DE1596641B2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schichtglas in Bandform - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Schichtglas in BandformInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Schichtglas in Bandform, bei dem ein zusätzlicher, vorgegebene Eigen-
schäften des Schichtglases bestimmender Werkstoff in das das Band bildende schmelzflüssige Glas bei seinem
Durchbruch durch einen Auslaßkanal zu einem Ausguß in Höhe des Ausgusses unter Druck eingeführt wird.
Durch die DT-AS 1 213 578 ist ein Verfahren bekannt, bei dem auf einem Bad aus geschmolzenem Metall
schwimmende Glasschichten aufeinander zu bewegt und durch senkrechtes Abziehen nach oben zu
einem Glasband vereinigt werden. Hierbei kann das Badmetall, z. B. Zinn, als dünne Schicht zwischen den
sich vereinigenden Glasschichten mitgenommen werden. Jedoch ist die Dicke dieser Zwischenschicht nicht
regelbar, wie auch das Einführen anderer zusätzlicher Werkstoffe in dieser Weise nicht durchführbar ist Ferner
ist eine feste Verbindung der einzelnen Schichten miteinander nicht gewährleistet
Zum Herstellen eines gefärbten Glases ist durch die US-PS 2 244468 bekannt in einen geschmolzenen
Glaskörper, aus dem ein Glasband senkrecht abgezogen wird, gefärbtes Glas aus einem Speicher in dem
Bereich zuzuführen, aus dem das Glasband abgezogen wird. Bei einer abgewandelten Bauform, bei der das
Glasband aus dem Glaskörper durch horizontale Ziehwalzen abgezogen wird, erfolgt das Einführen des gefärbten
Glases aus dem Speicher von oben in Form einer Schicht die in Richtung auf die Ziehwalzen mitgenommen
wird. Eine genaue Eingliederung der Schicht aus gefärbtem Glas bietet hierbei Schwierigkeiten,
da in dem Glaskörper unbeherrschbare Strömungen möglich sind. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich
bei einem anderen bekannten Verfahren (US-PS 2 268 247), bei dem das Glasband ebenfalls durch senkrechtes
Abziehen aus einem Glaskörper gebildet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren so weiterzubilden, daß eine
genaue Regelung der Menge und Dicke des zusätzlichen Werkstoffs unter Bildung einer einwandfreien
Verbindung der Schichten ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in dem Auslaßkanal ein laminarer Strom des
Glases bewirkt wird und nach dem Einführen des zusätzlichen Werkstoffs in geschichteter Form der laminare
Strom aufrechterhalten wird, und der geschichtete Glaskörper über den Ausguß auf ein Bad aus geschmolzenem
Metall geleitet wird, auf dem aus dem geschichteten Glaskörper in bekannter Weise das Glasband gebildet
wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß das gebildete Schichtglas in
Bandform die bekannten vorteilhaften Eigenschaften des Floatglases aufweist
Das Einführen des zusätzlichen Werkstoffs in das durch den Auslaßkanal strömende Glas kann über die
ganze Breite des Auslaßkanals erfolgen; es kann aber auch das Einführen des zusätzlichen Werkstoffs in der
Breite mit Unterbrechungen erfolgen, wenn beispielsweise dekorative Effekte in Form von Streifen in
Längsrichtung des Glasbandes erzielt werden sollen. In anderen Fällen, beispielsweise zur Herstellung von getönten
Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge, kann das Einführen des zusätzlichen Werkstoffs von beiden
Seiten des Auslaßkanals nach einwärts gestuft erfolgen. Das endgültige Glasband kann dann in Längsrichtung
unterteilt werden, um zwei in gleicher Weise gestuft getönte Längen zu erhalten, die in die gewünschte
Form durch Schneiden und Biegen gebracht werden können.
Der eingeführte zusätzliche Werkstoff kann ein fluoreszierendes Glas sein, d. h. ein Glas, das Uran, Thalli-
um und verschiedene Metallsulfide enthält, die fluoreszieren,
wenn sie von ultraviolettem Licht getroffen werden.
Ferner kann der eingeführte zusätzliche Werkstoff ein phototropisches oder photochromatisches Glas
sein, beispielsweise ein Glas, das Silbersalze enthält, die beim Auftreffen von Sonnenstrahlen ihre Farbe ändern
und in ihren normalen Zustand zurückkehren, wenn diese Bestrahlung aufhört Im Rahmen der. vorliegenden
Erfindung umfaßt der Begriff »gefärbtes Glas« Gläser, die das endgültige Glasband dauernd tönen
oder färben oder selbsttätig eine Farbänderung unter bestimmten Bedingungen bewirken. -
Bei einer Verfahrensführung, bei der als zusätzlicher Werkstoff ein gefärbtes Glas oder ein Glas mit anderen
Brechungsexponenten als das durch den Auslaßkanal strömende Glas verwendet wird, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß ein zusätzliches Glas mit gegenüber dem durch den Auslaßkanal strömenden
Glas verhältnismäßig hohem Wärmeausdeh- ao nungskoeffizienten verwendet wird.
