DE2304715A1

DE2304715A1 - Verfahren und vorrichtung zum foerdern von plastischer bzw. teigiger masse durch eine leitung

Info

Publication number: DE2304715A1
Application number: DE19732304715
Authority: DE
Inventors: Ray Theodore Townsend
Original assignee: Marel Meat Processing Inc
Current assignee: Marel Meat Processing Inc
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1973-01-31
Publication date: 1973-08-09
Also published as: BR7300688D0; DE2304715B2; CH568718A5; AU5159773A; DE2304715C3; NL7301290A; CA991911A; ES411166A1; IT977092B; FR2170028B1; DK143634B; FR2170028A1; NL167299C; SE404865B; JPS4925177A; BE794819A; DK143634C; ES439013A1; NL167299B; JPS511787B2

Description

Townsend Engineering Company in Des Moines, Iowa / V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von plastischer bzw. teigiger

Masse durch eine Leitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von plastischer bzw. teigiger Masse durch eine Leitung, insbesondere zum Fördern von Fleisch- oder Wurstmasse durch das Füllrohr einer Vorrichtung zum Füllen oder Stopfen von Wursth'.illen.

Es ist bekannt, die Fleisch- oder Wurstmasse dem Füllrohr entweder mit einem Trichter zuzuführen und die Würste von Hand zu stopfen oder die Füllmasse mit einer Pumpe unter Druck zu setzen und sie dann mit einem Füllrohr in die Wursthülle einzuleiten. Um das Fördern der Füllmasse zu erleichtern, ist es weiterhin bekannt, das Füllrohr der Fördervorrichtung um seine Längsachse drehbar zu lagern und es beim Einleiten der Füllmasse in die Wursthülle durch einen Antrieb in Drehung zu versetzen. Trotz dieser Hilfsmaßnahme ist es schwierig, ein gleichmäßiges Füllen der Wursthüllen und eine gleichmäßige Verteilung der Bestandteile

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der Füllmasse auf die Länge und den Querschnitt der Würste sicherzustellen, weil normalerweise das Fördern der Wurstmasse durch ein Füllrohr mit beträchtlichem Druck erfolgen muß und die zwischen der Füllmasse und der Innenfläche des Füllrohrs auftretende Reibung dazu führt, daß eine Entmischung der Füllmasse eintritt und daß sich die darin enthaltenen Bestandteile an Fett in der Außeazone des Füllmassestranges ansammeln und an der Wand des Füllrohrs ausscheiden,, Die hohe Reibung zwischen der Füllmasse und der Wand des Füllrohrs führt häufig auch dazu, daß eine Beschädigung der Fleisch- oder Fettzellen eintritt, durch die das Aussehen und die Haltbarkeit der Würste oder sonstigen Erzeugnisse beeinträchtigt werden.

Es ist häufig versucht worden, diese Nachteile durch Anwendung besonderer Auskleidungen für das Füllrohr von Wurstfüllmaschinen zu beheben, z.B. durch Anwendung τοη Auskleidungen wie Teflon, die einen verminderten Reibungswiderstand aufweisen. Diese Versuche sind in fielen Fällen aber nicht befriedigend verlaufen·

Die Erfindung ist darauf gerichtet, Förderleitungen für plastische Masse, insbesondere für Fleisch- oder Wurstmasse zum Füllen von Würsten, so auszubilden, daß das Fördern mit vermindertem Druck und so erfolgen kann, daß das Ausscheiden VQn unterschiedlichen Bestandteilen der Füllmasse und deren Beschädigung beim Fördern mit Sicherheit unterbleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unter Druck gesetzte plastische oder teigige Masse beim Fördern durch eine geschlossene Leitung, z.B„ beim Fördern durch das Füll-

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rohr von Wursthüllen_s mit einem Flüssigkeitsfilm gefördert wird, der kontinuierlich zwischen der Wand der Förderleitung und der Außenfläche der darin zu fördernden Masse erzeugt wird. Der durch Druckflüssigkeit gebildete Flüssigkeitsfilm und die Füllmasse stehen dabei unter solchem Druck, daß die Flüssigkeit nicht ohne weiteres in die Füllmasse übergeht, sondern auf dem ganzen Weg der Füllmasse durch das Füllrohr an der Außenfläche der Füllmasse rerbleibt und dort wie ein Schmiermittel wirkt, das den Förderdruck beträchtlich vermindert«,

Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den wesentlichen Teil der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Teil von Figo 1 in größerem Maßstab, Fig, 3 eine geänderte Ausführung des Aufgabekopfes dieser Vorrichtung,

