DE3634156A1 - Flaechenleuchte - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flächenleuchte mit einem Gehäuse
und mit mehreren, in dem Gehäuse nebeneinander angeordneten,
im wesentlichen in gleicher Richtung abstrahlenden Reflektor
lampen.
Flächenleuchten dieser Art sind bekannt. Sie sind vergleichs
weise groß und haben eine hohe Wärmeentwicklung. Dies ist ins
besondere zur Ausleuchtung mittelgroßer Flächen von beispiels
weise 2 bis 10 m2 für fotografische Aufnahmen unerwünscht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine vergleichsweise kleine
Flächenleuchte anzugeben, die das Licht relativ konzentriert,
dennoch aber flächig erzeugt und in Lichtabstrahlrichtung nur
eine geringe Wärmeabstrahlung hat. Die Flächenleuchte soll
sich insbesondere zur Ausleuchtung mittelgroßer Flächen von
beispielsweise 2 bis 10 m2 eignen und hierbei kontrastreiches
Licht, insbesondere für makrofotografische Aufnahmen, erzeu
gen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Reflektorlampen als Niederspannungs-Halogenlampen ausgebildet
sind und jeweils einen für Wärmestrahlung zumindest teilweise
durchlässigen Kaltlichtspiegelreflektor aufweisen. Die Ab
messungen solcher Reflektorlampen sind vergleichsweise klein,
so daß eine große Anzahl auf engem Raum für eine vergleichs
weise konzentrierte, dennoch aber flächige Lichtabgabe unter
gebracht werden kann. Aufgrund der Kaltlichtspiegelreflektoren
wird ein beachtlicher Teil der Wärme nach hinten abgestrahlt,
so daß die Wärmebelastung der Aufnahmeobjekte vergleichsweise
gering bleibt. Die Verwendung zusätzlicher Wärmeschutzfilter
oder dergleichen erübrigt sich.
Das Gehäuse hat nicht nur die Aufgabe die Reflektorlampen zu
schützen, sondern auch für die Wärmeabfuhr der durch die
Kaltlichtspiegelreflektoren hindurchtretenden Wärmestrahlung
zu sorgen, wobei es die Wärmeabstrahlung nach vorn durch eine
mit Lichtdurchtrittsöffnungen für die dahintersitzenden Re
flektorlampen versehene Frontplatte unterbindet. Das Gehäuse
wird vorzugsweise durch einen in dem Gehäuse angeordneten
Kühlluftventilator zwangsbelüftet und hat hierzu Luftzirku
lationsöffnungen. Insbesondere die auf der Oberseite des
Gehäuses vorgesehenen Luftzirkulationsöffnungen sind als zu
einander parallele Schlitze ausgebildet, zwischen welchen
zusätzliche, nach außen abstehende Kühlrippen vorgesehen sind.
Weitere Kühlrippen können an anderen Stellen des Gehäuses vor
gesehen sein.
Die Reflektorlampen sind zweckmäßigerweise in wenigstens drei
parallelen Reihen nebeneinander angeordnet, wobei benachbarte
Reihen jeweils um den halben Abstand, den die Reflektorlampen
innerhalb der Reihen haben, in Richtung der Reihen gegen
einander versetzt sind. Auf diese Weise lassen sich besonders
enge Abstände zwischen den Reflektorlampen und damit eine hohe
Leuchtdichte bei zugleich kompaktem Aufbau erzielen. Vorzugs
weise sind die Abstände so bemessen, daß sämtliche Reflektor
lampen gleiche Abstände voneinander haben.
Die Niederspannungs-Halogenlampen sind für eine Lampen-Nenn
spannung bemessen, die üblicherweise beträchtlich unter der
Netzspannung des Stromnetzes liegt, aus dem die Flächenleuchte
betrieben wird. Zur Minderung der Betriebsspannung werden
üblicherweise Vorschaltwiderstände oder aber Transformatoren
eingesetzt. Unter einem anderen Aspekt der Erfindung, der auch
bei Reflektorlampen ohne Kaltlichtspiegelreflektor anwendbar
ist, werden die als Niederspannungs-Halogenlampen ausgebildeten
Reflektorlampen elektrisch in Serie geschaltet und für eine
Lampen-Nennspannung bemessen, die in der Größenordnung der
Netzspannung geteilt durch die Anzahl der in Serie geschalte
ten Reflektorlampen liegt. Auf diese Weise erübrigen sich
netzspannungsmindernde Bauelemente, wie z. B. kostspielige
Transformatoren oder Verlustwärme erzeugende Vorschaltwider
stände.
