JP2009189957A - ローターディスク式選別機 - Google Patents

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Hiroaki Furuya
浩明 古家
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MATSUMOTO TEKKOSHO KK
Matsumoto Iron Works Co Ltd
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MATSUMOTO TEKKOSHO KK
Matsumoto Iron Works Co Ltd
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Abstract

【課題】混合塵に含まれているカセットテープなどの長尺状の塵が回転軸に絡まり、そこに巻き付いてしまうことを防止可能なロータースクリーン式選別機を提案すること。
【解決手段】ローターディスク式選別機1は、回転軸7に所定間隔で複数枚のローターディスク8が同軸状態に取り付けられているローター5を、各ローター5の各ローターディスク8が相互に入り込む状態に配列することにより構成したロータースクリーン2を備えている。各ローター5のローターディスク8の間から露出している回転軸7の露出軸部分7cには、それぞれ、下側からスクレーパー30の刃先33aが当接している。混合塵Wに含まれているテープなどの長尺状の塵が露出軸部分7cに絡み付いても、スクレーパー30によって露出軸部分7cから掻き落とされ、そこに巻き付いてしまうことがない。
【選択図】図3

Description

本発明は、回転軸に所定間隔で複数枚のローターディスクを同軸状態に取り付けたローターが、各ローターの各ローターディスクが相互に入り込む状態に平行に配列された構成のロータースクリーンを用いて混合塵の選別を行うロータースクリーン式選別機に関する。
河川清掃時に発生する塵や産業廃棄物等は一般に木材、プラスチック、土砂などが混在した混合塵であり、混合塵を選別するためにロータースクリーン、ディスクスクリーン、ローターコンベヤなどと呼ばれている選別機構(以下、これらを総称して「ロータースクリーン」と呼ぶ。)を備えたロータースクリーン式選別機が用いられている。特許文献1、2、3には、このような選別機が開示されている。
ロータースクリーン式選別機では、ロータースクリーンが、その送り方向に向けて上方に傾斜するように配置され、その上に混合塵が投入される。ロータースクリーン上に混合塵が投入されると、まず、そこに含まれている土、砂、石などの細粒物が、ロータースクリーンの各ローターディスクの隙間から落下して選別される。ペットボトル、空き缶などの固形物は、傾斜配置されているロータースクリーンの上面に沿って送り方向とは反対側に滑落して選別される。残りのビニール袋などのシート類はロータースクリーンの各ローターディスクの回転によって当該ロータースクリーンの上面に沿って送り出されて選別される。
特許第3801932号公報 特開2007−144324号公報 特許第4004887号公報
ここで、ロータースクリーンを構成している各ローターにおいては、一定の間隔でローターディスクが取り付けられており、各ローターディスクの間では回転軸の外周面が露出している。このような回転軸における露出軸部分には混合塵の選別動作中に長尺状の塵が巻き付きやすい。例えば、近年においては記憶媒体としてカセットテープ、ビデオテープに代わってディスクが広く用いられており、混合塵には廃棄されたカセットテープ、ビデオテープなどが混在している。テープ類が回転軸における露出軸部分に絡み付くと、回転軸の回転に伴ってそこに巻き付いてしまう。巻き付いたテープ類を取り外す作業は困難であり、時間も掛かる。
本発明の課題は、このような点に鑑みて、混合塵に含まれている長尺状の塵が回転軸に巻き付くことなく、混合塵を効率良く選別可能なロータースクリーン式選別機を提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明のロータースクリーン式選別機は次の構成を備えたことを特徴としている。なお、括弧内の符号は後述の実施の形態におけるものであり、本発明の理解を容易にするために付したものであるが、本発明を当該実施の形態に限定することを意図したものではない。
