DE746285C

DE746285C - Method and furnace for annealing stacks of sheet metal or the like.

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Publication number: DE746285C
Application number: DEW97509D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-02-23
Filing date: 1935-11-10
Publication date: 1944-06-15

Description

Verfahren und Ofen zum Glühen von Blechstapeln o. dgl. Es sind Öfen zum Glühen von Blechstapeln und anderen Beschickungen bekannt, die indirekt durch Heizrohre beheizt wenden, welche mit Brennern ausgeriisbet sind. Die Erfindung betrifft eine verbesserte Bauart für derartige Öfen und etin verbessertes Glühverfahren.Method and furnace for annealing stacks of sheet metal or the like. They are furnaces known for the annealing of sheet metal stacks and other loads, indirectly through Turn heated heating pipes, which are equipped with burners. The invention relates to an improved design for such furnaces and an improved annealing process.

Die Verbesserungen bezwecken insbesondere eine gute Anpassung an die wechselnden Betrieibsbediingungen. So war beispielsweise beobachtet worden, ,daß beim Ausglühen: von Blechstapeln verschiedener Höhe die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur der verschiedenen Teile des Stapels ansteigt, nicht immer gleichmäßig ist. Durch die Erfindung kann eine gleichmäßige Erhitz-unig auch ,dann erreicht werden, wenn ein und derselbe Ofen zur Behandlung von Stapeln verschiedener Höhe beatitzt wind. Auch die -erwünschte Gleichmäßigkeit der Erhitzung längs dies Stapels wird durch .die Erfindung ermöglicht.The improvements are aimed in particular at a good adaptation to the changing operating conditions. For example, it had been observed that during annealing: of stacks of sheet metal of different heights, the speed with which the temperature of the different parts of the stack increases, not always uniformly is. By means of the invention, a uniform heating-up can also then be achieved be when one and the same furnace to treat stacks of different heights beatitzt wind. Also the desired uniformity of the heating along this stack is made possible by .the invention.

Dies .gelingt dadurch, d@aß ,diie Höhenlage der Zonie höchster Temperatur im Hinblick auf die Höhe des jeweils zu behandelnden Stapels durch Verstellung der- Brenner mit Bezug auf die im Ofen-von unten nach oben lawfeniden Heizrohre verstellt wird, ferner daidurch, .daß gegebenenfalls im mittleren Teil der OfenlängsNvandungen mehr Verbrenniungsgasie zugeführt werden als nach den. Eadwandungen hin. Es ist bekannt, die Beheizüng von Glühöfen dadurch regelbar auszubilden, daß man mehrere getrennt abstiellbare Heizaggregate Übereinander anordnet. Dies ermöglicht aber nur eine grobe Regulierung in wenigen Stufen und ist ferner für die hier in: Frage .stehende Ofenart mlit senkrecht verlaufenden Heizrohren. nicht anwendbar.This is achieved by the fact that the altitude of the zone of the highest temperature with regard to the height of the stack to be treated by adjusting the Burner with reference to the in the furnace-adjusted from bottom to top lawfeniden heating pipes is, furthermore, .that possibly in the middle part of the furnace longitudinal walls more combustion gases are supplied than after the. Eadwandungen out. It is known to train the heating of annealing furnaces controllable by having several Separately divisible heating units are arranged one above the other. But this makes it possible only a rough regulation in a few steps and is also for that here in: question . Standing furnace type with vertical heating pipes. not applicable.

