DE2107446A1

DE2107446A1 - Schutzumhüllung für in Wasser stehende Gegenstände, insbesondere Pfähle

Info

Publication number: DE2107446A1
Application number: DE19712107446
Authority: DE
Inventors: Werner 2000 Hamburg. P Blöse
Original assignee: Weill & Reineke Gmbh, 2000 Hamburg
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1972-08-31
Also published as: NL7201548A; FR2125880A5; US3736759A; AU4610672A

Description

L	IHRE NACHRICHT VOM	J	HAMBURG
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BETRIFFT:	p 5941/71 D/Ha

Weill & Reineke GmbH, 2000 Hamburg 28, Eiselensweg 17

Schutzumhüllung für in Wasser stehende Gegenstände, insbesondere Pfähle

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzumhüllung für in Wasser stehende Gegenstände, insbesondere Pfähle.

Der Schutz der von Wasser bespülten Teile von Bauwerken vor dem zerstörenden Einfluß des Wassers, insbesondere Seewassers, ist äußerst kostspielig, weil die Wirkung der üblichen Korrosionsschutzanstriche sehr begrenzt ist. Die Kosten für die Aufbringung und Erneuerung dieser Anstriche sind im Vergleich mit ihrer Wirkung so hoch, daß man in vielen Fällen gänzlich darauf verzichtet und lieber die allmähliche Zerstörung in Kauf nimmt. Dies gilt insbesondere für in Seewasser stehende Pfähle, wie sie beispielsweise als Tragpfähle für Kajen verwendet werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzumhüllung für in 'Wasser stehende Bauwerke und insbesondere für derartige Pfähle zu schaffen, die dauerhafte ist als die bekannten Anstriche oder Beschichtunken.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß eine den Gegenstand umschließende Schale aus wasserundurchlässigem, korrosionsfestem Material mindestens an ihrem unteren Ende dicht an die Oberfläche des Gegenstands angeschlossen ist und der Zwischenraum mit einem Füllmaterial gefüllt ist. Während die bekannten Anstriche infolge ihrer starren Auflage an der zu schützenden Oberfläche bei mechanischer Beanspruchung, beispielsweise beim Anstreifen oder Anfrieren von Eis, und durch Algen- und Muschelbewuchs zumindest Risse und Poren in kapillarer Größenordnung erhalten, besitzt die erfindungsgemäße Umhüllung eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung. Sie kann auch aus einem homogenen, gleichmäßig dicken Werkstoff hergestellt werden, der Schäden durch Bewuchs mit Sicherheit ausschließt.

Vorzugsv/eise wird für die Schale ein zähelastischer ,/erkstoff, insbesondere ein Thermoplastischer Kunststoff, verwendet. Beispielsweise kommen dafür Polyvinylchlorid und Kopolymere in geeignet eingestellter Härte in Frage.

Eine Schale, die für den Schutz von Pfählen bestimmt ist, hat zweckmäßigerweise die Form eines Ruhrs. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig, ob es sich um ein umfänglich geschlossenes Rohr handelt, das dem Pfahl übergestülpt wird oder ob ein

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geschlitztes oder mehrteiliges Rohr dem Pfahl umgelegt und anschließend geschlossen wird. Zweckmaßxgerweise besitzt die Schale auf der Innenseite Vorsprünge oder Ausnehmungen zur formschlüssigen schub- und zugfesten Verbindung mit dem Füllmaterial, wenn die Natur des letzteren nicht auch ohne derartige Hilfsmittel eine ausreichende Haftung gewährleistet. Die Schale muß nämlich nicht nur den beimAft©schäumen entstehenden Druck sondern auch einseitig von außen auftretende Belastung möglichst ohne Beeinträchtigung der Verbindung zwischen Schale und Füllmaterial aufnehmen können. Wichtig ist eine feste Haftung der Schale an dem Füllmaterial insbesondere dann, wenn großflächige Oberflächen zu schützen sind und die Schale unter Kraftvermittlung über das Füllmaterial an der zu schützendem Oberfläche gehalten werden muß. Die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen lassen sich im Falle von extrudierten Rohren zweckmäßigerweise in Form von Rippen oder Nuten darstellen. Für die Herstellung großformatiger Schalen, die nicht mehr einstückig extrudiert v/erden können und dennoch derartige Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweisen sollen, wendet man zweckmaßxgerweise das in der de Ischen Patentanmeldung P 2o 39 236 beschriebene Verfahren an.