すなわち、本発明は、回転軸(7)に所定間隔で複数枚のローターディスク(8)が同軸状態に取り付けられているローター(5)が、各ローター(5)の各ローターディスク(8)が相互に入り込む状態に平行に配列した構成のロータースクリーン(2)を、送り方向の前側が上となるように傾斜配置し、このロータースクリーン(2)の上から混合塵(W)を投入し、前記ローターディスク(8)の隙間から混合塵(W)に含まれている第1の塵(W1)を落下させ、各ローター(5)に沿って混合塵(W)に含まれる第2の塵(W2)を滑落させ、残りの第3の塵(W3)を各ローター(5)によって搬送することにより前記混合塵(W)を選別するローターディスク式選別機(1)において、前記混合塵(W)に含まれている長尺状の塵が、少なくとも、各ローター(5)における隣接する前記ローターディスク(8)の間に位置している前記回転軸(7)の露出軸部分(7c)に巻き付くことを防止するための巻き付き防止機構(30、40)を有していることを特徴としている。
本発明のローターディスク式選別機(1)において、前記巻き付き防止機構は、少なくとも、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)の外周面に当接可能な刃先(33a)を備えた異物掻き取り部材(30)であることを特徴としている。刃先(33a)を露出軸部分(7c)だけでなく、その両側のローターディスク(8)の側面部分、ローターディスク(8)の外周面部分に当接可能としおくこともできる。
抄紙機ロール、製鉄用ロール、コピー機の感光ドラムなどの表面に付着した異物などを掻き落とすために使用されているようなスクレーパー、ドクターブレードなどと同様な構造の異物掻き取り部材(30)を配置しておくことにより、回転軸(7)の露出軸部分(7c)に絡みついた長尺状の塵を直ちに除去することができる。また、ローターディスク(8)に絡み付いた長尺状の塵を除去することができる。
本発明のローターディスク式選別機(1)において、前記巻き付き防止機構は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)を覆っているカバー(61,62,63)であることを特徴としている。回転軸(7)の露出軸部分(7c)をカバー(61,62,63)で覆い隠しておくことにより、長尺状の塵が露出軸部分(7c)に絡み付くことがない。
前記カバー(61)としては、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)に対して回転自在の状態で当該露出軸部分を覆っているものを用いることができる。カバー(61)は回転軸(7)と共に回転することがないので、長尺状の塵がカバー(61)の外周面に巻き付いてしまうことがない。
本発明のローターディスク式選別機(1)において、前記巻き付き防止機構は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)に前記長尺状の塵が接近しないように風を送る送風機構(40)であることを特徴としている。前記送風機構(40)は、風量および風速の少なくとも一方を調整可能であることが望ましい。
前記送風機構(40)を、前記ローター(5)の下側から各ローター(5)の隙間を通って上方に向かう第1の風(41)を形成するものとすることができる。長尺状の塵を吹き上げることにより、回転軸(7)の露出軸部分(7c)に絡み付いてしまうことを防止できる。
前記送風機構(40)を、前記ロータースクリーン(2)の上面に沿って、その送り方向の後側(上流側)から前側(下流側)に向かう第2の風(42)を形成するものとすることができる。回転軸(7)の露出軸部分(7c)に巻き付く長尺状の塵は一般に軽量であるので、ロータースクリーン(2)の上面に沿って風を送ることにより、このような長尺状の塵は、風に乗って運ばれ、回転軸(7)の露出軸部分(7c)に落ちて絡みつかない。
前記送風機構(40)を、前記ロータースクリーン(2)の上方から当該ロータースクリーン(2)に投入される前記混合塵(W)に対して吹きつけられる第3の風(43)を形成するものとすることができる。例えば、第3の風(43)を混合塵(W)に対して、水平方向からロータースクリーン(2)の下流側に向けて吹き付けることができる。混合塵(W)の投入時に投入口付近において風(43)を当てると、混合塵(W)がばらけて、軽量な長尺状の塵が風に乗って運ばれ、ロータースクリーン(2)の上面に落下しにくい。したがって、長尺状の塵が回転軸(7)の露出軸部分(7c)に絡まり、そこに巻き付いてしまうことを防止できる。
ここで、上記の第1、第2および第3の風(41、42、43)を組み合わせて用いることができ、その場合には、各風の風量、風速を調整することにより、長尺状の塵を回転軸(7)の露出軸部分(7c)に触れさせることなく送り出すことができる。
