EP0325089A1 - Valve set for a compressor - Google Patents

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EP0325089A1 EP88810871A EP88810871A EP0325089A1 EP 0325089 A1 EP0325089 A1 EP 0325089A1 EP 88810871 A EP88810871 A EP 88810871A EP 88810871 A EP88810871 A EP 88810871A EP 0325089 A1 EP0325089 A1 EP 0325089A1
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Hans Meier
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Burckhardt Compression AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1053Adaptations or arrangements of distribution members the members being Hoerbigen valves

Abstract

The valve set comprises an intake valve and a pressure valve arranged concentrically to this, each of these valves having a seating plate (1, 2) provided with through-holes (8, 13), and a valve plate (3, 4) assigned to the intake valve and the pressure valve being arranged between each of these two seating plates. In the plane in which the valve plate (3) assigned to the intake valve extends a damping plate (23) for the pressure valve is arranged extending into the area of the pressure valve. In the plane in which the valve plate (4) assigned to the pressure valve extends a damping plate (24) for the intake valve is arranged extending into the area of the intake valve. The two valve plates (3, 4) and the two damping plates (23, 24) are fixed in a sealing manner by their respective adjacent edges (3' 23'; 4" 24") between the seating plates (1, 2). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilsatz für Kolbenver­dichter, mit einem Saugventil und einem konzentrisch dazu angeordneten Druckventil, wobei jedes dieser Ventile eine mit Durchbrüchen versehene Sitzplatte aufweist und zwischen diesen beiden Sitzplatten je eine dem Saugventil und dem Druckventil zugeordnete Ventiplatte angeordnet ist, die sich in zueinander parallelen Ebenen erstrecken.The invention relates to a valve set for piston compressors, with a suction valve and a pressure valve arranged concentrically therewith, each of these valves having a seat plate provided with openings and a valve plate assigned to the suction valve and the pressure valve, which are arranged in parallel to one another, is arranged between these two seat plates Extend levels.
  • Ein solcher Ventilsatz ist aus Fig. 2 der DE-AS 18 12 580 bekannt. Bei diesem bekannten Ventilsatz ist eine der beiden Ventilplatten ringförmig ausgebildet und umgibt die andere Ventiplatte konzentrisch. An beiden Ventil­platten sind aussen anschliessende Lenkerarme vorgesehen, über die die Ventilplatten zwischen den Sitzplatten axial beweglich gehalten werden, indem sich durch die freien Enden der Lenkerarme Stifte erstrecken, die in den Sitzplatten angebracht sind. Die Sitzplatten selbst werden durch eine zentrale Schrauben-Mutterverbindung zusammengespannt. Zwishchen den Stiften, die die Lenkerar­me der inneren Ventilplatte halten, und dem inneren Rand der äusseren ringförmigen Ventilplatten besteht ein relativ grosser radialer Abstand, wobei in diesem Bereich auch eine Abdichtung zwishchen den beiden Sitzplatten vorgesehen sein muss, um das Saugventil vom Druckventil gasdicht zu trennen. Diese Bauform des Ventilsatzes bedingt einen verhältnismässig grossen Durchmesser des Ventilsatzes, was mit einer entsprechend grossen Platzbe­anspruchung am Kompressor verbunden ist. Ausserdem ist es möglich, dass die Ventilplatten bei ihrer Oeffnungs­bewegung hart auf die gegenüberliegende Sitzplatte treffen, was zu Schäden an den Ventilplatten führen kann.Such a valve set is known from Fig. 2 of DE-AS 18 12 580. In this known valve set, one of the two valve plates is ring-shaped and concentrically surrounds the other valve plate. On both valve plates, adjoining link arms are provided, by means of which the valve plates are held axially movable between the seat plates by pins extending through the free ends of the link arms, which are attached in the seat plates. The seat plates themselves are clamped together by a central screw-nut connection. There is a relatively large radial distance between the pins that hold the handlebar arms of the inner valve plate and the inner edge of the outer annular valve plates, in which area a seal must also be provided between the two seat plates in order to separate the suction valve from the pressure valve in a gas-tight manner . This type of valve set requires a relatively large diameter of the valve set, which is associated with a correspondingly large space requirement on the compressor. It is also possible that the valve plates hit hard on the opposite seat plate during their opening movement, which can lead to damage to the valve plates.