JP4655480B2 - 角形容器の折り畳み装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば１８リットル缶等の比較的大型で硬質の角形容器を押しつぶして減容化する角形容器の折り畳み装置に関する。

従来のこの種の角形容器の折り畳みないし圧潰装置としては、たとえば、特許文献１または特許文献２に記載のようなものが知られている。
特許文献１に記載のものは、基台に押圧レバーの一端を上下に回動自在に枢着し、基台の前部に角形容器を横置きにして上下の側面をＶ字状に屈曲させ、基台の後部（前部よりレバーの支点に近い側）に予備成形した空き缶をＶ字に変形していない側面を上下に向けて扁平になるまで圧縮させるようになっていた。
特許文献２に記載のものは、特許文献１と同様に基台に押圧レバーの一端を上下に回動自在に枢着したものであるが、この特許文献２では、最初に側面の中央を押し潰し、押し潰した中央部分の左右に残る底板部側と天板部側を、後から押し潰す構成となっていた。

しかし特許文献１の圧潰装置は、底板部および天板部を側方から無理に折り曲げるので、胴部と底板部および天板部との巻締部のある剛性の高い角部を屈曲させる必要があり、圧潰するためには非常に大きな力が必要であった。また、無理に折り曲げるために部分的に破れ、破れたエッジ部が剥き出しになって危険であった。

特許文献２に記載の圧潰装置についても、容器を無理に押しつぶす構成なので、押し潰す過程で容器各部に無理な力が作用して局部的に缶材が破れ、やはり破れたエッジが剥き出しになるために作業に危険が伴う。
また、特許文献１，２のいずれの圧潰装置も、角形容器を横置きで圧潰するもので、内部に残留物が残っている場合、横になった天板部の開口部から残留物がこぼれて周囲が汚れるという問題もあった。
特開２０００−１９７９９４ 特開２０００−１０７８９７

本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、天板部および底板部はそのままの形で胴部を無理なく変形させて、例えば手動のような軽い力でしかも安全に折り畳むことができる角形容器の折り畳み装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、角形容器の四角形状の胴部の左右側面部を縦方向に内側に折り込み、天板部を前後の側面部のうちの一方の側面側に折り畳み、底板部を他方の側面部側に折り畳んで減容化する角形容器の折り畳み装置において、
胴部の前後両側面部のうち一方の側面の下端から上方に前後両側面部間の間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第１側面屈曲手段と、
胴部の前後両側面のうち他方の側面の上端から下方に前後側面部の間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第２側面屈曲手段と、
底板支持部と天板押さえ部によって底板部と天板部とを挟んで胴部を上下に圧縮することにより、前記第１側面屈曲手段および第２側面屈曲手段によって形成された屈曲部に沿って折り畳む圧縮手段と、を備え、
前記第１側面屈曲手段により屈曲部を形成する際には、前記角形容器の底板部は前記底板支持部上に載置され、前記底板部前縁を前記底板支持部に設けられたストッパに当接させて前記胴部の後側面部を屈曲させる構成で、
前記第２側面屈曲手段により屈曲部を形成する際には、前記底板支持部と天板押さえ部によって底板部と天板部を挟んで支持し、前記圧縮手段による圧縮初期段階で前記胴部の前側面部を屈曲させる構成となっており、
前記圧縮手段は、圧縮する過程で生じる底板部に対する天板部の前後方向のずれに追随して天板押え部が前後方向に変位する機構を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、第１側面屈曲手段および第２側面屈曲手段の少なくとも一方によって胴部の前後側面部を屈曲させる際に、胴部の左右両側面部を内側に窪む方向に押し込む押し込み手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、圧縮手段は、底板支持部に対して天板押さえ部を平行に保持した状態で案内する上下２段の平行リンク機構と、てこ作用によって天板押え部に圧縮荷重を作用させる操作レバーと、を備え、上下２段の平行リンク機構の各揺動リンク部材同士の連結部が、角形容器の前後側面部に形成される天板部または底板部の折り曲げ部の位置に合わせた位置に設定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の角形容器の折り畳み装置によれば、左右側面部を縦方向に内側に折り込み、天板部を前後の側面部のうちの一方の側面側に底板部を他方の側面部側に折り畳むもので、第１側面屈曲手段と第２側面屈曲手段によって前後の側面部の天板部と底板部の折り目に相当する部分に折り癖となる屈曲部を形成し、その後圧縮手段によって底板部と天板部を挟んで圧縮するようになっているので、平面的な折り畳み形状にスムースに変形が進行し、軽い力で折り畳んで圧潰することができる。