また、巻き付き防止機構として、上記の異物掻き取り部材(30)およびカバー(61、62、63)のいずれかと、送風機構(40)とを組み合わせて用いることも可能である。
さらには、1本のローターにおける回転軸(7)の中間部分においてはカバー(61、62、63)を配置して長尺状の塵が巻き付くことを防止し、回転軸(7)の軸端側の部分においては異物掻き取り部材(30)を配置して長尺状の塵が巻き付くことを防止してもよい。または、回転軸(7)の露出軸部分(7c)をカバー(61、62、63)で覆い隠し、ローターディスク(8)の側面部分、外周面部分に長尺状の塵が絡みつくことを異物掻き取り部材(30)を用いて防止するようにしてもよい。
本発明のロータースクリーン式選別機は巻き付き防止機構を備えているので、各ローターの回転軸におけるローターディスク間の露出軸部分に長尺状の塵が絡まり、そこに巻き付いてしまうことを確実に防止でき、長尺状の塵を含む混合塵を効率良く選別できる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したロータースクリーン式選別機の実施の形態を説明する。
(全体構成)
図1はロータースクリーン式選別機を示す概略構成図であり、図2はロータースクリーンの部分平面図であり、図3はロータースクリーンを構成している1本のローターを示す平面図である。
これらの図に示すように、ロータースクリーン式選別機1は、ロータースクリーン2と、このロータースクリーン2をその送り方向の先が上となるように傾斜状態で支持している架台3と、ロータースクリーン2を取り囲んでいるカバーフレーム4とを有している。ロータースクリーン2は、送り方向に沿って一定間隔で平行に配列した複数本のローター5と、各ローター5を回転自在の状態で支持している枠体6とを備えている。各ローター5は、枠体6に対して、送り方向に直交する幅方向に架け渡した回転軸7と、この回転軸7に一定の間隔で同軸状態に固定した複数枚のローターディスク8とを備えている。隣り合うローター5における各ローターディスク8は交互に入り込んだ状態に配置されている。
ロータースクリーン2の枠体6の下端部分6a(送り方向の後端部分)は、上下方向に回転可能な状態でヒンジを介して架台3の側に支持されており、枠体6の上端部分6bの側は、シリンダ10によって昇降可能な状態で架台3の側に支持されている。シリンダ10を伸縮させることにより、ロータースクリーン2の傾斜角度を調整可能である。
ロータースクリーン2の中程の真上には、カバーフレーム4に形成された投入口11が位置している。この投入口11からは、河川清掃時に発生する塵、産業廃棄物等のような土、砂、石、ビニール袋、長尺状のシート・テープ類、ペットボトル、空缶、材木等が混在した混合塵Wが、外部のベルトコンベア12によって投入可能である。ロータースクリーン2の下側には当該ロータースクリーン2の下面を包含する大きさの回収用ホッパ13が配置されており、この回収用ホッパ13の下端開口の真下には細粒物を所定の回収場所に搬送するためのコンベア14が配置されている。
また、ロータースクリーン2の送り方向の前端部分には、ここから落下する塵をガイドするための回収用ホッパ15が配置されており、この回収用ホッパ15の下端開口の真下にはシート類を所定の回収場所に搬送するためのコンベア16が配置されている。さらに、ロータースクリーン2の送り方向の後端部分にも、ここから滑落する塵をガイドするための回収用ホッパ17が配置されており、この回収用ホッパ17の下端開口の真下には固形物を所定の回収場所に搬送するためのコンベア18が配置されている。
ローター5は、図3から分かるように、回転軸7と、ここに一定の間隔で同軸状態に固定した複数枚のローターディスク8から構成されている。回転軸7は本例では円形断面の中心軸7aと、この中心軸7aを同軸状態で覆っている正方形断面の筒状の外軸7bとを備えており、外軸7bに一定の間隔で各ローターディスク8が固定されている。中心軸7aの両端部分は軸受21を介して枠体6に回転自在に支持されている。各中心軸7aの端部は軸受21を貫通して側方に突出しており、この突出部分に取付けられたスプロケット22と、これらに架け渡したチェーン23からなる伝達機構を介して、モータ24(図2参照)によって、各ローター5が同一方向に同期回転する。
(巻き付き防止機構)
ロータースクリーン式選別機1には、各ローター5の回転軸7に長尺状のシート、テープなどの長尺状の塵が絡まり、そこに巻き付いてしまうことを防止するための巻き付き防止機構が備わっている。本例の巻き付き防止機構は、異物掻き取り用のスクレーパー30と、送風機構40とを備えている。