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventil­satz der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sein Durchmesser und damit seine Platzbeanspruchung verringert werden und dass die Gefahr eines Bruches der Ventilplatten reduziert wird.The invention has for its object to improve a valve set of the type mentioned so that its diameter and thus its space requirements are reduced and that the risk of breakage of the valve plates is reduced.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Ebene, in der sich die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte erstreckt, eine in den Bereich des Druckven­tils reichende Dämpferplatte für die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte und in der Ebene, in der sich die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte erstreckt, eine in den Bereich des Saugventils reichende Dämpfer­platte für die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte angeordnet sind und dass die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte und die mit dieser in der gleichen Ebene angeordnete Dämpferplatte sowie die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte und die mit dieser in der gleichen Ebene angeordnete Dämpferplatte mit ihren jeweils einander benachbarten Rändern zwischen den Sitzplatten dichtend befestigt sind. Durch das Anordnen einer Dämpferplatte zu jeder Ventilplatte wird auf konstruktiv einfache Weise eine Dämpfung der Oeffnungs­bewegung jeder Ventilplatte geschaffen, womit deren Bruchgefahr erheblich vermindert wird. Durch die gemein­same Befestigung aller Ventil- und Dämpferplatten im Bereich ihrer einander zugewendeten Ränder lässt sich auch der Durchmesser des Ventilsatzes im Vergleich zu dem des bekannten wesentlich verringern, so dass sich eine kompakte Bauform für den neuen Ventilsatz ergibt. Ausser­dem kann eine zentrale Schraubverbindung der Sitzplatten entfallen, was sich ebenfalls im Sinne einer Verringerung des Durchmessers auswirkt, denn der im Achszentrum des Ventilsatzes freigewordene Platz steht nunmehr für die Gasströmung zur Verfügung. Das Herstellen des neuen Ventilsatzes ist sehr einfach, indem die jeweils in derselben Ebene angeordneten Ventil- und Dämpferplatte zunächst als ein Stück gefertigt werden, das am Schluss mit Hilfe eines Laser-Schneidverfahrens in die Ventil­platte und die Dämpferplatte getrennt wird.This object is achieved according to the invention in that in the plane in which the valve plate assigned to the suction valve extends, a damper plate extending into the area of the pressure valve for the valve plate assigned to the pressure valve and in the plane in which the valve plate assigned to the pressure valve extends , a damper plate extending into the area of the suction valve for the valve plate assigned to the suction valve and that the valve plate assigned to the suction valve and the damper plate arranged with it in the same plane as well as the valve plate associated with the pressure valve and the damper plate arranged with this in the same plane with their respective adjacent edges between the seat plates are sealed. By arranging a damper plate for each valve plate, a damping of the opening movement of each valve plate is created in a structurally simple manner, which considerably reduces the risk of it breaking. By fastening all valve and damper plates together in the area of their mutually facing edges, also significantly reduce the diameter of the valve set compared to that of the known one, so that there is a compact design for the new valve set. In addition, a central screw connection of the seat plates can be omitted, which also has the effect of reducing the diameter, since the space freed up in the center of the valve set is now available for the gas flow. The production of the new valve set is very simple in that the valve and damper plate arranged in the same plane are first manufactured as one piece, which is then separated into the valve plate and the damper plate with the aid of a laser cutting process.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgen­den Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ventilsatz entsprechend der Linie I-I in Fig. 2 und
    • Fig. 2 und 3 je eine Draufsicht auf die beiden Ventil­platten mit der zugehörigen, in der selben Ebene angeordneten Dämpferplatte.
    An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. Show it:
    • Fig. 1 shows a section through a valve set along the line II in Fig. 2 and
    • 2 and 3 each a plan view of the two valve plates with the associated damper plate arranged in the same plane.