Figo 4 einen Querschnitt nach Linie 4*4 von Fig. 3» Figo 5 eine etwas abgeänderte Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 3 und

Fig* 6 eine weiterhin abgeänderte Ausführung dieser Vorrichtung in etwas kleinerem Maßstab,

Die in FIg, 1 in ihren wesentlichen Teilen dargestellte Wurstfüllvorrichtung 10 weist ein blockartiges Lagergehäuse 12 auf und ist normalerweise auch mit einer Abbindevorrichtung, einer Vorrichtung zum Bilden von Schleifen bzw. zum Krümmen der Würste und

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einem schrankartigen Untersatz versehen, die hier aber fortgelassen sind»

Dem blockartigen Lagergehäuse 12 ist eine Zuführpumpe 14 vorgeschaltet, die zum Fördern der Wurstmasse diente Solche Füllmassepumpen sind an sich bekannt, so daß sich die Beschreibung im einzelnen erübrigt» Der Pumpenauslaß 16 geht in eine Anschlußmuffe 18 über, die am Lagergehäuse 12 befestigt ist. Die Verbindung des Lagergehäuses 12 mit der Füllpumpe l4 ist aber nicht wesentlich, da die Wurstmasse auch durch Stopfen von Hand gefördert werden kann.

Das Lagergehäuse 12 besteht aus einem Gehäusekörper 20, der einen Hohlraum 22 umschließt und am Zufuhrungsende einen Kupplungsansatz 24 aufweist, an dem die Kupplungsmuffe 18 verschraubt 1st» Im Gehäusekörper 20 ist ein Spindelkopf 26 drehbar gelagert, der im wesentlichen aus einem Rohr 28 besteht,, Das Rohr ist je in einem hinteren Kugellager 30 und einem vorderen Kugellager 32 des Gehäusekörpers 20 drehbar und weist an seiner Außenfläche einen durch zwei Umfangsrippen begrenzten RIemenführungsabschnitt 34 auf, der mit einer gezahnten Umfangsflache J6 versehen ist. Die Zahnung dieses Abschnittes steht mit einer entsprechenden Zahnung in Eingriff, die sich an der Innenfläche eines Antriebsriemens 38 befindete Das Spindelrohr 28 ist an seinem äußeren Ende mit einem Spindelkopf 40 versehen, und weist eine Längsbohrung 4-2 auf, die am hinteren Ende des SpJidelrohrs in eine abgestufte Bohrung 44 kleineren Durchmessers übergeht, und zwar mit einer Abstufung 4o„ Am vorderen Ende ist die Längsbohrung 42 mit einem Gewindeansatz 48 versehen.

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In dem Spindelrohr 28 befindet sich ein Füllrohr 50» das am vorderen Ende eine iSinlaSöffnung 52, am hinteren Ende eine nicht dargestellte AuslaßÖffnung aufweist. Das vordere Ende des Füllrohrs 50 ist in eine zylindrische Lagerbüchse 5^ fest eingepreßt oder anderweitig darin befestigt,. Die Lagerbüchse 5^ weist gemäß Fig·2 eine zylindrische Außenfläche 56 auf, die in dem abgestuften Teil 44 kleineren Durcnmessers des Spindelrohrs 2b verschiebbar gelagert ist und axial nach vorn bis in die Kupplungsmuffe Ib ragt. In diesem Bereich enthält die Kupplungsmuffe 16 einen Dichtungsring 58» so daß die Lagerbüchse 5^ in der Kupplungsmuffe 18 gedreht werden kann, dabei aber abgedichtet ist. Die Lagerbüchse 54· weist gemäß Fig_c 2 einen Hingflansch 60 auf, der mit der Abstufung 4-6 des Spindelrohrs 26 zusammenliegt und die Axialverschiebung der Lagerbuchse 54- im Spindelrohr 23 begrenzte Die Lagerbuchse 5^ enthält eine zylindrische Innenfläche 62, an der das Füllrohr 50 mit Preßpassung festsitzend angebracht ist_o Auf dem Füllrohr 50 ist ein als Hüllenträger dienender Ring 64- verschiebbar gelagert, an dem die Wursthülle 66 mit ihrem einen Ende befestigt ist« Die Lagerbüchse 5^ ist an ihrem vorderen Ende ebenso wie das darin eingepreßte Füllrohr 50 mit einer kegeligen Stirnfläche 68 versehen, die in die Kupplungsmuffe 16 ragt, so daß die Füllmasse ?0 aus dem Auslaß l6 der Füllpumpe 14· durch die Kupplungsmuffe 18 ohne wesentlichen Stirnflächenwiderstand in das Füllrohr 50 gelangen kann.