図3を参照して説明すると、スクレーパー30は、ロータースクリーン2の各ローター5の回転軸7の下側位置において枠体6に両端が取り付けられており、各回転軸7に沿って垂直に配置されている。スクレーパー30は、両端が枠体6に固定された水平支持パイプ31と、この水平支持パイプ31に下端部が固定されている掻き取り用ブレード32とを備えている。掻き取り用ブレード32は、本例では、4枚のブレードから構成されており、各ローターディスク8の輪郭形状に対応した形状の刃先部分33を備えている。各刃先部分33は、各ローターディスク8の隙間に下側から進入した状態に配置されており、それらの刃先33aは、ローターディスク8の間に位置している回転軸7の外軸7bの露出軸部分7cの正方形輪郭の外周面の角に当接している。
次に、図1を参照して説明すると、送風機構40は第1の風41、第2の風42および第3の風43を形成可能なものである。第1の風41は、ロータースクリーン2の下側から各ローター5の隙間を通って上方に向かう風である。第2の風42は、傾斜配置されているロータースクリーン2の上面に沿って、その送り方向の後側(上流側)から前側(下流側)に向かう風である。第3の風43は、投入口11から投入される混合塵Wに対して吹きつけられる風であり、例えば、ロータースクリーン2の下流側に向かう水平方向の風である。送風機構40は、送風源44と、ここから送り出される風の一部をロータースクリーン2の下側に導き第1の風41を形成するために配置した第1送風ダクト45と、送風源44から送り出される風の一部をロータースクリーン2の下流端に導き第2の風42を形成するために配置した第2送風ダクト46と、送風源44から送り出される風の一部を投入口に導き第3の風43を形成するために配置した第3送風ダクト47とを備えている。また、第1〜第3送風ダクト45、46、47には風量調整部45a、46a、47aが備わっており、送風源44、風量調整部45a、46a、47aは、ロータースクリーン式選別機1の駆動制御を司る制御盤50によって制御される。なお、風量調整はインバータ制御方式のものであってもよい。また、各風を発生させるために3個の送風ファンを配置することも可能である。
(選別動作)
次に、図4を参照して、ロータースクリーン式選別機1の選別動作を説明する。傾斜配置されているロータースクリーン2の上に混合塵Wが投入されると、この混合塵Wに含まれている土、砂、石などの細粒物W1は、ローターディスク8と回転軸7の間に形成されている隙間から下に落下して回収用ホッパ13を介してコンベア14に導かれ、所定の回収場所に搬送される。投入された混合塵Wに含まれているビニール袋、長尺状のテープなどのシート類を含む軽量塵W2は、ロータースクリーン2によってその前端部分まで搬送され、そこから落下して回収用ホッパ15を介してコンベア16に導かれ、所定の回収場所に搬送される。混合塵Wのうちの残りの空き缶、ペットボトルなどの固形物を含む重量塵W3は、ロータースクリーン2の上面に沿って滑落してその後端部分から落下して、回収用ホッパ17を介してコンベア18に導かれて、所定の回収場所に搬送される。このようにして、ロータースクリーン式選別機1によって混合塵Wは三種類の塵W1〜W3に選別される。
ここで、軽量塵W2には、長尺状のシート類、例えば廃棄カセットテープ、ビデオテープ等の長尺状の塵が含まれている場合がある。このような長尺状の塵が回転軸7の露出軸部分7cに絡み付くと、当該露出軸部分7cの回転に伴ってそこに巻き付き、除去作業に時間を要する。また、長尺状の塵が各ローターディスク8に絡み付いた場合にも、それを除去する作業に時間を要する。しかしながら、本例では、巻き付き防止機構としてスクレーパー30と送風機構40が備わっているので、露出軸部分7c、ローターディスク8に長尺状の塵が巻き付くことがない。
すなわち、送風機構40によって、投入口11からロータースクリーン2の上に投入される混合塵Wには、投入口11の近傍において第3の風43が吹き付けられ、ばらけた状態になる。この結果、軽いシート類、軽い長尺状の塵は他の塵から分離されて風に乗って運ばれ、ロータースクリーン2の上面に落下しにくい。このため、長尺状の塵が回転軸7の露出軸部分7cまで落下してそこに絡み付き、回転軸7の回転に伴ってそこに巻き付いてしまうことが防止される。また、ロータースクリーン2の下側からは第1の風41が吹き上げられている。この第1の風41によっても、投入された混合塵Wに含まれている軽いシート類、長尺状の塵は、回転軸7に到達する位置まで落下することが防止あるいは抑制される。さらに、ロータースクリーン2の後端(上流端)からは当該ロータースクリーン2の上面に沿って下流側に向かう第2の風42が流れている。したがって、第1の風41によって吹き上げられた軽いシート類、長尺状の塵は、この第2の風42に乗って下流側に運ばれる。これによっても、長尺状の塵が回転軸7に到達する位置まで落下することが防止あるいは抑制される。