Diese erfindungsgemäß angewentdete regelbare Einstellung der Beheizu.ng führt zu wechselnden Temperaturbaan:spruch,unaen der verschiedenen Tejile des. Heizsystems, insbesondere der Heizrohre. Diese werden daher so ausgebildet, daß sie sich den stark schwankenden Temperaturbeidiinigung@e,n anpassen könnten. Die von -den heißen Verbrennungs-.durchzogenem Heizrohre, diiie an dien gasen Längswänden. der Ofenhaube .angeordnet sind, werden so einbebaut, daß sie nur an einem Ende festliegen; während sich das andere Ende frei bewegen kann. Auf diese Weise gelingt es, die gefährlichen Spannungen aus- zuschalten,-die sich sonst bei den wechselnden Temperaturbedingungen ;des Betriebes in die- sen Rohren ausbilden. Weitere für die Gleich- mäßigikeit der Erhitzung der Beschickung und die Ausgestaltung der Heizrohre wichtig°_ Neuerungen werden in der nachfolgenden Beschreibung näher dargelegt werden, in der die Erfindung an Hand dier Zeichnungen an einem Ausführun@gisbeispiel im einz-elinen er- läutert wird. Fig. i isst eine teilweise geschnitten,-, Drauf- sicht. Der besseren Übersicht halber sind einige Teile abgebrochen. Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Seiten- anislicht. Fig 3 ist ein. Querschnitt längs Linie III-III der Fig. r . Fi,4 ist eine Erndansicht. Der Ofen nach .der Erfindung umfaßt einen Boden. io, eine Haube ii sowie Längs- und Öuerwände aus feuerfestem Werkstoff und eine Innenhaube 23. An dien beiden Längs- wündungen 16 der Haube i i sind in for tlau- fernder Folge eine Anzahl Heizroht-e 2.4 vor- gesehen, von denen. in dien Zeichnungen nur einige dargestellt sind. Die Rohre laufen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel senk- recht, sie können aber in irgendeiner anderen Richtung angeordnet sein: sie sind vorzugs- weiise U-förmig, jedenfalls sind sie so ange- ordniet, ,daß sie durch die Haubenwände in den Ofen hinein und wiiedier aus ihm heraus- jähren. Die unteren Enden der Rohre sind in den feuerfesten Werkstoff .dier Lätiastvan- eIungen. eingebettet. Ihre Mittelteile erstrek- ken sich an den Länigswandttngen 16 nach oben, und die oberen Enden ragen nach außen durch Öffnungen 25 hindurch, dlie größer sind als die Rohre selbst. Die Rohre liegen also nur an ihren .unteren Enden fest, während die oberen Endeid sich frei bewegen können. Die beim Heizen. auftretende Wä rmeausideh- nung «lie auch .das mach längerer Betriebszeit für die Dauer auftretende Längerwerden der Rohre könnten daher keinerlei Spannungen in den Rohren hervorrufen. Zum Ableiten der verbrauchten Heizgase aius dein Ofen dienen riiie an die oberen Enden der Rohre 2d. ange- schlossenen Züge 26. Zum Abdiichten .des Zwischenraums zwi- solien ,den oberen Enden der Rohre 2-. Und dem Rand der Öffnungen 25 sind die Züge 26 mit L-förmi.gen Hülsen 2; versehen. Die unteren Eiiden der Hülsen ragen in .die fe:wer- fe-ste Längswund 16 hinein und umschließen vollstä.ndi- die Außenseiten der Öffnungen 25. Oi1yen an den Hülsen sitzen mit einer Dichtunpsflüssigkeit gefühlte Dichtungsbecher 28. in welche die an .den Ziigeri 26 sit;zencl@eri Dichtungsglocken 29 nach unten hineinragen. Auf diese Weise wird .die freie Ausdehnung für die Rohre 24 und die Züge 26 ermöglicht, und trotzdem bleibt das Innere des Ofens hegen die Außenluft vollständig abgedichtet. Die Rohre 24 sind, wie schon erwähnt, vor- zugsweise entlang den Längswandungen der Ofenhaube angeordnet. Sie können sich, abweichend von dem in den. Zeichnungen .dar- gestel.lten Beispiel, auch. von dien Querwan- dangen aus nach innen entlang den Längs- wandungen im wesentlichen waagerecht erstrecken, indem man einfach die Länge der Knie annähernd so lang macht, wie die Haube lang- ist. Die Verbrennungsgase (Gas und Luft), welche den Rohren 24. zugeffhrt werden, um das Innere .der Ofenhaube zu heizen, werden den Rohren durch Brenniet 30 zugeführt, die in die unteren Enden der Rohre hineinragen. Die ,Luft für die Verbrennung wird den Brennern durch Röhrensysteme 31 von Röh- ren1sYstemen 32 aus zugeführt, die sich längs der unteren Enden der Längswandungen der Haube i t erstreclen. Die :Menge der dien Brennern von den Röhrensystemen zugeführ- ten Luft wird durch einzelne Hähne 30« he- regelt. Die unteren Endender Rohre 2:1 siri.a offen, tun den Zutritt von :Nebenluft zrl ge- statten. Die Röhrensysteme 31 und 32 erstrecken sich, w:ie in. Fig. d. dargestellt, um eine Quer- wand der Haube herum und sind mit T-Stülc- ken 33 und 34 verbunden. Die waagerechteli Zweige der T-Stücke sind mit den @öhren- svsternendurch L'berwur fmuffen 3 5 verblin- Jen, die eitl: mit Bezug auf die T-Stüch@ seitliche Bewegung der Röhrensvsterne rc- statten, ohne daß die Verbindung -u.nterbro- chen wlirrd. An Stelle der Muffen kann rria:r auch biegsanne Schlaachverbindunaen 1i;- nutz,en. Der senkrechte Zweig :des T-Stückes 33 ist mit der- Auslaßöffnung eines an 1er Ou:erwand der Haube angeordneten G,blüse: 36 verbunden, welches durch einen ebenfalls dort vorgesehenen Motor 3; angetrieben wird. Ein Schieber 0 regelt die Luftzufuhr von dem Gebläse 34 zu dem Röhrensystem 31. Diese Einrichtung ist zum Zweck einer später näher zu beschreibenden künstlichen Kühlung vorgesehen. Oberhalb des Schiebers 38 für die Zufuhr von Luft zti clen Brennern wäh- rend des Heizen@s ist das T-Stück 3.1. in das T-Stück 33 eiangeschraubt. Durch zwei Häline 39 in -dien waagerechten Zweigen des T-Stiik- kes 34 kann .die Verteilung der Ge.blriseluft auf die beiden Seiten des Ofens geregelt und so der Verbrennungsgrad an diesen Seiten unabhängig voneinander geändert «-enden. Der senkrechte Zweig des T-Stückec 34 ent- hält einen Hahn- 34". Die Röhrensysteme 31 un.] 32 sir":l ser_ steilbar an Stützen 40 befostigt, die von den Längswandungen der Haube i i nach außen ragen. Die Verstellung der Röhrenuystem@e3i und durch Schlitze in den Stützen hindurch-Längswandungen 16 erfolgt mittels Klemmbolzen, idie durch passende Löcher in von dem Röhrensystem herunterragvnlden Ansätzen und durch Schlitze in den Stützen hindurchgehen. Diese Verstellung