特に、圧縮手段は、天板押さえ部を底板支持部に対して前後方向に相対的に変位して、圧縮する過程で生じる底板部に対する天板部の前後方向のずれに追随するようになっているので、天板押え部と圧縮板との間にせん断力が作用せず、より一層スムースに折り畳むことができる。

請求項２に係る発明によれば、第１側面屈曲手段および第２側面屈曲手段の少なくとも一方によって胴部の前後側面を屈曲させる際に、押込み手段によって胴部の左右両側面を内側に窪ませるようになっているので、左右側面部が内側に折り込まれる方向に折り癖が付き、スムースに左右側面部が内側に折り込むことができる。

請求項３に係る発明によれば、圧縮機構を構成する上下２段の平行リンク機構の各揺動リンク部材同士の連結部を角形容器の前後側面部に形成される天板部または底板部の折り曲げ部の位置に合わせているので、角形容器の折り畳み過程の天板部の軌跡に合わせて天板支持部が移動することになり、圧縮荷重を無駄なく折り畳み方向に作用させることができ、操作レバーのてこ作用と相俟って、折り畳み作業をよりスムースに行うことができる。

以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１乃至図６は本発明の実施の形態に係る角形容器の折り畳み装置を示している。本装置は手動で動作する。
対象とする角形容器１００は金属製の１８リットル缶で、図７に示すように、前後左右４側面を有する四角形状の胴部１０１と、胴部１０１の上端に巻締固定される天板部１０２と、胴部１０１の下端に巻締固定される底板部１０３とを有している。図７（Ａ），（Ｂ）では前側面部（図中左側の側面）と右側面部が見えている。折り畳む際には、胴部１０１の左右側面部１０１Ａ，１０１Ｂを縦方向に内側に折り込み、天板部１０２を後側面部１０１Ｄ側に折り畳み、底板部１０３を前側面部１０１Ｃ側に折り畳んで減容化する構成となっている。

この角形容器１００には、予め折り畳み時の折り目となる折り目誘導部が形成されている。左右の側面部１０１Ａ，１０１Ｂに形成される折り目誘導部は左右対称形状で、右側の側面部１０１Ａを例にとって説明すると、縦方向に延びる縦方向谷折り誘導部Ｆ１と、縦方向谷折り誘導部Ｆ１の上端の分岐点Ｐ１から右側面部１０１Ａ上辺の前後隅角部に向けて２方向に分岐して延びる上分岐谷折り誘導部Ｆ２，Ｆ３と、縦方向谷折り誘導部Ｆ１の下端の分岐点Ｐ２から側面部１０１Ａ下辺の前後隅角部に向けて２方向に分岐して延びる下分岐谷折り誘導部Ｆ４，Ｆ５とが設けられている。

縦方向谷折り誘導部Ｆ１の上下端に位置する分岐点Ｐ１，Ｐ２は、右側面部１０１Ａを左右に二等分する中心線に対して、前後側面部１０１Ｃ，１０１Ｄのうちの天板部１０２および底板部１０３が折り重ねられる側の側面と反対側の側面に向かって所定量だけずらしている。１８リットル缶の例では、５ｍｍ程度ずつずらすことが有効である。
前側面部１０１Ｃには、天板部１０２を折り畳む際の折り目となる横方向谷折り誘導部Ｆ６が、後側面部１０１Ｄには底板部１０３を折り畳む際の折り目となる横方向谷折り誘導部Ｆ７が設けられている。また、左右の側面部１０１Ａ，１０１Ｂには、前後側面部１０１Ｃ，１０１Ｄに設けられた横方向谷折り部誘導部Ｆ６，Ｆ７両端と各分岐点Ｐ１，Ｐ２とを連結する山折り誘導部Ｆ８，Ｆ９が設けられている。