さらには、回転軸7の露出軸部分7cには、下側からスクレーパー30の各刃先33aが当接している。また、各ローターディスク8の側面部分および外周端面部分には、スクレーパー30の刃先部分が当接可能となっている。第1〜第3の風41〜43にも拘らず、重量のある長尺状の塵などが露出軸部分7cまで落下して当該露出軸部分7c、ローターディスク8に絡み付いたとしても、スクレーパー30の各刃先33a、刃先部分33によって、絡み付いた長尺状の塵が露出軸部分7c、ローターディスク8から掻き落とされる。したがって、長尺状の塵が露出軸部分7c、ローターディスク8に巻き付いてしまうことを確実に防止できる。
なお、第1〜第3の風41〜43の風量を調整しておくことにより、効率良くシート類、長尺状の塵をロータースクリーン2の上面に沿って下流側に向けて風に乗せて運ぶことができ、これにより、選別動作が効率良く行われると共に、長尺状の塵が回転軸7に絡みつきそこに巻き付いてしまうことを防止できる。
(巻き付き防止機構の別の例)
図5は、スクレーパー30の代わりに用いることのできる巻き付き防止機構の例を示す説明図である。図5(a)に示す巻き付き防止機構は回転軸7を覆い隠している円環状カバー61である。円環状のカバー61は、各ローター5における各ローターディスク8の隙間の露出軸部分7cを覆い隠す状態に取り付けられている。また、各円環状カバー61は回転軸7とは完全に切り離され、回転自在の状態で露出軸部分7cを覆い隠している。したがって、選別動作時において回転軸7が回転しても、各円環状カバー61は回転しないので、長尺状の塵が当該円環状カバー61に接触しても、当該円環状カバー61に巻き付くことがない。
図5(b)および(c)に示す巻き付き防止機構は各露出軸部分7cを覆い隠している固定式のカバーの二例を示す説明図である。
図5(b)に示すカバー62は円環状のカバー本体62aと、このカバー本体62aを支持している垂直支持腕62bと、各垂直支持腕62bの下端が固定されている水平支持パイプ62cとを備えている。水平支持パイプ62cの両端はローターディスク式選別機1の枠体6に取り付けられる。
図5(c)に示すカバー63は各露出軸部分7cの上半部分を覆い隠している半円形断面の円弧状部分63aと、この円弧状部分63aの両端から下方に垂直に延びている垂直支持腕63b、63cと、各垂直支持腕63b、63cを支持している水平支持板63dとを備えている。水平支持板63dの両端がローターディスク式選別機1の枠体6に取り付けられる。
これらの固定式のカバー62、63は、図4(d)、(e)に示すように、多角形断面の回転軸7A、7Bの場合にも用いることができる。同様に、回転自在のカバー61も多角形断面の回転軸7A、7Bに用いることができる。
ローターディスク式選別機の全体構成を示す概略構成図である。 図1の選別機のロータースクリーンの部分平面図である。 1本のローターを示す平面図である。 ローターディスク式選別機の選別動作を示す動作説明図である。 スクレーパーの代わりに用いることのできる巻き付き防止機構の例を示す説明図である。
符号の説明
1 選別機
2 ロータースクリーン
5 ローター
7、7A、7B 回転軸
7a 中心軸
7b 外軸
7c 露出軸部分
8 ローターディスク
10 シリンダ
11 投入口
12、14、16、18 コンベア
13、15、17 回収用ホッパ
21 軸受
22 スプロケット
23 チェーン
30 スクレーパー
31 水平支持パイプ
32 掻き取り用ブレード
33 刃先部分
33a 刃先
40 送風機構
41 第1の風
42 第2の風
43 第3の風
44 送風源
45 第1送風ダクト
45a、46a、47a 風量調整部
46 第2送風ダクト
47 第3送風ダクト
50 制御盤
61 円環状カバー
62 カバー
62a カバー本体
62b 垂直支持腕
62c 水平支持パイプ
63 カバー
63a 円弧状部分
63b、63c 垂直支持腕
63d 水平支持板
W 混合塵
W1 細粒塵
W2 軽量塵
W3 重量塵

Claims (9)