Die Lagerbuchse 5^ ist im Spindelrohr 28 mit einem Mantelrohr 72 befestigte Das Hantelrohr weist einen Gewindekopf 74 auf, der ir.it äec Gewinde 4ö der Langs bohrung 4-2 verschraubt ist» Hit dem

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anderen Ende stößt das Mantelrohr 72 gemäß Figo 2 gegen den Plansch 6o der Lagerbüchse 5^ und drückt die Lagerbüchse dadurch auch mit dem Flansch 60 gegen die Abstufung 46 des Spiidelrohrs 28, Somit sind die Lagerbüchse 5^ und das Füllrohr 50 starr im Spindelrohr 28 befestigt, so daß beim Drehen des Spindelrohrs 28 auch die Lagerbüchse 5^ und das Füllrohr 50 mitgedreht werden. Der Antrieb wird vom Riemen 38 auf den Spindelkopf 26 übertragen» Ein Handgriff 76 dient zur Betätigung einer Stellvorrichtung, die mit der vorliegenden Erfindung keinen Zusammenhang aufweist.

Die Außenfläche ^6 der Lagerbüchse 5^ weist an ihrem hinteren Ende eine äußere Ringnut 78 auf, die nach hinten von einer Außenfläche verminderten Durchmessers eingefaßt ist, so daß sie in einen nach hinten offenen Ringspalt 80 übergeht. In diesem Bereich weist die Kupplungsmuffe 18 eine Gewindebohrung mit einem darin eingeschraubten Anschlußstutzen 82 für eine Druckmittelzuführungsleitung auf, durch die über eine Bohrung 84· die Ringnut 78 mit Wasser od„ dglο gespeist werden kann, das aus dem Durchlaß 80 in die Füllmasse geleitet wird.

Bei der abgewandelten Ausführung nach FIg₀ 3 und 4· ist die Kupplungsmuffe l8> mit einem Schraubstutzen 82' versehen, der durch eine Bohrung 8*Η in eine Ringnut 86 mündet. Die Lagerbuchse 5^' ist ' mit einer Mehrzahl von auf den Umfang verteilt liegenden Radialbohrungen 88 versehen, die mit der Ringnut 66 in Verbindung stehen» Das hintere Ende des Füllrohrs 50' ragt nicht bis in die kegelige Stirnfläche 68' der Lagerbüchse 5^'> sondern erstreckt sich nur bis zu einer Abstufung 92 der Lagerbüchse 5^' t und zwar aus einem noch

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näher darzulegenden Grund. Zu beiden Seiten der Ringnut 86 enthält die Kupplungsmuffe 18' Dichtungsringe 9^ und 96, die den Flüssigkeitsaustritt aus den zylindrischen Lagerflächen verhindern.

3ei der weiterhin abgewandelten Ausführung nach Figo 5 steht der Zuführungsstutzen 82'* mit einer Bohrung 84" der Kupplungsmuffe 15" in Verbindung. Die letztere ist in ihrer Innenfläche mit einer Ringnut 98 versehen, die bis zur Bohrung 84" reicht. Am hinteren Ende geht die Hingnut 98 in eine ringförmige Abstufung 100 über, die in Abstand vom hinteren Ende der Lagerbüchse 5^" liegt« In der Lagerbüchse 5^^J> befindet sich ein Füllrohr 50", das dem Füllrohr 50 nach Fig. 1 und 2 entspricht. Die Lagerbuchse 5^" ist an der Kupplungsmuffe 18" durch einen Dichtungsring 102 abgedichtet.

Bei der weiterhin abgewandelten Ausführung nach Fig. 6 1st der Zuführungsstutzen 82a in eine Gewindebohrung 84a der Kupplungsmuffe I8a eingeschraubt. Die Gewindebohrung 84a steht mit einer Ringnut 98a in Verbindung. Mit 5^a ist eine Lagerbüchse bezeichnet, in der das Füllrohr 50a sitzt. Das Füllrohr 50a ist an der Lagerbüchse 5^a und die letztere an der Kupplungsmuffe 18a durch Dichtungsringe 102a abgedichtet. Der mit Wasser oder sonstiger Druckflüssigkeit gespeiste Ringkanal 98a ist innen mit einem zylindrischen Filterkörper 104 abgedeckt* Dieser Filterkörper 104 besteht zweckmäßig aus gesintertem Metall, das zweckmäßig Poren in einer Größe von 0,5 bis 2,0 Mikron und jedenfalls nicht über 4 bis 5 Mikron aufweist» Ein solcher Filterkörper 104 ermöglicht es, die Schmierung der Füllmasse mit einem Druckunterschied von 0,15 bis

0,35 kg/cm zwischen der Druckflüssigkeit und der Füllmasse durchzuführen. Überdies findet dabei kein Eindringen der Füllmasse in den Filter statt, auch dann nicht, wenn die Druckwasserzufuhr abgestellt wird.