ermöglicht es, .die Lage der heißen Stelle oder der Zone der Höchsttemperatur der Verbrennungsgase längs der Rohre 24 zu verstellen.This controllable setting of the heating, used according to the invention, leads to changing temperature ranges, unaen of the various parts of the heating system, in particular the heating pipes. These are therefore designed so that they can adapt to the strongly fluctuating Temperaturbeidiinigung @ e, n. The heating pipes, which are traversed by the hot combustion, and which are attached to the gaseous longitudinal walls. the furnace hood .are arranged, are installed in such a way that they are only fixed at one end; while the other end can move freely. In this way succeeds in eliminating the dangerous tensions switch on, -which would otherwise be with the changing Temperature conditions; of operation in this train sen pipes. More for the same the degree of heating of the load and the design of the heating pipes is important ° _ Changes are made in the following Description will be set out in more detail in the the invention with reference to the drawings an embodiment example in single-line is purified. Fig. I eats a partially cut, -, top- view. For the sake of clarity, are some parts broken off. Fig. 2 is a partially sectioned side anise light. Fig 3 is a. Cross-section along the line III-III of Fig. R. Fig. 4 is an end view. The furnace according to the invention comprises a Floor. io, a hood ii as well as longitudinal and Firewalls made of refractory material and an inner hood 23. On both longitudinal openings 16 of the hood ii are in for tau- as a further consequence, a number of heating pipes 2.4 seen from those. in the drawings only some are shown. The pipes run in the illustrated embodiment right, but you can in any other Direction: they are preferred white U-shaped, at least they are so appealing that they can be inserted through the hood walls the oven in and out of it again years. The lower ends of the tubes are into the refractory material. eIons. embedded. Your middle parts extend Follow the Länigswandttngen 16 at the top, and the top ends protrude outward through openings 25, which are larger than the pipes themselves. So the pipes are lying only at their lower ends while the upper ends can move freely. The one when heating. occurring heat dissipation nung «also. That makes for a longer operating time lengthening that occurs for the duration of the Pipes could therefore not have any tension whatsoever the pipes. To derive the The used heating gases serve as your stove riiie to the upper ends of the tubes 2d. appropriate closed trains 26. To seal the gap between solien, the upper ends of the tubes 2-. and the edges of the openings 25 are the trains 26 with L-shaped sleeves 2; Mistake. the lower eggs of the pods protrude into .the fe: are firm longitudinal wound 16 in and enclose completely - the outside of the openings 25. Oi1yen sit on the pods with one Sealing beaker, felt as a sealing liquid 28. in which the an .den Ziigeri 26 sit; zencl @ eri Sealing bells 29 protrude downwards. In this way, the free expansion allows for the tubes 24 and the trains 26, and yet the inside of the stove remains keep the outside air completely sealed off. As already mentioned, the tubes 24 are preferably along the longitudinal walls of the Oven hood arranged. You can, different from that in the. Drawings .dar- given example, too. from dien transverse dangen from inwards along the longitudinal walls essentially horizontal extend by simply adding the length of the Make your knees almost as long as the hood is long. The combustion gases (gas and air), which are fed to the tubes 24 to heat the inside of the oven hood fed to the tubes by Brenniet 30, the protrude into the lower ends of the tubes. The air for combustion becomes the Burners through tube systems 31 from Röh- ren1sYstemen 32 fed out, which extends longitudinally the lower ends of the longitudinal walls of the Extend the hood. The: amount of dien Burners supplied by the pipe systems th air is heated by individual taps 30 " regulates. The lower ends of the pipes 2: 1 siri.a open, do the access of: secondary air zrl ge equip. The tube systems 31 and 32 extend itself, as in. Fig. d. shown to a transverse around the hood and are fitted with a T-shaped ken 33 and 34 connected. The horizontal Branches of the T-pieces are marked with the svstern by l'berwur fmuffen 3 5 blinding Jen, die vain: with reference to the T-Stüch @ lateral movement of the tube stars rc- without interrupting the connection chen confused. Instead of the sleeves, rria: r also flexible hose connectors 1i; - to use. The vertical branch: the T-piece 33 is with the outlet opening one on 1er Ou: wall of the hood arranged G, blouse: 36 connected, which is also connected by a motor 3 provided there; driven will. A slide 0 regulates the air supply from the fan 34 to the pipe system 31. This facility is for the purpose of a later artificial cooling to be described in more detail intended. Above the slide 38 for select the supply of air to the burners The end of the heating is the T-piece 3.1. in the T-piece 33 screwed on. Through two necks 39 in -the horizontal branches of the T-stem- kes 34 can .the distribution of the blurred air regulated on both sides of the furnace and so the degree of burn on these pages changed independently of each other «ends. The vertical branch of the T-piece c 34 holds a tap - 34 ". The tube systems 31 un.] 32 sir ": l ser_ steeply fastened to supports 40, which protrude from the longitudinal walls of the hood ii to the outside. The adjustment of the tube system @ e3i and the longitudinal walls 16 through slots in the supports is carried out by means of clamping bolts, which pass through suitable holes in attachments protruding from the tube system and through slots in the supports. This adjustment makes it possible to adjust the position of the hot spot or the zone of the maximum temperature of the combustion gases along the tubes 24.