Bei in Serie geschalteten Reflektorlampen führt der Leucht
wendelbruch einer der Reflektorlampen zum Ausfall der gesam
ten Flächenleuchte, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen getrof
fen werden. Zudem ist es kaum mehr möglich, die defekte
Reflektorlampe zu lokalisieren, da Wendelrisse optisch nur
schwer erkennbar sind.
Der Leuchtwendelbruch läßt sich daran erkennen, daß die an den
Anschlüssen der Reflektorlampe meßbare Spannungsabfall bei
durchgebrannter Lampe auf den Wert der Netzspannung ansteigt.
Für manche Anwendungsfälle genügt es, wenn jeder Reflektor
lampe eine zusätzliche Signallampe, beispielsweise in Form
einer Glimmlampe oder einer erst bei hohen Eingangsspannungen
aufleuchtenden Leuchtdiodenschaltung parallelgeschaltet ist.
Die Signallampe leuchtet bei intakter Reflektorlampe nicht
auf, jedoch im Falle des Wendelbruchs dieser Lampe.
Um zu verhindern, daß der Wendelbruch einer einzigen Reflek
torlampe zum Ausfall der gesamten Flächenleuchte führt, ist
in einer bevorzugten Ausführungsform jeder Reflektorlampe eine
auf die Spannung an der Lampe ansprechende Überbrückungsschaltung
parallel geschaltet, die bei Anstieg der Spannung an der Lampe
infolge eines Leuchtwendelbruchs die Reflektorlampe kurzschließt.
Da die Flächenleuchte eine große Anzahl Reflektorlampen, bei
spielsweise 10 Reflektorlampen umfaßt, kann der Aufnahmebetrieb
fortgeführt werden, ohne die ausgebrannte Reflektorlampe
wechseln zu müssen.
Halogenlampen sind verhältnismäßig empfindlich gegen Überspan
nung. Durch das Kurzschließen der ausgebrannten Lampe erhöht
sich die Spannung an den übrigen Lampen. Um die Mehrbe
lastung der intakten Lampen bei Ausfall einer oder mehrerer
Lampen zu vermindern und zu begrenzen, ist in einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung für Flächenleuchten, die aus
einem Wechselspannungsnetz gespeist werden sollen, vorgesehen,
daß die Überbrückungsschaltung als Phasenanschnittsteuerung
ausgebildet ist, deren steuerbarer Halbleiterschalter mit
seiner Schalterstrecke der Reflektorlampe parallelgeschaltet
ist und mit seiner Steuerelektrode an eine auf die Spannung
an der Reflektorlampe ansprechende Schwellwertschaltung ange
schlossen ist. Solange die Lampe intakt ist, reicht der Span
nungsabfall an der Lampe nicht zur Zündung des vorzugsweise
als Triac ausgebildeten Halbleiterschalters aus. Bei ausge
brannter Lampe steigt jedoch der Spannungsabfall an der Lampe
entsprechend der Netzwechselspannung auf Werte an, die zur
Zündung des Halbleiterschalters und damit zum Kurzschließen
der ausgebrannten Lampe ausreichen. Die vorstehend erläuterte
Überbrückungsschaltung hat darüberhinaus den Vorteil, daß sie
selbsttätig die Leistung der übrigen, noch intakten Lampen
mindert, nachdem der zur ausgebrannten Lampe parallelge
schaltete Halbleiterschalter verzögert zündet. Die Zeitver
zögerung wird durch die Ansprechschwelle der Schwellwert
schaltung bestimmt und so festgelegt, daß die Leistung der
intakten Lampen konstant bleibt oder zumindest nur in zuläs
sigen Grenzen erhöht wird. Die als Phasenanschnittsteuerung
ausgebildete Überbrückungsschaltung hat ferner den Vorteil,
daß auch bei mehreren ausgebrannten Lampen eine Überlastung
der intakten Lampen vermieden werden kann. Durch geeignete
Bemessung der Schwellwertschaltung läßt sich zudem erreichen,
daß bei Überschreiten einer vorbestimmten Anzahl ausgebrannter
Lampen die Zündung der Halbleiterschalter unterbleibt.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der vorstehend
erläuterten Phasenanschnittsteuerung weist die Schwellwert
schaltung eine der Reflektorlampe parallel geschaltete Wider
stands-Spannungsteilerschaltung auf, deren Teileranschluß
über eine Diode, vorzugsweise einen Diac, an die Steuerelek
trode angeschlossen ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Flächenleuchte;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Flächenleuchte, gesehen
entlang einer Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 ein Schaltbild der Flächenleuchte.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Flächenleuchte um
faßt ein aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung gegossenes
Gehäuse 1, dessen Vorderseite von einer abnehmbar
befestigten Frontplatte 3 abgedeckt ist. Auf der Vorderseite
sind ferner Einschubleisten 5 für Filterscheiben befestigt.