Anstelle von Rohren kann man zur Bildung der Schale auch von werkstoffen ausgehen, die erst an Ort und Stelle die Gestalt der Schale annehmen, insbesondere von V/erkstoffen, die in flüssigem oder pastenförmigem Zustand auf eine vorher auf den zu schützenden Gegenstand aufgebrachte, als Füllmaterial dienende Schicht aufgebracht werden und dann als Schale erhärten.

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Geeignete Füllstoffe findet man vornehmlich in der Gruppe der geschäumten Materialien und unter diesen wiederum vorwiegend unter den Kunstharzschäumen, die vorzugsweise geschlossenporig sind und sich dicht, mit der Oberfläche des zu schützenden Gegenstands verbinden sollen. Diese ,Merkstoffe könneii mit bekannten Füllern, beispielsweise Blähton oder Blähglas gemischt eingesetzt werden, wodurch höhere Festigkeit erreicht werden kann. Schaumwerkstoffe haben nicht nur den Vorteil geringen Gewichts, der die Herstellung vereinfacht und sich statisch günstig auswirkt, sondern sie sind auch besonders vorteilhaft deshalb, Weil die Vielzahl der dicht mit der zu schützenden Oberfläche verbundenen Zellenwände ein System aufeinanderfolgender

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Feuchtigkeitssperren bilden_o Sollte eine erste, außenliegende Zellwand durch irgendwelche Einflüsse zerstört sein und dem Wasser Einlaß gewähren, so wird dem weiteren Eindringen doch sofort durch die folgenden Zellwände Einheilt geboten» Der Schaum kann zusätzlich mit Stoffen ausgerüstet sein, die etwa eingedrungenes oder hineindiffundiertes Wasser sorbieren und damit unschädlich machen oder als Korrosionsinhibitor wirken»

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von ^ Kunststoffschäumen beschränkte Stattdessen können auch beispielsweise mineralische Schäume verwendet werden oder schüttfähige Füllgüter, sofern das Eindringen des Wassers in anderer Weise verhindert wird.

Eine Möglichkeit, das Eindringen von Wasser von unten her zu verhindern, bestellt beispielsweise in der Anordnung einer zusätzlichen Wasser- bzw« Dampfsperre am unteren Ende der Umhüllung. Diese Dampfsperre kann beispielsweise aus ^

einer Schicht eines Schaumstoffs vergleichsweise hohen spezifischen Gewichts gebildet sein, von dem vorausgesetzt werden muß, daß er sich dicht mit der zu schützenden Oberfläche und dem Schalenmaterial verbindet. Wenn zur weiteren Füllung gleichfalls ein Schaumstoff verwendet wird, so soll sich der für die zusätzliche untere Abdichtung verwendete Schaum fest und dicht mit dem weiter oben Verwendeten Schaum verbinden. Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit zur Bildung iiirifir zusätzlichen Sperre wird durch die Verwendung finer sich mit. der Oberfläche des zu schützenden Gegenstands

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und der Hülle dicht verbindenden dauerelastischch oder dauerplastxschen Masse oder einer hochviskosen Flüssigkeit gesehene Während für eine dauerelastische und für eine vergleichsweise steife dauerplastische Masse eine besondere mechanische Halterung nicht erforderlich (wenn möglicherweise auch in manchen Fällen erwünscht) sein mag, bietet sich die Verwendung einer hochviskosen Flüssigkeit für diejenigen Fälle an, in denen die Schale am unteren Ende unter Ausschluß grober Öffnungen mit der zu schützenden Oberfläche verbunden ist. Die hochviskose Flüssigkeit schließt in einem solchen Falle die feineren Poren, wobei ihre Viskosität im Verhältnis zu den möglicherweise vorhandenen Öffnungen so bemessen sein muß, dc\ß ihr Ausfließen keinesfalls befürchtet werden muß» Die hochviskose Flüssigkeit soll von oben durch die weitere Füllung oder durch ihr eigenes Gewicht auf die etwa vorhandenen Öffnungen oder Poren mit einem Druck wirken, der mindestens ebenso groß ist, wie der von außen wirkende Wasserdruck« Wenn diese Bedingung nicht erfüllbcir ist, soll die hochviskose Flüssigkeit ein geringeres spezifisches Gewicht a Ls Wasser haben und soll oberhalb ihrer Schicht eine mechanisch« Sperre angeordnet sein, dio das Iloehschwemt;ien unter dem Druck des von unten eindringenden rfassers verhindert. Eine solche; Sperre; kann beispielsweise oin den oberen Zw ischcnraum füllender Schaum sein, also beispielsweise kunststoffschaum oder Porenbeton oder dergleichen.