In dieser Weise kann eine reine Farbgebung oder eine gewünschte Filterwirkung erzielt werden. Durch
Einführen eines Glases, das einen anderen Brechungsexponenten hat als das durch den Auslaßkanal strö-
mende Glas wird ebenfalls eine Ornamentwirkung ermöglicht
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß ein zusätzlicher Werkstoff verwendet wird, der beim Wiedererhitzen submikroskopische Kristalle
mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten bildet, die nach dem Abkühlen Druck beanspruchte
Schichten im Glasband erzeugen. Es wird hierdurch ein Glasband erzeugt, das unter Druck stehende Außenschichten
enthält
Durch Versuche wurde festgestellt daß der schichtförmige
schwimmende Körper aus geschmolzenem Glas seine Schichtung beigehält wenn ihm ein ungehinderter
Querfluß unter dem Einfluß der Schwere und der Oberflächenspannungen gestattet wird, welcher bekanntlich
eine gute Parallelität des erzeugten Glasbandes gewährleistet In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist daher vorgesehen, daß dem geschichteten schmelzflüssigen Glaskörper auf
dem Bad aus geschmolzenem Metall in an sich bekannter Weise ein in Querrichtung ungehinderter Querfluß
gestattet wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit
einem Auslaßkanal für geschmolzenes Glas mit einer einstellbaren Austrittsöffnung zu einem Ausguß und
einem Behälter für ein geschmolzenes Metall, auf das das geschmolzene Glas vom Ausguß zugespeist wird,
sowie einer oberhalb des Auslaßkanals vorgesehenen Fülleinrichtung für einen zusätzlichen: Werkstoff mit
einer in das durch den Auslaßkanal strömende Glas ragenden Mündung. Eine derartige Vorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, daß die Mündung der Fülleinrichtung zwischen der oberen und unteren Begrenzung der Austrittsöffnung
des Auslaßkanals einstellbar angeordnet ist
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer
Weise dargestellt In der Zeichnung ist
F i g. 1 ein mittlerer Längsschnitt durch einen von einem Schmelzofen führenden Auslaßkanal,
F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 2,
F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines Füllkastens,
F i g. 4 ein Schnitt durch den Füllkästen nach der Linie IV-IV der F i g. 1 in Richtung des Pfeils IV in F i g. 2
gesehen,
Fig.5 eine Seitenansicht eines Glasbandes in der
endgültigen Form und ; .;
F i g. 6 eine Darstellung einer abgewandelten Form der Austrittsmündung des Füllkastens. ___-___._._. . _
Ein von einem nicht dargestellten Schmelzofen kommender Auslaßkanal 1 hat einen Boden J2.Das_ durch
den Auslaßkanal fließende Glas hat einen !Spiegel 3... Der Auslaßkanal ist von einem Dach 4 aus feuerfestem
Werkstoff überdeckt durch das zwei Regelschieber 5 und 6 in den Auslaßkanal ragen. Der Regelschieber 5
schneidet nicht den Spiegel des durch den Auslaßkanal fließenden Glases, sondern endet dicht oberhalb dieses
Spiegels. Er dient dazu, daß Gase vom Glasschmelzofen nicht in den Bereich des zweiten Regelschiebers 6
gelangen. . ;-■- - -.. vv^x.-
Der zweite Regelschieber 6 dient der Regelung des Zuflusses des geschmolzenen Glases längs des Bodens
2 des Auslaßkanals 1 und regelt damit die Zuspeisung des geschmolzenen Glases zum Bad. Die Weiterleitung
des durch den Regelschieber 6 geregelten Glasstroms erfolgt durch einen Ausguß 7, der Seitenwände Ta und
einen Boden 8 aufweist der im Ausführungsbeispiel sich an den Boden 2 des Auslaßkanals 1 anschließt und
in einen steil nach unten geneigten Boden 9 übergeht Der Regelschieber 6 staut geschmolzenes Glas an, so
daß nur eine gewünschte einstellbare Menge von geschmolzenem Glas über den Ausguß abfließt und auf
ein Bad 10 aus geschmolzenem Metall geleitet wird, das in einem Behälter 11 enthalten ist Das Metall des Bades