Die Einschubleisten 5 tragen schwenkbare Lichttorflügel 7.
Das Gehäuse 1 ist schwenkbar an einem Schwenkbügel 9 befestigt.
Im Inneren des Gehäuses 1 sind mehrere Niederspannungs-Halogen
lampen 11 in Fassungen 13 eines gemeinsamen Fassungsträgers 15 an
dem Gehäuse 1 befestigt. Die Lampen 11 sitzen jeweils hinter
Lichtdurchtrittsöffnungen 17 der Frontplatte 3 und strahlen im
wesentlichen in gleicher Richtung ab. Die Lampen 11 sind in
mehreren Reihen nebeneinander angeordnet, wobei die Reihen
jeweils um den halben Abstand, den die Lampen 11 innerhalb der
Reihen haben, in Reihenrichtung gegeneinander versetzt sind.
Sämtliche Lampen 11 haben jeweils gleichen Abstand voneinander.
Auf diese Weise läßt sich bei geringen Abmessungen der Front
platte 3 eine hohe Anzahl Lampen nebeneinander unterbringen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind 3 Reihen von Lampen 11
vorgesehen, wobei in der mittleren Reihe 4 Lampen und in den
beiden äußeren Reihen jeweils 3 Lampen mittensymetrisch ange
ordnet sind. Die Leuchtfläche der Flächenleuchte ist damit ver
gleichsweise kompakt und ermöglicht kontrastreiche Beleuchtung.
Die Lampen 11 haben jeweils einen zumindest teilweise für
Wärmestrahlung durchlässigen Kaltlichtspiegelreflektor 18,
mit dem sie jeweils zu einer Baueinheit integriert sind. Ein
Großteil der Wärmestrahlung wird damit durch den Reflektor 18
hindurch in das Gehäuseinnere abgegeben. Die Wärmestrahlung
durch die Durchtrittsöffnungen 17 nach vorne ist vergleichs
weise gering, womit unerwünschte Erwärmung von Aufnahmeob
jekten bei Foto- und Filmaufnahmen weitgehend vermieden wird.
Zur Wärmeabfuhr ist das Gehäuse 1 mit einer Vielzahl Kühl
rippen 19, insbesondere an seiner Oberseite, versehen. Die
Höhe der Kühlrippen 19 ist zur Erhöhung ihrer Wärmeabfuhr
leistung beträchtlich größer als ihre Dicke. Zwischen den Kühl
rippen 19 erstrecken sich Lüftungsschlitze 21. Weitere Lüftungs
schlitze 23 sind an der Unterseite des Gehäuses 1 am Eingang
eines im Inneren des Gehäuses 1 angeordneten Kühlluftgebläses
25 vorgesehen. Das Kühlluftgebläse 25 sorgt für eine Zwangs
belüftung des Gehäuses 1. Im Bereich der Rückwand des Gehäuses
1 sind von außen zugängliche Bedienungsschalter 27 sowie eine
innerhalb des Gehäuses 1 angeordnete Schaltungsplatine 29 mit
Bauelementen einer nachfolgend noch näher erläuterten Steuer
schaltung zur Überbrückung ausgebrannter Lampen 11.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der elektrischen Schaltung der
Flächenleuchte. Die Wendel der Lampen 11 sind in Serie ge
schaltet und in Serie zu einer Netzdrossel 31, einem Serien-
Vorwiderstand 33, einer Sicherung 35 und einem Hauptschalter
37 an ein Wechselspannungsnetz anschließbar. Die Lampen 11
sind für eine Nennspannung ausgelegt, die im wesentlichen
gleich der Netzspannung dividiert durch die Anzahl der in
Serie geschalteten Lampen 11 ist. Der Vorwiderstand 33 hat
die Aufgabe, den beim Einschalten aufgrund des vergleichsweise
geringen Kaltwiderstands der Lampen 11 auftretenden Stromstoß
zu begrenzen. Sein Widerstand ist so bemessen, daß er etwas
größer als der Kaltwiderstand der in Serie geschalteten
Lampen 11 ist, jedoch beträchtlich kleiner ist als der Warm
widerstand dieser Serienschaltung. Beispielsweise hat der
vorwiderstand 33 etwa 2,8 Ohm bei einem Kaltwiderstand der
Serienschaltung der Lampen 11 von 1 bis 2 Ohm und einem
Warmwiderstand der Serienschaltung von etwa 30 Ohm. Die
Netzdrossel 31 verhindert in Verbindung mit Entstörkonden
satoren 39, 41, 43 in einer üblichen Entstörschaltung Funk
störungen. Der über einen Schalter 45 gesondert einschalt
bare Elektromotor des Lüftergebläses 25 ist bei 47 darge
stellt.