  • Gemäss Fig.1 besteht der Ventilsatz im wesentlichen aus zwei übereinander angeordneten Sitzplatten 1 und 2 und zwei zwischen diesen mit axialem Abstand voneinander und konzentrisch angebrachten Ventilplatten 3 und 4. Die Sitzplatte 1 bildet mit ihrem zentralen Teil und der Ventilplatte 3 zusammen ein Saugventil für einen nicht näher dargestellten Kompressor, dessen Kompressionsraum 5 sich unterhalb der Sitzplatte 2 erstreckt. Ein im Quer­schnitt ringförmiges Druckventil wird von dem äusseren Ringteil der Sitzplatte 2 und der ringförmigen Ventil­platte 4 gebildet. Die Sitzplatte 1 weist in ihrem zentralen Teil schlitzartige Durchbrüche 6 auf, die auf Kreisbögen konzentrisch zur Mittelachse 7 des Ventil­satzes verlaufen, sich aber nicht über einen ganzen Kreisumfang erstrecken. In Fig. 1 unterhalb des zentralen Teils der Sitzplatte 1 sind der Sitzplatte 2 schlitz­artige Durchbrüche 8 vorgesehen, deren Verlauf gleich demjenigen der Durchbrüche 6 ist, die jedoch um eine halbe radiale Teilung zu den Durchbrüchen 6 nach aussen versetzt angeordnet sind. Die Durchbrüche 8 erweitern sich zum Kompressionsraum 5 hin diffusorartig. Ausserdem befindet sich ein sich diffusorartig erweiternder Durch­bruch 8′ im Zentrum der Sitzplatte 2. Mit den Durchbrü­chen 8 und 8′ fluchtende Durchbrüche befinden sich in der Ventilplatte 3 sowie in einer zwischen dieser und der Sitzplatte 2 angeordneten Dämpferplatte 24, die sich in der gleichen Ebene erstreckt wie die ringförmige Ventil­platte 4.According to Figure 1, the valve set consists essentially of two stacked seat plates 1 and 2 and two between them with axial spacing and concentrically mounted valve plates 3 and 4. The seat plate 1 forms with its central part and the valve plate 3 together a suction valve for one Compressor, not shown, whose compression space 5 extends below the seat plate 2. A pressure valve with an annular cross section is separated from the outside Ring part of the seat plate 2 and the annular valve plate 4 is formed. In its central part, the seat plate 1 has slot-like openings 6 which run on circular arcs concentrically to the central axis 7 of the valve set, but do not extend over an entire circumference. In Fig. 1 below the central part of the seat plate 1, the seat plate 2 slot-like openings 8 are provided, the course of which is equal to that of the openings 6, but which are arranged offset by a half radial division to the openings 6 to the outside. The openings 8 widen towards the compression space 5 in a diffuser-like manner. In addition, there is a diffuser-like opening 8 'in the center of the seat plate 2. With the openings 8 and 8' aligned openings are in the valve plate 3 and in an arranged between this and the seat plate 2 damper plate 24, which are in the same plane extends like the annular valve plate 4.
  • Die Ventiplatte 3 des Saugventils wird durch acht Federn 9 gegen die Sitzplatte 1 gedrückt. Die Federn 9 sind in entsprechenden Vertiefungen 9′ der Sitzplatte 2 angeord­net und ragen durch Löcher 9˝ in der Dämpferplatte 24 hindurch.The valve plate 3 of the suction valve is pressed against the seat plate 1 by eight springs 9. The springs 9 are arranged in corresponding recesses 9 'of the seat plate 2 and protrude through holes 9' in the damper plate 24.
  • Die Ventiplatte 3 des Saugventils ist von einer konzen­trischen ringförmigen Dämpferplatte 23 für die ringförmi­ge Ventilplatte 4 umgeben und erstreckt sich in der selben Ebene wie die Ventilplatte 3. Die ringförmige Ventilplatte 4 wird von vier in Fig. 1 nicht sichtbaren Federn gegen die Sitzplatte 2 gedrückt. Diese Federn entsprechen also den Federn 9, sind aber, über den Bereich der Ventilplatte 4 verteilt, in der Sitzplatte 1 untergebracht. Die Sitzplatte 2 weist ebenfalls schlitz­förmige, den Durchbrüchen 6 in der Sitzplatte 1 entspre­chende Durchbrüche 12 auf, die ebenfalls auf einem Kreisbogen verlaufen, jedoch sich nicht über den ganzen Umfang erstrecken. Den Durchbrüchen 12 sind in der Sitzplatte 1 Durchbrüche 13 zugeordnet, die, den Durch­brüchen 8 entsprechend, gegenüber den Durchbrüchen 12 versetzt sind. Zu den innen liegenden Durchbrüchen 13 fluchtende Durchbrüche befinden sich sowohl in der Dämpferplatte 23 als auch in der Ventilplatte 4.The valve plate 3 of the suction valve is surrounded by a concentric annular damper plate 23 for the annular valve plate 4 and extends in the same plane as the valve plate 3. The annular valve plate 4 is pressed against the seat plate 2 by four springs which are not visible in FIG. 1. These springs thus correspond to the springs 9, but are distributed over the area of the valve plate 4 in the seat plate 1 housed. The seat plate 2 also has slot-shaped openings 12 which correspond to the openings 6 in the seat plate 1 and which likewise run on a circular arc, but do not extend over the entire circumference. The openings 12 are assigned openings 13 in the seat plate which, corresponding to the openings 8, are offset from the openings 12. Breakthroughs aligned with the inside openings 13 are located both in the damper plate 23 and in the valve plate 4.