Die in Fig„ 1 und 2 dargestellte Fördervorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Vor dem Einschalten des Füllkopfantriebes mit dem Riemen 38 wird die Druckwasserzufuhr zum Stutzen 82 geöffnet, so daß das Druckwasser mit einem Leitungsdruck von etwa 7 at in die Kupplungsmuffe 18 einströmte Sodann wird der Füllkopfantrieb eingeschaltet, wobei die Füllmasse von der Pumpe 14 mit einem Druck von etwa 2 at gefördert wird_o Beim Einschalten des Füllkopfantriebes wird auch der Spindelkopf 26 gedreht, wobei die von der Pumpe 14 geförderte Füllmasse durch die Kupplungsmuffe 18 in das hintere Ende des Füllrohrs 50 gedrückt wird. Gleichzeitig wird das von dem Stutzen 82 zugeführte Druckwasser in die Kupplungsmuffe 18 gedrückt. Der Rlngspalt 80 1st so bemessen, daß er vorzugsweise eine lichte Weite von 0,02 mm aufweist. Das Wasser fließt daher in dünner Schicht aus dem Ringspalt 80 nach hinten und löst dabei die mit 70 bezeichnete Füllmasse von der Innenfläche der Kupplungsmuffe 18 ab, wobei ein Druckausgleich zwischen der Füllmasse und dem Druckwasser stattfindet» Das Druckwasser bildet einen dünnen Schmierfilm zwischen der Füllmasse und dem hinteren Ende der Lagerbüchse 5^» wie dies in Fig«2 mit der Bezugszahl 106 angedeutet ist. Dieser Schmierfilm geht beim Vordringen der Füllmasse auch in das Füllrohr 50 über und setzt sich längs der Innenfläche 108 des Füllrohrs fort, wo der Schmier-

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film mit der Zahl 110 kenntlich gemacht ist. Da hierbei sowohl die Lagerbüchse 5^» als auch das Füllrohr 50 bezüglich der Füllmasse gedreht werden, ist hierdurch ein gleichmäßiges Ablösen der Füllmasse von der Innenfläche des Füllrohrs 50 auf dem ganzen Förderweg gesichert»

Die aus der FüllTorrlchtung austretende Füllmasse ist besonders ansehnlich, da die Schmierung des Füllrohrs mit Druckwasser eine Beschädigung der Fettzellen und das Schmieren der Füllmasse längs der Innenwand des Füllrohrs verhindert. Ohne die Druckwasserzufuhr würde der Förderdruck der Füllmasse im Füllrohr auf etwa 9 at ansteigen. Der Zuführungsdruck des zum Schmieren der Füllmasse verwendeten Druckwassers ist vorzugsweise höher als der Förderdruck der Füllmasse. Hierdurch wird zugleich auch ein Zusetzen des Ringspaltes 80 am hinteren Ende der Lagerbuchse 5^ mit Fleischfasern verhindert. Mitunter kann aber durch die Verwendung eines porösen Filters und die dabei eintretende Kapillarwirkung eine wesentliche Verminderung des Zuführungsdruckes für <j/as Schralerwasser erzielt werden.

Bei der abgewandelten Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 3 und ^ treten im wesentlichen die gleichen Wirkungen auf, doch beginnt hier die Bildung des Schmierfilms aus Druckwasser innerhalb der Lagerbüchse 5^'» wo der Schmierfilm mit der Zahl 112 kenntlich gemacht 1st. Die ringförmige Abstufung 92 an der Innenfläche der

Lagerbuchse 5^' dient nicht nur zum Abstützen des Füllrohrs 50, sondern trägt auch dazu bei, daß der Schmierfilm 112 in der Förderrichtung der Füllmasse an der Innenfläche des Füllrohrs 50' nach vorn

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geleitet wird.