Erf indungsgemäß können für dio Schi» Le KunstHtoiTo verwendet werden, die eine sehr glatte Oberfläche besitzen.

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Es hat sich hernusgesteilt, daß bei Vorwendung solcher glatter Kunststoffoberflächen kein Muschelbewuchs auftritt und daß damit auch die Gefahr festen Eisansatzes geringer wird» Schließlich kann die Schale aus einem Werkstoff hergestellt sein, der entweder selbst den Algenbewuchs hindert oder mit einem den Algenbewuchs hindernden Stoff ausgerüstet ist β

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Umhüllung wird der zu schützende Pfahl .Jj zunächst von festen Verschmutzungen und Öl gereinigt, wird ihm anschließend in der Tiefe, bis zu der sich die Umhüllung erstrecken soll, ein Kragen dicht umgelegt, der anschließend mit dem unteren Ende des dem Pfahl übergestülpten oder umgelegten" Rohrs dicht verbunden wird, Der von dem Kragen und dem Rohr eingeschlossene Ringraum wird dann ausgepumpt und getrocknet und schließlich ausgcschäurnt, wobei zunächst auch eine der erwähnten Dampfsperren, insbesondere Schaum höherer

Dichte, eingebracht werden kann,

In praktisch allen Fällen genügt es, den zu schützenden Gegenstand nicht in seiner ganzen vom Wasser bespülten Tiefe zu schützen, sondern lediglich bis zu einigen Metern unter der Wasseroberflache (Niedrigwasser). In diesem Bereich erweist sich näin] ich der Korrosionsangriff des Seewassers als am aktivstenβ

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsb ο i s ρ i e 3 ο d a r s t e 111«

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Ls zeigen?

Fig» 1 und 2 vertikale Längsschnitte und Figo 3 j 5 und 6 horizontale Schnitte durcli erfindungsgemäße

Anordnungen bei Pfählen und
Fig» ¹I einen entsprechenden Ilorizontalschnitt bei einer Spundwände

Der Pfahl 1 ist bis zu einer gewissen Tiefe von beispielsweise 2 Metern unterhalb Niedrigwasser von einem Kunststoffrohr 3 umgeben, das beispielsweise aus Polyvinylchlorid einer Härte von °2 shore D umgeben, das sich oberhalb der Wasseroberfläche bis in eine Höhe erstreckt (nicht gezeigt), die vom Wasser nicht mehr erreicht wirdj Der Zwischenraum zwischen Rohr 3 und Pfahl 1 ist mit einem Kunstharzschaum 4, beispielsweise einem Phenolharzschaum oder Polyurethanschaum, ausgeschäumta Im unterstön Bereich 5 ist ein Schaum größerer Dichte verwendet, der eine besonders gute und dichte Verbindung mit der Pfahloberfläche und der Schalenoberfläche eingeht und dadurch besonders guten Schutz gegen das Eindringen von Wasser bietet. Die darunter befindliche Sollenplatte i> kann zwar auch bleibend ausgeführt sein und gegenüber df»m Pfahl und der Schale abgedichtet sein; jedoch ist es auch möglich, eine solche Platte lediglich als Montagehilfe zu verwenden und nach der Mondtage wieder zu entfernen, weil der Schaum 5 ausreichende Dichtheit gewährleistet»

Bei der Montage geht man so vor, daß zunächst der Pfahl 1 in dem zu schützenden Bereich und zumindest in demjenigen 2areich gereinigt wird, in weichem später das untere Ende» aer Schale 3 .iiogt* Es wird dann dir- Sofil.onpl.ntto ü, die ggf.