Um im Falle eines Wendelbruchs das Ausfallen der gesamten
Flächenleuchte zu verhindern, ist jeder Lampe 11 ein Triac 49
mit seiner Hauptstrecke parallel geschaltet. Mit seiner Steuer
elektrode 51 ist jeder Triac 49 über einen Diac 53 an den
Teileranschluß 55 einer aus zwei in Serie geschalteten Wider
ständen 57, 59 bestehenden, ebenfalls der zugeordneten Lampe
11 parallelgeschalteten Spannungsteilerschaltung angeschlossen.
Die Komponenten 49 bis 59 bilden eine Überbrückungsschaltung
in Form einer Phasenanschnittsteuerung, die bei Wendelbruch
der parallelgeschalteten Lampe 11 zeitverzögert einen Neben
schluß-Stromweg zu den Anschlüssen der ausgebrannten Lampe 11
für die intakten Lampen 11 ermöglicht.
Die Überbrückungsschaltung arbeitet wie folgt:
Der Triac 49 zündet, wenn das Potential an seiner Steuerelek
trode 51 einen vorbestimmten, auf das Potential einer seiner
beiden Hauptelektroden bezogenen Wert übersteigt. Das Potential
am Teileranschluß 55 wird durch den Spannungsabfall zwischen den
beiden Anschlüssen der Lampe 11 bestimmt und ändert sich zeit
lich mit der Netzwechselspannung. Die Amplitude des Wechsel
spannungspotentials am Teileranschluß 55 ist bei intakter
Lampe 11 klein. Es ist groß bei Wendelbruch der Lampe 11. Der
Diac 53 sorgt in beiden Halbwellen der Wechselspannung für
eine Potentialschwelle vorbestimmter Größe, die größer ist
als das Trägerpotential des ebenfalls polaritätsunabhängig
zündbaren Triacs 49. Die Widerstände 59 und 57 sind so be
messen, daß bei intakter Lampe 11 das Wechselspannungspoten
tial am Teileranschluß 55 zu keinem Zeitpunkt der Wechsel
spannungsperiode für die Zündung des Triacs 49 ausreicht.
Bei Wendelbruch der Lampe 11 hingegen steigt das Wechsel
spannungspotential während jeder Halbwelle auf einen für
die Zündung des Triacs 49 ausreichenden Wert an, womit der
Triac 49 für den Rest der Halbwelle zündet und einen Stromweg
für die intakten Lampen 11 im Nebenschluß zur ausgebrannten
Lampe 11 bildet. Da der Triac 49 aufgrund der zeitverzögerten
Zündung lediglich während eines Teils der Halbperiode Strom
führt, wird die mittlere Leistung der intakten Lampen 11
vermindert, trotzdem sich die an den einzelnen intakten
Lampen 11 anliegenden Spannungen aufgrund des Ausfalls der
ausgebrannten Lampe 11 erhöht haben. Nachdem die den einzel
nen Lampen 11 zugeordneten Phasenanschnittsteuerungen die
Leistung der intakten Lampen mit wachsender Anzahl ausfallender
Lampen herunterregeln, schaltet sich die Flächenleuchte nach
Erreichen einer vorbestimmten Anzahl ausgefallener Lampen
selbsttätig ab. Um die Schalteigenschaften der durch die Kom
ponenten 53, 57, 59 gebildeten Schwellwertschaltung zu ver
bessern, kann einem der Widerstände 57 oder 59, hier dem Wider
stand 59, welcher dem Steuereingang des Triacs 49 über den Diac
53 parallel geschaltet ist, ein Kondensator 61 parallel ge
schaltet sein, wie dies in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.
Die vorstehend erläuterte Flächenleuchte eignet sich insbeson
dere zum Ausleuchten mittelgroßer Flächen von etwa 2 bis 10 m2
und damit insbesondere für Makrofilm- oder Fotoaufnahmen. Sie
ist, nachdem sie keine Transformatoren oder dergleichen benötigt,
leicht und handlich und hat in Beleuchtungsrichtung eine ver
gleichsweise geringe Wärmeabstrahlung. Insbesondere bei Verwen
dung von Lampen mit Facettenspiegel wird eine kontrastreiche
Beleuchtung erzielt.