Es ist klar, daß, wenn die Brenner ihre äußerste Innenstellung einnehmen, die Stelle der stärksten Verbrennung mehr oben in den Röhren 24 kegen wird, ,als wenn die Brenner ihre äußerste Außenstellung einnehmen. Man hat einen @er1eblichen Spielraum; um :die heißeste Stelle zwischen diesen Grenzlagen auf die richtige Höhe einzustellen, die jeweils von der Höhe des Stapels ?2 abhängt. Die Einstellung muß so gemacht werden, daß die von dem Boden abgezogene Hitze geliefert und das sichergestellt wird, claß alle Teile längs der Höhe des Stapels sich mit der gleichen Geschwindigkeit erhitzen. Hierdurch wird dann ein gleichmäßiges Erhitzen und ein gleichmäßiges Ausglühen erreicht.It is clear that when the burners are in their most inward position, the point of the strongest burn will kegen more up in the tubes 24 than when the burners are in their extreme outer position. You have an @ hereditary Leeway; um: the hottest point between these boundary layers at the right height depending on the height of the stack? 2. The setting must be made so as to supply the heat drawn from the soil and ensure that so that all parts along the height of the stack move at the same speed heat. This then results in uniform heating and uniform annealing achieved.

Die Brennstoffzufuhrvorrichtung für die Brenner 3o enthält ein Gasrohrsystem 41 m.it zu den Brennern 30 führenden Verbindungsstücken 42, die mit Einzelschiebern versehen sind. DasRöhrensystem4i ist an demRöhrensy stem 3 i durch diese Verbindungsstücke aufgehängt und bewegt sich gemeinsam mit ihm. Das Röhrensystem 41 ist durch Über«#urfmuffen 44 und Regeleinrichtungen 45 mit einem T-Stück 43 verbunden. Die Regelvorrichtungen dienen dazu, in dem Röhrensystem einen gleichbleibenden Druck aufrechtzuerhalten. Es ist klar, daß die Muffen eine seitliche Einstellung der Röhrensysteme ermöglichen. Das T-Stiick43 ist durch irgendwelche passenden Mittel, beispielsweise durch eine biegsame Schlauchleitung,,mit derLieferstelle für den gasförmigen Brennstoff verbunden. Der in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Ofen arbeitet mit gasförmigem Brennstoff, doch kann die Bauart ohne Schwierigkeiten so abgeändert -%verden, daß flüssige Brennstoffe darin gebrannt werden können.The fuel supply device for the burners 3o contains a gas pipe system 41 with connecting pieces 42 which lead to the burners 30 and are provided with individual slides. The pipe system 4i is suspended from the pipe system 3 i by these connectors and moves together with it. The pipe system 41 is connected to a T-piece 43 by overhead sleeves 44 and control devices 45. The regulating devices serve to maintain a constant pressure in the pipe system. It is clear that the sleeves allow lateral adjustment of the pipe systems. The T-piece 43 is connected to the supply point for the gaseous fuel by any suitable means, for example by a flexible hose line. The furnace described in the embodiment works with gaseous fuel, but the design can be modified without difficulty so that liquid fuels can be burned in it.