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mehrteilig ausgeführt sein kann, dem Pfahl umgelegt und bei 7 abgedichtete Anschließend wird das Rohr 3 aufgesetzt und bei 8 gegenüber der Selenplatte 6 abgedichtet_P Der Ringraum zwischen Pfahl und Schale wird alsdann ausgexjumpt und getrocknet, wobei übliche Trocknungsmittel und Trocknungsverfahren Verwendung finden können» Sobald die Oberfläche des .Pfahls und die Innenfläche der Schale 3 so trocken sind, daß eine dichte und feste Verbindung mit dem Füllmaterial k erzielt werden kann, wird zunächst der dichtere Schaum 5 und anschließend der spezifisch leichtere Schaum k eingebracht« Der Schaum übernimmt sowohl die Aufgabe der mechanischen Verbindung zwischen Pfahl und Schale als auch die der Abdichtung,

Schale und Füllung sollen für den Schutz von Pfählen so nachgiebig sein, daß sie den Biegebewegungen der Pfähle folgen können.

Die Schicht dichteren Schaums 5 bei der Ausführung gemäß Fig, 1 kann ergänzt oder ersetzt sein durch eine andere, dichte, sich dicht und fest mit Pfahl und Schale verbindende Schicht, beispielsweise aus einem dauerplastischen oder dauer eiastischen Werkstoff»

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist der Pfahl 1 in dem zu schützenden Bereich umgeben von einem Schlauch 13 aus flexiblem, zähem Werkstoff, beispielsweise gewebearmierter Kunststoffolie, Dieser Schlauch ist am oberen Ende (nicht gezeigt) in geeigneter Weise hängend befestigt.

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Das untere Ende ist bei lk an den Pfahl so dicht herangebunden, daß grobe Öffnungen nicht vorhanden sind. In dem Raum zwischen Pfahl 1 und Schlauch 13 befinden sich zuunterst eine Schicht hochviskoser Flüssigkeit 15, darüber eine Schicht l6 aus einem geeigneten Schaumstoff, der vorzugsweise geschlossenporig und elastisch ist. Er soll ferner mit einer gewissen Dichtheit an dem Pfahl 1 und an der Oberfläche des Schlauchs anliegen; vollkommene Dichtheit ist jedoch nicht erforderliche Darüber befindet sich eine Füllung 17 aus beliebigem Material, das den gegenseitigen Abstand von Pfahl und Hülle gewährleistet und der Hülle eine gewisse Nachgiebigkeit im Falle von mechanischer Beanspruchung von außen gestattet. Ein solches Material ist bexspielsweise Sande

Die Flüssigkeit 15 hat ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser, Sie ist so zäh, daß sie weder unter dem Druck der oberen Füllungen durch etwa im Boreich l4 bestehende Spalten hinausgedrückt noch durch den Druck von unten eindringenden Wassers durch die Schicht 16 oder an ihr vorbei nach oben gedrückt werden kann· Dabei muß es sich um eine hydrophobe Flüssigkeit handeln, die gute Aith'esion an den Oberflächen des Pfahls und der Hülle besitzt, wie dies bei manchen Ölen der Fall ist , und die dadurch eine sichere Sperre für das Wasser darstellt.

In Fig» 2 ist links der Zustand dargestellt, dor sich dann ergibt, wenn der Druck in der Flüssigkeit 15 größer ist als in dem umgebenden Wasser, Ln diesem Fall hindert die Flüssigkeit 15 das Wasser am Eindringen durch die Spalten

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des Bereichs lh _f Wenn der Druck in der Flüssigkeit 15 goring er ist als im umgebenden tfasser, vermag - wie dies rechts in Fig„ 2 dargestellt ist - Wasser bei l8 durch den Bereich l't einzudringen, wird dann aber durch die Flüssigkoitsschicht 15» die ihrerseits von der Schicht 16 festgehalten wird, gesperrt«,

Wenn ausreichonde Acth es lon der Füllung an dem Schalcnv.'erkstoff vorhanden ist oder iienn eine auch auf Zug feste Verbindung zwischen der Schale und der Füllung nicht erfor- M derlich ist, kann die Schalenoberfläche innen glatt sein» Wird eine feste mechanische Verbindung verlangt, kann die Innenfläche mit Vorsprüngen ausgerüstet werden, wie diese beispielsweise in Fig. 3 als Schwalbenschwanzrippen angedeutet sind«, Sehr zweckmäßig ist eine derartige Formgebung dann, wenn die Schale großflächig und ggf«. sogar eben ist, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fig_e ^ιί für den Schutz einer Spundwand 20 angedeutet ist, vor der sich eine Schale 21 atis Kunststoff befindet, die bei 22 schwalbenschwanzförmig gewellt ist, um auf diese Weise eine formschlüssige ' Verbindung zwischen der Schale und dem den Raum zwischen Schale und Spundwand ausfüllenden Schaumkunststoff 23 zu ermög1i chen·