hat ein größeres spezifisches Gewicht als das geschmolzene Glas, so daß das geschmolzene Glas als
schwimmender Körper von dem Bad getragen wird. Das Bad besteht vorzugsweise aus geschmolzenem
Zinn oder einer Zinnlegierung, in der Zinn überwiegt
Von dem Dach 4 oberhalb des Auslaßkanals ragt ein Füllkasten 12 in den Auslaßkanal 1, der stromaufwärts
Abstand von dem Regelschieber 6 hat Der Füllkasten 12 dient der Aufnahme des zusätzlichen Werkstoffs,
der die vorgegebene Eigenschaft des endgültig gebildeten Glasbandes 13 aus Schichtglas bestimmt
Bei dem Ausführungsbeispiel besteht das durch den Auslaßkanal 1 strömende geschmolzene Glas aus üblichem
Kalk-Soda-Glas, das durch den über den Füllkasten 12 eingeführten Werkstoff den Eindruck eines, gefärbten
Glases erhalten soll· Es kann hierbei angestrebt werden, dem Glas ein farbiges'Äussehen zu geben oder
dem endgültig gebildeten Glasband 13 eine bestimmte Farbfilterwirkung zu erteilen. Zu diesem Zwecke wird
geschmolzenes gefärbtes Glas in den Füllkasten 12 eingebracht das einem statischen Druck in Richtung des
Pfeils 14 ausgesetzt ist Dieser statische Druck.ist auf
den Druck abgestellt der in derlaminaren Glasströmung längs des Auslaßkanals im iBereich-der Einführung
des zusätzlichen Glases herrscht Es wird eine dünne Schicht des geschmolzenen Glases aus dem Füllkasten
12 in dem Glasstrom gebildet; die in den F i g. 1 und 3 durch die gestrichelte linieTiSjingedeutet ist
Das zusätzliche geschmolzene Glas wird in einen Behälter
16 eingefüllt von dem zwei gleiche Füllkästen 17 sich nach unten erstrecken und in eine Kammer 18 einmünden.
Das Dach 19 der Kammer 18 ist vollständig in den längs des Auslaßkanals 1 fließenden Glasstrom-eingetaucht
Die Kammer 18 weist eine Austrittsöffnung 20 (F i g. 1) auf, die sich über die ganze Länge der Kam-
mer 18 erstreckt
Im Ausführungsbeispiel liegt die Austrittsöffnung 20 in einer Höhe, die etwa der Hälfte zwischen der unteren
Kante des Regelschiebers 6 und dem Boden 2 des Auslaßkanals 1 entspricht, wobei es für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich ist, daß die Austrittsmündung 20 über die ganze Breite unterhalb
der unteren Kante des Regelschiebers 6 liegt, die mit dem Boden 2 des Auslaßkanals dessen Austrittsöffnung bildet "
Durch Einstellung der Eintauchtiefe der Austrittsöffnung 20 des Füllkastens 12 in dem vorwärts gerichteten
Glasstrom längs des Auslaßkanals 1 in einer Höhe unterhalb der unteren Kante des Regelschiebers 6, aber in
Abstand von dem Boden 2 des Auslaßkanals und durch die Einstellung des Drucks auf das geschmolzene Glas
im Füllkasten in bezug zum Druck des Glases in der Nähe des Bodens 2 im Bereich der Austrittsöffnung 21
des Auslaßkanals auf deren stromaufwärts liegender Seite wird ein laminarer Vorwärtsstrom des eingeführ- ao
ten geschmolzenen Glases erzielt Die durch das Einführen erzielte schichtförmige Lagerung bleibt somit
erhalten bis das Glas durch die Austrittsöffnung 21 austritt
Diese Schichtung bleibt auch weiterhin erhalten, während das geschmolzene Glas mit dem eingeführten
geschmolzenen Glas über den Boden 8 und den steil nach unten geneigten Boden 9 zum Bad 10 fließt auf
dem es in Form eines Bandes 9a fortbewegt wird. Dieses Band 9a bildet einen schwimmenden Körper aus
geschmolzenem Glas, dessen Dicke wesentlich größer ist als das aus ihm gebildete endgültige Glasband 13,
und wird entsprechend dem Abziehen des endgültigen Glasbandes 13 über den Ausguß ersetzt
Die Wärmebedingungen oberhalb des Bades 10 aus geschmolzenem Metall sind so eingestellt daß ein ungehinderter
Querfluß des geschmolzenen Glases auf dem Bad bis zur Grenze des freien Flusses gestattet ist
wodurch eine Verteilung des eingeführten Glases entsprechend der durch die Form der Austrittsöffnung 20
des Füllkastens 12 gegebenen gewährleistet ist.