Man kann mittels der die Brennstoffzufuhr z u den einzelnen Brennern regelnden Hähne den Verbrennungsgrad entlang den Längswandungen des Ofens verschieden einstellen. Da die Enden der Bleche des Stapels beträchtliche Wärmemengen aus den an ihnen entlang nach abwärts streichenden Gasströmungen aufnehmen, die schon beschrieben worden waren. werden die Brennstoffhähne oder Schieber der nach denOuerwänden derHaube hin liegenden Brenner vorzugsweise so eingestellt, daß weniger Brennstoff zu diesen Brennern geleitet wird als durch die Hähne der nach der Mitte der Längswandungen hin sitzenden Brenner. Auf diese Weise wird Überhitzung und Zusammenschweißen der Bleche in der Nähe ihrer Enden verhindert und ein gleichmäßiges Ausglühen gesichert.You can use the fuel supply to the individual burners taps regulate the degree of combustion along the lengthways walls of the stove differently to adjust. Since the ends of the sheets of the stack take considerable amounts of heat from the record downward stroking gas flows along them, which have already been described had been. the fuel taps or slides are placed on the outer walls of the hood burner lying down preferably set so that less fuel to these Burners is passed as through the taps towards the middle of the longitudinal walls burner sitting down. This way the overheating and welding together of the Prevented metal sheets near their ends and ensured even annealing.

Die Längsverschiebbarkeit der Heizrohre an ihren oberen Enden ist auch für die Verwendungsmöglichkeit des Ofens als Kühlvorrichtung von Wichtigkeit.The longitudinal displacement of the heating pipes at their upper ends is also of importance for the possibility of using the furnace as a cooling device.