折り目誘導部の構成は、図８（Ａ）に示すように、折り目を誘導する誘導ラインＬに沿って連続的に延びる所定幅の凹凸線条Ｆａとしてもよいし（谷折りの部分は凹条、山折りの部分は凸条）、点状凹凸部Ｆｂを誘導ラインＬに沿って多数設けた構成でもよい（谷折りの部分は凹部、山折りの部分は凸部）。このように折り目誘導部を点状にしておけば、容器自体の強度低下を最小限に押さえつつ折り畳み性向上を図ることができる。また折り目誘導部の成形に要する力を小さくすることができ、成形装置の小型化を図ることができる。

図８（Ｂ）は、各側面部に凹凸を形成する際の金型に、ポンチを組み付けた金型構成例を示している。金型２００は容器を構成するパネルの内周面に当接する第１型２０１と、外周面に当接する第２型２０２とを有し、凹部を形成する場合にはポンチ２０３を外側の第２型２０２に取付、第１型２０１にポンチ２０３の逃げ凹部２０４を設ければよい。外側に凸形状の場合には、ポンチ２０３を内周側の第１型２０１に組付け、外周側の第２型２０２にポンチ逃げ凹部２０４を設ける。
ポンチ２０３は、点状の凹部または凸部を形成する場合には、図８（Ｃ）に示すように先端が円錐状に尖った円柱形状とし、線状に延びる凹条または凸条を形成する場合には、図８（Ｄ）に示すような板形状とすればよい。

折り畳み装置１の構成は、図１に示すように、胴部１０１の後側面部１０１Ｄの下端から上方に前後両側面部間の間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第１側面屈曲機構２と、胴部１０１の前側面部１０１Ｃの上端から下方に前後側面部１０１Ｃ，１０１Ｄの間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を所定量だけ内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第２側面屈曲機構３と、底板支持部４と天板押さえ部５によって底板部１０３と天板部１０２とを挟んで胴部１０１を上下に圧縮することにより、第１側面屈曲機構２および第２側面屈曲機構３によって形成された屈曲部に沿って折り畳む圧縮機構６と、を備えている。

底板支持部４は、図６に示すように、角形容器１００の底板部１０３が載置される四角形状の板状部材で、左右一対のベースフレーム７，７間の後部のスペースに取り付けられている。角形容器１００はベースフレーム７，７の後方から載置されるもので、底板支持部４の前端には角形容器１の底板部１０３前縁が当接するストッパ４１が設けられている。
天板押え部５は角形容器１の天板部１０２に対応する四角形状の板形状で、底板支持部４の上方に配置されている。

圧縮機構６は、底板支持部４に対して天板押さえ部５を平行に保持した状態で案内する上下２段の平行リンク機構８と、てこ作用によって天板押え部５に圧縮荷重を作用させる操作レバー９と、を備えている。
上下２段の平行リンク機構８は、底板支持部４に対して天板押さえ部５を平行に保持した状態で案内するもので、底板支持部４に連結される下段リンク機構８１と天板押え部に連結される上段リンク機構８２とを備えている。

それぞれ互いに平行の一対の下段，上段揺動リンク部材８１１，８２１を有し、下段揺動リンク部材８１１の上端と上段揺動リンク部材８２１の下端が回転自在に連結され、この連結点８３は前側面部１０１Ｃの横方向谷折り誘導部Ｆ６の高さに対応させている。そして、各連結点８３は中間連結部材８５に枢支連結されている。この中間連結部材８５の後端には、圧潰装置を折り畳んだ状態で運搬するための車輪８６が取り付けられている。
また、上段リンク機構８２と下段リンク機構８１を一定の比率で伸縮させるために、連結されていない上段リンク部材８２１ａと下段リンク部材８１１ａの間が、連結リンク部材８４によって連結されている。連結リンク部材８４の両端は上段リンク部材８２１ａと下段リンク部材８１１ａに対して回転自在に連結されている。