Claims (15)
1. Flächenleuchte, mit einem Gehäuse (1) und mit mehreren,
in dem Gehäuse (1) nebeneinander angeordneten, im wesent
lichen in gleicher Richtung abstrahlenden Reflektorlampen
(11), dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflektorlampen als Niederspannungs-Halogenlampen
(11) ausgebildet sind und jeweils einen für Wärmestrahlung
zumindest teilweise durchlässigen Kaltlichtspiegelreflek
tor (18) aufweisen.
2. Flächenleuchte nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1)
in Abstrahlrichtung durch eine mit Lichtdurchtritts
öffnungen (1) versehene Frontplatte (3) verschlossen ist,
wobei die Reflektorlampen (11) hinter den Lichtdurchlaß
öffnungen (17) im wesentlichen vollständig innerhalb des
Gehäuses angeordnet sind.
3. Flächenleuchte nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1)
Luftzirkulationsöffnungen (21, 23) aufweist, von denen
zumindest ein Teil auf der Oberseite des Gehäuses (1)
vorgesehen ist und die Form zueinander paralleler
Schlitze (21) hat, die durch Kühlrippen voneinander
getrennt sind, wobei die Rippenbreite quer zur Schlitz
längsrichtung kleiner ist als die Rippenhöhe.
4. Flächenleuchte nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Unterseite
des Gehäuses (1) ein Kühlluftventilator (25) angeordnet
ist.
5. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflektorlampen (11) in wenigstens drei parallelen
Reihen nebeneinander angeordnet sind, wobei benachbarte
Reihen jeweils um den halben Abstand, den die Reflektor
lampen (11) innerhalb der Reihen haben, in Richtung der
Reihen gegeneinander versetzt sind.
6. Flächenleuchte nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß drei Reihen vor
gesehen sind, von denen die mittlere Reihe vier Reflek
torlampen (11) und die beiden äußeren Reihen jeweils drei
Reflektorlampen (11) umfassen.
7. Flächenleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Reflektor
lampen (11) gleiche Abstände voneinander haben.
8. Flächenleuchte, insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 7, zur Speisung aus einem Stromnetz mit vorbe
stimmter Netzspannung, dadurch gekenn
zeichnet, daß die als Niederspannungs-Halogen
lampen ausgebildeten Reflektorlampen (11) elektrisch in
Serie geschaltet und für eine Lampen-Netzspannung bemessen
sind, die in der Größenordnung der Netzspannung, geteilt
durch die Anzahl der in Serie geschalteten Reflektorlam
pen (11) liegt.
9. Flächenleuchte nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Reflektor
lampe (11) eine auf die Spannung an der Lampe ansprechende
Überbrückungsschaltung (49-59) parallel geschaltet
ist, die bei Anstieg der Spannung an der Lampe infolge
eines Leuchtwandelbruchs die Reflektorlampe (11) kurz
schließt.
10. Flächenleuchte nach Anspruch 9 zur Speisung aus einem
Wechselstromnetz, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überbrückungsschaltung
als Phasenanschnittsteuerung (49-59) ausgebildet ist,
deren steuerbarer Halbleiterschalter (49) mit seiner
Schalterstrecke der Reflektorlampe (11) parallel ge
schaltet ist und mit seiner Steuerelektrode (51) an eine
auf die Spannung an der Reflektorlampe (11) ansprechende
Schwellwertschaltung (53-59) angeschlossen ist.
11. Flächenleuchte nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Halbleiter
schalter als Triac (49) ausgebildet ist.
12. Flächenleuchte nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwellwertschaltung eine der Reflektorlampe (11)
parallelgeschaltete Widerstands-Spannungsteilerschal
tung (57, 59) aufweist, deren Teileranschluß (55) über
eine Diode (53) an die Steuerelektrode (51) angeschlossen
ist.
13. Flächenleuchte nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Diode als
Diac (53) ausgebildet ist.
14. Flächenleuchte nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß einem
der Widerstände der Spannungsteilerschaltung (57, 59) ein
Kondensator (61) parallel geschaltet ist.
15. Flächenleuchte nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Serienschaltung der Reflektorlampen (11) in
Serie zu einem Vorwiderstand (33) geschaltet ist, dessen
Widerstandswert etwa gleich oder größer als der Kalt
widerstand der Serienschaltung der Reflektorlampen (11)
und kleiner als der Warmwiderstand der Serienschaltung
der Reflektorlampen (11) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863634156 DE3634156A1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Flaechenleuchte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863634156 DE3634156A1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Flaechenleuchte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3634156A1 true DE3634156A1 (de) | 1988-04-21 |
Family
ID=6311240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863634156 Withdrawn DE3634156A1 (de) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Flaechenleuchte |
Country Status (1)
Country | Link |
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