Das endgültige schichtförmige Glasband 13 wird aus dem schwimmenden Körper aus geschmolzenem Glas
22 abgezogen. Die Grenzen des freien Querflusses sind durch die gestrichelten Linien 22a angedeutet
Wird geschmolzenes Glas in das längs des Auslaßkanals 1 strömende Glas eingeführt so kann dieses eine
geringere Temperatur als das durch den Auslaßkanal 1 strömende Glas aufweisen. Das eingeführte Glas hat
dann eine höhere Viskosität als das es umgebende Glas der laminaren Strömung. Die unterschiedliche Viskosität
verhindert eine Diffusion des eingeführten geschmolzenen Glases in das andere Glas während der
verschiedenen Stufen der Herstellung bis zur Bildung des schichtförmigen Glasbandes.
Wie bereits erwähnt ist die Kammer 18 des Füllkastens 12 vollständig in das längs des Auslaßkanals 1
fließende Glas eingebettet, so daß dieses oberhalb und unterhalb der Kammer 18 vorbeiströmt, wobei eine
wesentliche Störung der laminaren Strömung vermieden ist da jeder der Füllkästen stromlinienförmig gebildet
ist wie dies in F i g. 3 durch die strichpunktierten Linien 24 angedeutet ist Ferner ist der Kasten 18 an
den Seiten außerhalb der Füllkästen 17 bogenförmig ausgestaltet und verbreitert sich zu der die Austrittsöffnung
20 enthaltenden Unterfläche.
Die Seitenwände 7a des Ausgusses 7 können beheizt sein, um Wärmeverluste des Glases beim Durchlaufen
des Ausgusses zu verhindern.
Im Ausführungsbeispiel ist die Austrittsöffnung 20 des Füllkastens ein durchgehender dünner Schlitz. Sie
könnte aber auch in Form einer üblichen Büchse zur Herstellung von Glasfasern ausgebildet sein, also eine
Vielzahl von einzelnen Strömen in das durch den Auslaßkanal 1 fließende Glas einführen, um beispielsweise
ornamentale Streifen zu bilden. Die Büchse ist dann mit üblichen Nippeln versehen, durch die das geschmolzene
Glas aus der Büchse unter Druck ausgetrieben wird.
Die kontinuierliche Zuspeisung aus der Büchse kann in bekannter Weise durch Aufschmelzen von Scherben
oder Kugeln eines Glases geeigneter Zusammensetzung bewirkt werden.
Mit einer Vorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 4 kann eine durchgehende dünne und gleichmäßige Schicht gefärbten
Glases in das endgültige schichtförmige Glasband 13 eingegliedert werden. Diese Schicht aus gefärbtem
Glas liegt parallel zu den Oberflächen 13a und 136 des Glasbandes und erstreckt sich über dessen ganze
Breite. Die Schicht gefärbten Glases ist außergewöhnlich gleichmäßig in ihrer Dicke, wie dies F i g. 5
veranschaulicht Gleiche Ergebnisse können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch dann erzielt werden,
wenn andere Eigenschaften als Farbe oder Filterwirkungen dem Glas zusätzlich gegeben werden sollen.
Die in Fig.5 gezeichnete Schicht 15 ist in die aus
den ursprünglichen laminaren Strom gebildeten Schichten 13a und 136 eingegliedert, wodurch das Glas ursprünglich
nicht aufweisende" Eigenschaften erhält
Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß es bei der Ausbildung der Vorrichtung wesentlich
ist daß der Füllkasten mit der Austrittsöffnung in dem Auslaßkanal in bezug zu dessen Boden und der unteren
Kante des Regelschiebers 6 richtig eingestellt ist
Um Unterschiede in der Geschwindigkeit über die Breite des Auslaßkanals auszugleichen — im allgemeinen
ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte des Auslaßkanals größer als in den Randbezirken — kann
der Füllkasten so ausgebildet sein, daß das im mittleren Teil zugeführte Glasvolumen größer ist als das neben
dem Auslaßkanal der Seitenwände. Es ist klar, daß an Stellen höherer Strömungsgeschwindigkeit im Auslaßkanal
eine dünnere Schicht d. h. beispielsweise eine schwächere Färbung, erzielt wird und daß durch eine
Vergrößerung des Austrittsquerschnitts der Austrittsöffnung des Füllkastens eine ausgleichende Vergrößerung
des Volumens erreichbar ist Dies ist in F i g. 6 durch den größeren Querschnitt 20a schematisch dargestellt
Eine derartige Ausbildung entfällt natürlich, wenn man im mittleren Bereich eine geringere Einführung
von geschmolzenem Glas im Verhältnis zu den Randbezirken wünscht
Der Füllkasten 12 ist im Ausführungsbeispiel in einer Öffnung des Daches 4 aus feuerfestem Werkstoff gehalten,
wobei .Stützen 12a auf dem Dach 4 aufliegen, wodurch die Austrittsöffnung 20 in der gewünschten
Höhe gehalten wird. Durch Winkelverstellung der Stützen 12a, beispielsweise durch ein nicht dargestelltes
Schneckengetriebe, kann die wirksame Fläche der Austrittsöffnung 20 eingestellt werden und damit der Einfluß
des an dieser vorbeifließenden laminaren Stroms geändert werden.