また、操作レバー９は上段リンク機構８２の後方の揺動リンク部材８２１ａと一体構造で、揺動リンク部材８１１から上方に所定長さだけ延びている。操作レバー９の上端は握りバー９１が連結されている。
後側面部１０１Ｄの屈曲部を形成する第１側面屈曲機構２は、図２（Ａ）に示すように、ベースフレーム７，７の後端に回転自在に連結される揺動アーム２１と、揺動アーム２１に後端が回転自在に連結され前端がベースフレーム７に設けられた案内溝等の案内部２２にスライド自在に係合するスライダー２３と、スライダー２３と揺動アーム２１間を連結する第１連結リンク部材２４と、ベースフレーム７の前部に下端が揺動自在に連結される足踏みレバー２６と、足踏みレバー２６とスライダー２３とを連結する第２連結レバー２５とを備えている。足踏みレバー２６には足をかけるペダル２８が設けられている。

第２側面屈曲機構３は、図４に示すように、圧縮機構６の２段平行リンク機構８と連動して動作するように構成されている。
すなわち、一端が圧縮機構８の中間連結リンク部材８５の前端部に回転自在に連結される第１リンク部材３１と、中間連結リンク部材８３に設けられた案内溝等の直線案内部３２に沿って所定長さだけ前後に移動自在のスライダ３３と、このスライダ３３と第１リンク部材３１間を連結する第２リンク部材３４と、第１リンク部材３１の後端と第２リンク部材３４の連結点３５と天板押え部５の前端間を連結する第３リンク部材３６によって構成され、スライダ３３には容器の前側面部１０１Ｃに食い込んで屈曲部を形成するための第２屈曲バー３７（図３（Ａ）参照）が固定されている。

また、第１側面屈曲機構２によって胴部１０１の後側面部１０１Ｄを屈曲させる際に、第１側面屈曲機構２と連動して胴部１０１の左右両側面部１０１Ａ，１０１Ｂを内側に窪ませる方向に押し込む押し込み機構１０を備えている。
押込み機構１０は、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、ベースフレーム７に設けられる。角形容器１００の側面部１０１Ａと対向するように取り付けられたガイド壁１１と、このガイド壁１１に設けられたロッド孔１１ａに摺動自在に挿通されプッシュロッド１２と、を備えている。プッシュロッド１２は、ロッド頭部１２ａがガイド壁１１の容器側面側に突出し、ロッドエンド１２ｂがガイド壁１１に対して角形容器１００と反対側に突出している。

このロッドエンド１２ｂ側が第１側面屈曲機構２の第１連結リンク部材２４が通る通路となっている。第１連結リンク部材２４は、後側面部１０１Ｄを屈曲させる際には前方に移動し、元に戻すと後方に移動するので、第１連結リンク部材２４が前方移動する際にロッドエンド１２ｂに当接して押し込むようなテーパ状の押込みガイド部１３が設けられている。押込みガイド部１３は、第１連結リンク部材２４が前方移動する際に徐々にロッドエンド１２ｂに当接し徐々にロッドエンド１２ｂを容器側に押し込み、ロッド頭部１２ａによって容器の左右側面部を窪ませるようになっている。なお、ガイド壁１１の外側には第１連結リンク部材２４をガイド壁１１との間で挟むように押えガイド１４が設けられ、この押えガイド１４によって、プッシュロッド１２による押込み力を支持している。
この押込み動作が第１側面屈曲機構２の屈曲動作と連動して行われるように調節され、後側面部１０１Ｄが屈曲する際に自動的に左右側面部が内側に折り込まれるきっかけとなるように設定される。

次に、本実施の形態の角形容器の折り畳み装置の操作方法について説明する。
まず、操作レバー９を起こす。すると、圧縮機構６の平行リンク機構８が上下に延び、天板押え部５と底板支持部４間の間隔が拡がって角形容器１００の収納スペースが開く（図１参照）。天板押え部５と底板支持部４間に、角形容器１００を装置後方から収納し、底板部１０３を底板支持部４上に載置する。