Bei der abgewandelten Ausführung nach Figo 5 entsteht der Schmierfilm 1]Λ am hinteren Ende der Lagerbüchse 5^"· Die Abstufung 100 trägt dazu bei, den Schmierfilm längs der Innenfläche des Füllrohrs 50* nach vorn zu leiten«

Bei der Ausführung der Teile nach Fig„ 6 gestattet die Einschaltung des Filters 104- eine Verminderung des Druckunterschiedes zwischen der Füllmasse und der zugeführten Flüssigkeit im Zuführungsbereich und verhindert zugleich das Eindringen von Flüssigkeit aus der Füllmasse in die mit mäßigem Druck gespeiste Flüssigkeitsleitung. Der Filter 104- sorgt für eine gleichmäßige Zuleitung und Verteilung der Druckflüssigkeit und macht es überdies entbehrlich, das Füllrohr 50a um seine Längsachse in Drehung zu versetzen.

In den beschriebenen und dargestellten Fällen wird die Druckflüssigkeit dazu verwendet, die Füllmasse auf ihrem Förderweg durch das Füllrohr mit einem Flüssigkeitsfilm zu schmieren, um ihren Fließwiderstand zu vermindern. Indessen könnte auf die gleiche Weise die Füllmasse auch an allen anderen Stellen zum besseren Fließfördern gebracht werden, z.B. an den Innenflächen der Förderpumpe und der Kupplungsmuffe» Natürlich kann die gleiche Maßnahme auch zum leichteren Fördern anderer plastischer oder teigiger Massen durch Rohrleitungen oder Gefäße verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

y. Λ Verfahren zum Fördern plastischer oder teigiger Massen durch eine Förderleitung, bei dem die Masse am Beginn oder an scmit geeigneter Stelle der Leitung einem sie durch die Leitung treibenden Förderdruck unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung an geeigneter Stelle einer Zuführung τοη Druckflüssigkeit zur Erzeugung eines den Fließwiderstand der Masse vermindernden Flüssigkeitsfilmes zwischen der zu fördernden Masse und der von ihr berührten Innenfläche der Förderleitung unterliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Druckflüssigkeit kontinuierlich auf dem gesamten Umfang der Innenfläche der Förderleitung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Förderleitung beim Fördern der Masse um ihre Längsachse gedreht wird und die Zuführung der Druckflüssigkeit zum Fließfördern der Masse an einem Ende des in Drehung versetzten Seils der Förderleitung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Druckflüssigkeit derart erfolgt, daß der von ihr gebildete Flüssigkeitsfilm in der Förderrichtung der zu fördernden Masse fließt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fließfilm bildende Flüssigkeit aus

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Wasser besteht.

6₀ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungsdruck der den Fließfilm bildenden Flüssigkeit größer als der Zuführungsdruck der zu fördernden Masse ist.

7» Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fließfilm bildende Druckflüssigkeit mit einem durchlässigen Filter (10^) in die Leitung der zu fördernden Masse eingeleitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Einleitung der den Fließfilm bildenden Flüssigkeit in die

Förderleitung dienende Filter aus gesintertem Werkstoff besteht.

9. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zum Fördern von Fleischoder Wurstmasse zum Füllen von Wursthüllen, bestehend aus einer die zu fördernde Masse unter Druck setzenden Vorrichtung (z.B„ Pumpe oder Stopfvorrichtung) und einer an diese Vorrichtung sich anschließenden Leitung, z.B. einem Füllrohr zum Austragen der geförderten Masse in eine Wursthülle, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung bzw. das Füllrohr (50,5O'»50">50a) am Zuführungsende mit einem Anschlußstutzen (82,82',82",82a) zum Zuführen von Druckflüssigkeit bzw» Wasser zum Bilden eines den Förderdruck vermindernden Fließfilmes (106,110,112,11*0 längs der Innenfläche des die Förderleitung bildenden Füllrohrs (50,5O'>5O",5Oä) versehen 1st.

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lü. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die durcn das hüllrohr gebildete Förderleitung im Bereich ihres Ein« laöendes mit Leitvorrichtungen (7b,öO|öö,90|9ö,lOO;98a,lO4) zum Bilden des auf den ganzen Umfang des Füllrohrs verteilten Flieöförderfilms (ΐΟό,ΙΟο|112,114) versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daä das zum Fördern der Masse dienende Füllrohr (50a) in einer Halterung drehfest angeordnet und an seinem Znfuhrungsende mit einem Filterkörper (104) zum Zuführen der den Fließförderfilm bildenden Druckflüssigkeit versehen ist.

12 ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der am üintrittsende des Füllrohrs (jjüa) angeordnete Filterkörper (1Ο4-) durcn eine Hülse aus gesintertem Metall besteht.

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