreicht hat, wird der volle Behälter13 in horizontaler Richtung (siehe Pfeil c) aus der Kammer22 gefördert, und zwar in eine sogenannte Zwischenstation, aus der der volle Behälter12 dann in die eigentliche Entleerungsposition verbracht und dort entleert wird. - Zeitgleich zum Fördern des vollen Behälters
12 aus der Kammer22 (siehe Pfeil c) wird ein zuvor entleerter Behälter13 aus dem Speicher24 von oben in vertikaler Richtung in die Kammer23 geführt (siehe Pfeil d). Dies kann durch Schwerkraft, eine Lineareinheit oder anderweitig realisiert werden. Sobald sich der leere Behälter13 in der Kammer23 befindet, schwenkt der Schwenkarm17 aus der oberen Position E in die untere Position A (siehe Pfeil e). In dieser Position wird ein neuer voller Behälter12 in die Kammer22 geführt. (siehe Pfeil a). Gleichzeitig wird der leere Behälter13 aus der Kammer23 in vertikaler Richtung nach unten auf das Abführelement15 gebracht (siehe Pfeil f). Sobald der Befüll- und Entleervorgang der Behälter12 ,13 in der Position A abgeschlossen ist, schwenkt der Schwenkarm17 wieder in die Position E. - Die leeren Behälter
13 werden vom Abführelement15 in Abtransportrichtung TAb abtransportiert (siehe Pfeil g). Die Schrittfolge a bis g wiederholt sich beliebig oft. Damit dies in der geschilderten Art und Weise auch erfolgen kann, werden die vollen Behälter12 , nachdem sie die Kammer22 in der oberen Position verlassen haben, in der Entleerungsstation entleert. Hierzu werden die Behälter12 geöffnet (siehe Pfeil h), indem z. B. eine Klappe gezogen wird, so daß die Artikel11 üblicherweise durch Schwerkraft aus dem Behälter12 fallen (siehe Pfeil i). Wenn die Behälter12 vollständig entleert sind, werden die dann leeren Behälter13 z.B. mittels einer Lineareinheit in vertikaler Richtung nach oben in den Speicher24 gebracht (siehe Pfeil j). In dem Speicher24 werden die leeren Behälter13 entgegen der Antransportrichtung TAn in eine Position gebracht (siehe Pfeil k), aus der sie nach unten in die leer Kammer23 gebracht werden können.
Claims (14)
- Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln (
11 ) gefüllten Behältern (12 ), umfassend ein Zuführelement (14 ) zum Zuführen voller Behälter (12 ) an eine Übergabeeinrichtung (16 ), wobei die Übergabeeinrichtung (16 ) als Schwenkeinrichtung ausgebildet ist, die einen Schwenkarm (17 ) mit einer an einem freien Ende (20 ) angeordneten Aufnahme (21 ) umfaßt und zum Schwenken aus einer unteren Aufnahmeposition A in eine obere Entleerungsposition E und zurück um eine Schwenkachse (18 ) schwenkbar ausgebildet ist, sowie ein Abführelement (15 ) zum Abführen der leeren Behälter (13 ), dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (21 ) am freien Ende (20 ) mindestens zwei Kammern (22 ,23 ) zur Aufnahme von mindestens zwei Behältern (12 ,13 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (
22 ) zur Aufnahme und Abgabe eines vollen Behälters (12 ) und eine Kammer (23 ) zur Aufnahme und Abgabe eines leeren Behälters (13 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kammern (
22 ,23 ) derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, daß zeitgleich eine Kammer (22 ) einen vollen Behälter (12 ) aufnehmen und die andere Kammer (23 ) einen leeren Behälter (13 ) abgeben kann und umgekehrt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kammern (
23 ) in im wesentlichen vertikaler Richtung befüllbar und entleerbar und die andere Kammer (22 ) in im wesentlichen horizontaler Richtung entleerbar und befüllbar ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (
22 ) an mindestens einer Breitseite eine Öffnung zur Aufnahme und Abgabe eines Behälters (12 ) und die andere Kammer (23 ) an mindestens einer Schmalseite eine Öffnung zur Aufnahme und Abgabe eines Behälters (13 ) aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Entleerungsposition E eine Zwischenstation zur Aufnahme der aus der Kammer (
22 ) geförderten und noch vollen Behälter (12 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführelement (
14 ) und das Abführelement (15 ) übereinander angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Aufnahme (
21 ) in der Entleerungsposition E ein Speicher (24 ) für leere Behälter (13 ) angeordnet ist. - Verfahren zum aufeinanderfolgenden Entleeren von mit Artikeln (
11 ) gefüllten Behältern (12 ), umfassend die Schritte: – Zuführen von mit Artikeln (11 ) gefüllten Behältern (12 ) in den Bereich einer Übergabeeinrichtung (16 ), – Aufnehmen eines vollen Behälters (12 ) in eine Aufnahme (21 ) der als Schwenkeinrichtung ausgebildeten Übergabeeinrichtung (16 ), – Schwenken des vollen Behälters (12 ) aus einer Aufnahmeposition A in eine Entleerungsposition E, und – Entleeren des Behälters (12 ), dadurch gekennzeichnet, daß – zeitgleich zum Entleeren des Behälters (12 ) in der Entleerungsposition E ein bereits zuvor geleerter Behälter (13 ) in die Aufnahme (21 ) eingeführt wird und der leere Behälter (13 ) nach dem Zurückschwenken in die Aufnahmeposition A wieder aus der Aufnahme (21 ) entfernt wird, während zeitgleich ein voller Behälter (12 ) in die Aufnahme (21 ) eingeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Entleerungsposition E befindlicher voller Behälter (
12 ) erst vollständig aus der Aufnahme (21 ) bewegt wird, bevor der Behälter (12 ) dann entleert wird. - Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmeposition A ein voller Behälter (
12 ) in eine erste Kammer (22 ) der Aufnahme (21 ) geführt wird, während zeitgleich ein bereits entleerter Behälter (13 ) aus einer zweiten Kammer (23 ) der Aufnahme (21 ) heraus geführt wird, und in der Entleerungsposition E der volle Behälter (12 ) aus der Kammer (22 ) geführt wird, während zeitgleich ein leerer Behälter (13 ) in die Kammer (23 ) geführt wird. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen und Herausführen der vollen Behälter (
12 ) in die bzw. aus der Kammer (22 ) in im wesentlichen horizontaler Richtung erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen und Herausführen der leeren Behälter (
13 ) in die bzw. aus der Kammer (23 ) in im wesentlichen vertikaler Richtung erfolgt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die entleerten Behälter (
13 ) nach dem Entleeren in einen Speicher (24 ) und dann bei Bedarf aus dem Speicher (24 ) wieder in die Aufnahme (21 ) geführt werden.
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