次に、操作レバー９を降ろしながら、図２（Ａ）に示すように、ペダル２８を踏み込み、後側面部１０１Ｄの横方向谷折り誘導部Ｆ７に揺動アーム２１に取り付けられた第１屈曲バー２７を食い込ませて屈曲させ（後チョップ）、所定量屈曲すると足を離し、ペダル２８を上方に戻す。
次いで、操作レバー９に体重をかけながら下まで降ろし、角形容器１００の天板部１０２に圧縮荷重をかけて胴部１０１を下方に折り畳む。この圧縮初期段階で、図３（Ａ）に示すように、第２側面屈曲機構３の屈曲動作が始まり（前チョップ）、第２屈曲バー３７が前側面部１０１Ｃの横方向谷折り誘導部Ｆ６に食い込み、左右側面部１０１Ａ，１０１Ｂが折り目誘導ラインに沿って内側に折り込まれつつ、Ｚ字形状に折り畳まれる（図３（Ｂ）参照）。前チョップ動作の第２屈曲バーを駆動する第２側面屈曲機構３は、所定量屈曲させると、図４（Ｃ）に示すように、リンク動作によって屈曲部から前方に移動し、第２屈曲バー３７が屈曲部に挟まれるのを防止している。

このように、第１側面屈曲機構２と第２側面屈曲機構３によって前後の側面部１０１Ｃ，１０１Ｄの天板部１０２と底板部１０３の折り目に相当する部分に折り癖となる屈曲部を形成し、その後圧縮機構６によって底板部１０３と天板部１０２を挟んで圧縮するようになっているので、最終的な折りり畳み形状にスムースに変形が進行し、手動など軽い力で折り畳むことができる。

特に、圧縮機構６は、上下二段の平行リンク機構の構成により、図５に示すように、天板押さえ部５を底板支持部４に対して前後方向に相対的に変位させ、圧縮する過程で生じる底板部１０３に対する天板部１０２の前後方向のずれに追随するように運動するので、天板押え部５と天板部１０２との接触部間がすべらず、スムースに折り畳むことができる。

なお、上記実施の形態では金属製の角形容器について説明したが、金属容器に限らず、プラスチック容器についても適用可能である。また、折り目誘導部が設けられた角形容器を折り畳む場合について説明したが、折り目誘導部については、その一部、あるいはすべてが無くても折り畳み可能である。
圧縮機構については、平行リンク機構を使用しているが、要するに圧縮過程で天板部の前後の移動に追随する機構であればよく、たとえば、前後にスライドする機構を設けてもよい。
また、前後側面部の第１，第２側面部屈曲機構、左右側面部の押込み機構についても、本実施の形態に限定されるものではなく種々の構成が適用可能である。たとえば、上記説明では第１，第２側面の屈曲を逐次で行ったが、これを同時に行うようにしても構わない。