  1. 回転軸(7)に所定間隔で複数枚のローターディスク(8)が同軸状態に取り付けられているローター(5)が、各ローター(5)の各ローターディスク(8)が相互に入り込む状態に平行に配列された構成のロータースクリーン(2)を、送り方向の前側が上となるように傾斜配置し、このロータースクリーン(2)の上から混合塵(W)を投入し、ローターディスク(8)の隙間から混合塵(W)に含まれている第1の塵(W1)を落下させ、各ローター5に沿って混合塵(W)に含まれる第2の塵(2)を滑落させ、残りの第3の塵(W3)を各ローター(5)によって搬送することにより混合塵(W)を選別するローターディスク式選別機(1)において、
    混合塵(W)に含まれている長尺状の塵が、少なくとも、各ローター(5)における隣接するローターディスク(8)の間に位置している回転軸(7)の露出軸部分(7c)に巻き付くことを防止するための巻き付き防止機構(30、40)を有していることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  2. 請求項1に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記巻き付き防止機構は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)の外周面に当接可能な刃先(33a)を備えた異物掻き取り部材(30)であることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  3. 請求項1に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記巻き付き防止機構は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)を覆っているカバー(61、62、63)であることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  4. 請求項3に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記カバー(61)は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)に対して回転自在の状態で当該露出軸部分(7c)を覆っていることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  5. 請求項1ないし4のうちのいずれかの項に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記巻き付き防止機構は、前記回転軸(7)の各露出軸部分(7c)に前記長尺状の塵が接近しないように風を送る送風機構(40)であることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  6. 請求項5に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記送風機構(40)は、風量および風速の少なくとも一方を調整可能であることを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  7. 請求項5または6に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記送風機構(40)は、前記ローター(5)の下側から各ローター(5)の隙間を通って上方に向かう第1の風(41)を形成することを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  8. 請求項5ないし7のうちのいずれかの項に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記送風機構(40)は、前記ロータースクリーン(2)の上面に沿って、その送り方向の後側から前側に向かう第2の風(42)を形成することを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
  9. 請求項5ないし8のうちのいずれかの項に記載のローターディスク式選別機(1)において、
    前記送風機構(40)は、前記ロータースクリーン(2)の上方から当該ロータースクリーン(2)に投入される前記混合塵(W)に対して吹き付けられる第3の風(43)を形成することを特徴とするローターディスク式選別機(1)。
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