Die Vorsprünge an der Schale können so groß sein, daß sie die Abstandshaltung gegenüber dem zu schützenden Gegenstand übernehmen können, wie es in Fig, 5 und G angedeutet ist« In dem Ausführungsbeispiel der Fig, 5 besitzt die Schale radiale Rippen 2'i, die mit einem gewissen Spiel nahezu

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die Oberfläche des zu schützenden Pfahls erreichen« Die Zwischenräume sind zur Abdichtung mit einem Kunstharzschaum ausgespritzte Eine solche Schale ist beispielsweise nach der eingangs erwähnten deutschen Patentanmeldung herstellbcir, und zwar zunächst in Gestalt einer Platte, die dann um den zu schützenden Pfahl herumgebogen und bei 25 zu einem Rohr verschweißt wir de

Die Aus führung s form gemäß FIg₉ 6 ist im Prinzip ähnlich mit dem Unterschied, daß die Rippen 26 der besseren Nachgiebigkeit halber nicht radial.auf den zu schützenden Pfahl stoßen, sondern etwa tangential ausgeführt sind,

Wenn am unteren Ende des Rohrs ausreichende Mittel zur Abdichtung vorhanden sind, kann in einem solchen Fall auf die Füllung des Raums 27 zwischen Schale und Pfahl ausnahmsweise verzichtet werden«

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1) ) Schutz-Umhüllung für in Wasser stehende Gegenstände, insbesondere Pfähle, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Gegenstand (l, 20) umschließende Schale (3, 13, 21) aus wasserundruchlassxgem, korrosionsfestem Material mindestens an ihrem unteren Ende dicht an die Oberfläche des Gegenstandes angeschlossen ist und der Zwischenraum mit einem Füllmaterial (3, k, 17, 23) gefüllt XSt₀

2) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schale ein zähelastischer Werkstoff, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, verwendet wird_e

3) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schale für Pfähle ein Rohr verwendet wird,

^i) Schutz-Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schale auf der Innenseite VorSprünge oder Ausnehmungen zur formschlüssigen Verbindung mit dem Füllmaterial aufweist.

5) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial ein Schaumstoff ist«

6) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossenporiger Kunststoffschaum verwendet wird,

7) Schutz-UmhüLlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an Ort und Stelle zu schäumender, sich dicht mit der Oberfläche des zu schützenden Gegenstands verbindender Kunststoffschaum verwendet wird,

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8) Schutζ-Umhüllung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum ein Trocknungsmittel enthält·

9) Schutz-Umhüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Umhüllung eine zusätzliche Wasser- oder Dampfsperre (5, 15» 16) angeordnet ist«

10) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 9 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Sperre eine Schicht (5) dichteren Schaumstoffs aus einem Material vorgesehen ist, daß sich dicht mit dem darüber befindlichen Kunststoffschaum verbindetο

11) Schutz-Umhüllung nach Anspruch 10), dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Sperre eine sich mit der Oberfläche des zu schützenden Gegenstands und der Hülle dicht verbindende, dauerelastische oder dauerplastische Masse oder hochviskose Flüssigkeit (15) vorgesehen ist»

12) Verfahren zur Herstellung einer Umhüllung nach einem der Ansprüche 1-11 für einen Pfahl, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pfahl in der Tiefe, bis zu der sich die Umhüllung erstrecken soll, ein Kragen (6) dicht umgelegt wird, daß ein die Schale bildendes Rohr dem Pfahl mit Abstand übergestülpt oder umgelegt und am unteren Ende mit dem Kragen dicht verbunden wird, daß der Hingraum innerhalb des Rohrs ausgepumpt und getrocknet und mit Kunststoff ausgeschäumt wird.

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13) Verfahren nach Anspruch lki, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausschäumen zunächst(unten) ein Kunststoffschaum höhera* Dichte eingebracht wird.

14) Verfahren zur Herstellung einer Umhüllung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu umhüllenden Gegenstand zunächst eine Schicht als Füllung angebracht wird und darauf die Schale aufgebracht wird.

15) Verfahren zur Eers-tellung einer Umhüllung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ochale in flüssiger oder poröser Phase aufgebracht und erstarren gelassen wird.

16) Schutz-Umhüllung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Jchalenwerkstoff einen den Algenbewuchs hindernden Stoff enthält.

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