図１は本発明の実施の形態１に係る角形容器の折り畳み装置の折り畳み前の状態の側面図である。 図２（Ａ）は第１側面屈曲機構を示す図、同図（Ｂ），（Ｃ）は左右側面部の押込み機構の説明図である。 図３（Ａ），（Ｂ）は図１の折り畳み装置の折り畳み動作の説明図である。 図４（Ａ）乃至（Ｃ）は図３の第２側面屈曲機構の動作説明図である。 図５（Ａ）乃至（Ｆ）は角形容器の折り畳み状態と、折り畳み機構を構成する二段平行リンク機構の運動状態を対比して示す説明図である。 図６は図１の折り畳み装置の第２側面屈曲機構を省略して示す概略斜視図である。 図７は本発明の折り畳み装置で圧潰される角形容器を示すもので、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は前後側面部を屈曲させた状態の斜視図、同図（Ｃ）は折り畳まれた状態の平面図である。 図８は図７の角形容器の折り目誘導部を説明図で、同図（Ａ）は折り目誘導部の構成例を示す図、同図（Ｂ）は折り目誘導部成形用の金型構成例を示す断面図、同図（Ｃ），（Ｄ）は金型に用いられるポンチの構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 角形容器、１０１ 胴部、１０２ 天板部、１０３ 底板部
１０１Ａ 右側面部 １０１Ｂ 左側面部
１０１Ｃ 前側面部、１０１Ｄ 後側面部
Ｆ１ 縦方向谷折り誘導部
Ｆ２，Ｆ３ 上分岐谷折り誘導部
Ｆ４，Ｆ５ 下分岐谷折り誘導部
Ｆ６ 横方向谷折り誘導部
Ｆ７ 横方向谷折り誘導部
Ｆ８，Ｆ９ 山折り誘導部
Ｌ 誘導ライン、Ｆａ 凹凸線条、Ｆｂ 点状凹凸部
２００ 金型、２０１ 第１型、２０２ 第２型、２０３ ポンチ
１ 圧潰装置
２ 第１側面屈曲機構
２１ 揺動アーム、２２ 案内部、２３ スライダ、
２４ 第１連結リンク部材、２５ 第２連結レバー
２６ 足踏みレバー、２７ 第１屈曲バー、２８ ペダル
３ 第２側面屈曲機構
３１ 第１リンク部材、３２ 直線案内部、３３ スライダ
３４ 第２リンク部材、３５ 連結点、３６ 第３リンク部材
３７ 第２屈曲バー
４ 底板支持部、４１ ストッパ
５ 天板押さえ部
６ 圧縮機構
８ 平行リンク機構
８１ 下段リンク機構、８２ 上段リンク機構
８１１，３２１ 下段，上段揺動リンク部材
８３ 連結点、８４ 連結リンクバー、８５ 中間連結部材、８６ 車輪
９ 操作レバー
９１ 握りバー
１０ 押込み機構
１１ ガイド壁、１１ａ ロッド孔、１２ プッシュロッド
１２ａ ロッド頭部、１２ｂ ロッドエンド、１３ 押込みガイド部
１４ 押えガイド

Claims (3)

1. 角形容器の四角形状の胴部の左右側面部を縦方向に内側に折り込み、天板部を前後の側面部のうちの一方の側面側に折り畳み、底板部を他方の側面部側に折り畳んで減容化する角形容器の折り畳み装置において、
   胴部の前後両側面部のうち一方の側面の下端から上方に前後両側面部間の間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第１側面屈曲手段と、
   胴部の前後両側面のうち他方の側面の上端から下方に前後側面部の間隔のほぼ半分の距離だけ離間した位置を内側に屈曲させて折り癖となる屈曲部を形成する第２側面屈曲手段と、
   底板支持部と天板押さえ部によって底板部と天板部とを挟んで胴部を上下に圧縮することにより、前記第１側面屈曲手段および第２側面屈曲手段によって形成された屈曲部に沿って折り畳む圧縮手段と、を備え、
   前記第１側面屈曲手段により屈曲部を形成する際には、前記角形容器の底板部は前記底板支持部上に載置され、前記底板部前縁を前記底板支持部に設けられたストッパに当接させて前記胴部の後側面部を屈曲させる構成で、
   前記第２側面屈曲手段により屈曲部を形成する際には、前記底板支持部と天板押さえ部によって底板部と天板部を挟んで支持し、前記圧縮手段による圧縮初期段階で前記胴部の前側面部を屈曲させる構成となっており、
   前記圧縮手段は、圧縮する過程で生じる底板部に対する天板部の前後方向のずれに追随して天板押え部が前後方向に変位する機構を備えていることを特徴とする角形容器の折り畳み装置。
   
2. 第１側面屈曲手段および第２側面屈曲手段の少なくとも一方によって胴部の前後側面部を屈曲させる際に、胴部の左右両側面部を内側に窪む方向に押し込む押し込み手段を備えている請求項１に記載の角形容器の折り畳み装置。
3. 圧縮手段は、底板支持部に対して天板押さえ部を平行に保持した状態で案内する上下２段の平行リンク機構と、てこ作用によって天板押え部に圧縮荷重を作用させる操作レバーと、を備え、上下２段の平行リンク機構の各揺動リンク部材同士の連結部が、角形容器の前後側面部に形成される天板部または底板部の折り曲げ部の位置に合わせた位置に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の角形容器の折り畳み装置。
   

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