Um den linearen Fluß des eingeführten Glases 15 entsprechend der gewünschten Höhenlage zum Ausguß
7 zu gewährleisten, kann ein nicht dargestellter Schild von der stromabwärts liegenden Wand des Füllkastens
vorgesehen sein, um als Zusatzgerät das einge-
führte geschmolzene Glas in den Vorwärtsstrom des durch den Auslaßkanal 1 fließenden Glases einzulenken.
Der Schild kann aus einem Platinblech bestehen, das der Strömungslinie des aus dem Füllkasten ausströmenden
Glases angepaßt ist Die schichtförmige bewegliche laminare Masse, die sich längs des Auslaßkanals
1 fortbewegt, wird durch die örtlichen Kräfte in dem Glas bei der Annäherung und beim Durchfließen
der Austrittsöffnung 21 unter dem Regelschieber 6 verdichtet und dies tritt ein, gleichgültig weiche Form der
eingeführte Werkstoff hat, seien es Flitter oder eine viskose Flüssigkeit wie geschmolzenes Glas. Dem Ausguß
fließt eine schichtförmige thermisch gleichmäßige Glasmasse zu, die eine verhältnismäßig dünne Schicht
des eingefügten Werkstoffs enthält Wird geschmolzenes Glas eingeführt, so wird dieses mit dem durch den
Auslaßkanal 1 zuströmenden Glas verschweißt, so daß das endgültig gebildete Glasband ein monolithisches
Gebilde darstellt . :'_ "' -V =
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 539/131
Claims (7)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Schichtglas in Bandform, bei dem ein zusätzlicher,
vorgegebene Eigenschaften des Schichtglases bestimmender Werkstoff in das das Band bildende
schmelzflüssige Glas bei seinem Durchbruch durch einen Auslaßkanal zu einem Ausguß in Höhe des
Ausgusses unter Druck eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auslaßkanal ein
laminarer Strom des Glases bewirkt wird und nach dem Einführen des zusätzlichen Werkstoffs in geschichteter
Form der laminare Strom aufrechterhalten wird und der geschichtete Glaskörper über den
Ausguß auf ein Bad aus geschmolzenem Metall geleitet wird, auf dem aus dem geschichteten Glaskörper
in bekannter Weise das Glasband gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zusätzliche Werkstoff über die ao volle Breite des Auslaßkanals in den laminaren
Glasstrom eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des eingeführten
zusätzlichen Werkstoffs über die Breite des Auslaßkanals unterschiedlich eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ~bei dem als zusätzlicher Werkstoff ein gefärbtes
'Glas oder ein Glas mit anderen Brechungsexponenten als das durch den Auslaßkanal strömende Glas
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Glas mit gegenüber dem durch den
Auslaßkanal strömenden Glas verhältnismäßig hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendet
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher
Werkstoff verwendet wird, der beim Wiedererhitzen submikroskopische Kristalle mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten
bildet, die nach dem Abkühlen Druck beanspruchte Schichten im Glasband
erzeugen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem geschichteten
schmelzförmigen Glaskörper auf dem Bad aus geschmolzenem Metall in an sich bekannter Weise ein
in Querrichtung ungehinderter Querfluß gestattet wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Auslaßkanal für geschmolzenes
Glas mit einer einstellbaren Austrittsöffnung zu einem Ausguß und einem Behälter für
ein geschmolzenes Metall, auf das das geschmolzene Glas vom Ausguß zugespeist wird, sowie einer
oberhalb des Auslaßkanals vorgesehenen Fülleinrichtung für einen zusätzlichen Werkstoff mit einer
in das durch den Auslaßkanal strömende Glas ragenden Mündung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mündung der Fülleinrichtung zwischen der oberen und der unteren Begrenzung der Austrittsöffnung
des Auslaßkanals einstellbar angeordnet ist
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