Es ist manchmal wünschenswert, die Beschickung nach dem Ausglühen schneller abzukühlen, als dies durch die natürliche Abstrahlung geschieht. Schließt man den Schieber 34q und öffnet den Schieber 38, stellt man also die Schieber gerade umgekehrt ein als während des Hetzens, so kann Luft durch die Rohre 24 kreisen, um die Beschickung mit der gewünschten Geschwindigkeit zu kühlen. Die Rohre 24 dienen also nicht nur als Heizrohre, sondern in weiterem Sinne allgemein als Wärmeaustauschrohre, für welche die frei bewegliche Anordnung der oberen Rohrenden gemäß der Erfindung sehr zweckmäßig. ist.It is sometimes desirable to remove the charge after it has been annealed to cool down faster than the natural radiation does. Closes the slide 34q is opened and the slide 38 is opened so that the slide is straightened the other way around than during rushing, air can circulate through the pipes 24, to cool the load at the desired rate. The tubes 24 serve so not only as heating pipes, but in a broader sense as heat exchange pipes, for which the freely movable arrangement of the upper pipe ends according to the invention very functional. is.

Es ist ersichtlich, daß durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung vielerlei Vorteile im Vergleich mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erreicht werden. Insbesondere wird eine genaue Regelung der-Temperatur an den verschiedenen Stellen der Beschickung ermöglicht, wodurch sich die so sehr erwünschte Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses ergibt. Die genaue Einstellung der Punkte höchster Temperatur kann mit Leichtigkeit sowohl in bezug auf die Höhe als auch auf die Länge der Beschickung erzielt werden. Man kann also den wechselnden Betriebsendordernissen genügen, was noch dadurch unterstützt wird, daß die Heizrohre so eingesetzt sind, daß ein Ende sich frei bewegen kann, um die sonst durch dieWärmeausdehnung und -zusammenziehung hervorgerufenen Spannungen des Rohres zu vermeiden, während trotzdem ständig eine vollständige Abdichtung aufrechterhalten bleibt, die das Einströmen von Außenluft verhindert.It can be seen that by the method and apparatus according to the invention has many advantages in comparison with the known methods and devices can be achieved. In particular, a precise control of the temperature at the various Adjustment of the loading allows, whereby the so much desired uniformity of the product. The exact setting of the highest temperature points can with ease, both in terms of height and length of the load be achieved. So you can meet the changing company end orders, what is still supported by the fact that the heating pipes are inserted so that one end can move around freely, otherwise caused by thermal expansion and contraction to avoid induced stresses in the pipe, while nonetheless constantly a complete sealing is maintained, preventing the inflow of outside air prevented.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A method for uniform annealing of stacks of sheet metal or other loads at a variable height of the zone of highest temperature in indirectly heated annealing furnaces, characterized in that the height of the zone of highest temperature with regard to the height of the respective stack of sheets to be treated by adjusting the position of the burner to the is set in the furnace from bottom to high running heating pipes. Z. The method according to claim 1, wherein the heating gases are introduced at different points on the longitudinal walls of the furnace. characterized in that in the middle part of each longitudinal wall (16) more towers are fed than towards the ends of the transverse walls (20). 3. Oven for carrying out the method according to claim 1 with heating by, inside the oven, substantially vertical ga; l> elteizte heating tubes, characterized in that a Rohrscstent (31) jointly supporting the burner (31) is adjustable in the horizontal direction . .4. Oven according to Claim 3, characterized by union sleeves (33, dd.) Or flexible preventing pieces which allow the pipe systems (31, 32 or .I1) to be adjusted without interrupting the pipe connection. Oven according to Claim 4, there is a row of radiant heat pipes on both longitudinal walls of the oven, characterized in that the pipe systems can be adjusted independently for each of the two rows of heating pipes. (. Furnace according to claims 3 to 3, characterized in that the pre-curved U-shaped radiant heat tubes (2.1) are only attached at one end, whereas the other end is freely movable.. Furnace according to Claim 6 characterized in that the free ends of the tubes (z.1) are led out through openings (25) in the furnace hood, which are larger than the tubes (-.1) and are sealed by means of sleeves (27) and sealing devices (Zli, 29). To distinguish the subject matter of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: USA patents ..... No. 1 96.i 3 A4, 1 9j2.1.02, 1 947 () 12.