  • Gemäss Fig. 2 ist die Ventilplatte 3 über vier äussere Lenkerarme 3′ mit einem Befestigungsring 3˝ verbunden. Dieser Ring 3˝ ist von einem Befestigungsring 23˝ umgeben, an den sich aussen über vier Lenkerarme 23 die Dämpferplatte 23 anschliesst.2, the valve plate 3 is connected via four outer link arms 3 'with a mounting ring 3˝. This ring 3˝ is surrounded by a fastening ring 23˝, to which the damper plate 23 is connected on the outside via four link arms 23.
  • Gemäss Fig. 3 ist die ringförmige Ventiplatte 4 innen über vier Lenkerarme 4′ mit einem Befestigungsring 4˝ verbunden. Dieser Ring 4˝ umgibt einen Befestigungsring 24˝ für die Dämpferplatte 24, die über vier äussere Lenkerarme 24 mit dem Befestigungsring 24˝ verbunden ist.3, the annular valve plate 4 is connected on the inside via four link arms 4 'with a fastening ring 4˝. This ring 4˝ surrounds a mounting ring 24˝ for the damper plate 24, which is connected to the mounting ring 24˝ via four outer link arms 24.
  • Gemäss Fig. 1 sind die Befestigungsring 3˝ und 23˝ sowie 4˝ und 24˝ zwischen den Sitzplatten 1 und 2 gasdicht eingeklemmt, wobei zwischen den Befestigungs­ringen 3˝, 23˝ einerseits und 4˝, 24˝ andererseits ein Distanzring 25 eingelegt ist. Die Klemmkraft wird mittels vier Schrauben 16 aufgebracht, von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist und mit denen die Sitzplatten 1 und 2 zusammengespannt werden. Jeweils im Uebergangs­bereich der Lenkerarme 23′ und 4′ in den Befestigungsring 23˝ bzw. 4˝ ist eine halbkreisförmige Ausbuchtung 17 (Fig. 2 und 3) für die Schrauben 16 vorgesehen. Mittels der Lenkerarme 3′ und 23′ sowie 4′ und 24′ wird die Beweglichkeit der Ventilplatte 3 und der Dämpferplatte 23 bzw. der Ventilplatte 4 und Dämpferplatte 24 relativ zu den zugehörigen Befestigungsringen sichergestellt. Die Dämpferplatte 23 weist vier über den Umfang verteilte Ausbuchtungen 18 auf (Fig. 2), durch die sich die nicht gezeigten Federn erstrecken, die die Ventilplatte 4 gegen die Sitzplatte 2 drücken.1, the fastening rings 3˝ and 23˝ and 4˝ and 24˝ between the seat plates 1 and 2 are clamped gas-tight, a spacer ring 25 being inserted between the fastening rings 3˝, 23˝ on the one hand and 4˝, 24˝ on the other hand. The clamping force is applied by means of four screws 16, only one of which is visible in FIG. 1 and with which the seat plates 1 and 2 are clamped together. In each case in the transition region of the link arms 23 'and 4' in the fastening ring 23˝ and 4˝ is a semicircular bulge 17th (Fig. 2 and 3) provided for the screws 16. By means of the link arms 3 'and 23' and 4 'and 24', the mobility of the valve plate 3 and the damper plate 23 or the valve plate 4 and damper plate 24 is ensured relative to the associated mounting rings. The damper plate 23 has four bulges 18 distributed over the circumference (FIG. 2), through which extend the springs (not shown) which press the valve plate 4 against the seat plate 2.
  • Das zu komprimierende Gas strömt in Richtung des Pfeiles 10 durch den zentralen Teil der Sitzplatte 1, wobei die Ventiplatte 3 gegen die Kraft der Federn 9 nach unten gegen die Dämpferplatte 24 bewegt wird, so dass das Gas über die Durchbrüche 6 und 8 in den Kompressionsraum 5 gelangt. Gegen Ende der Kompressionsphase strömt das komprimierte Gas aus dem Kompressionsraum 5 über die Durchbrüche 12 und 13 in Richtung des Pfeiles 14 ab, wobei sich die Ventilplatte 4 von der Sitzplatte 2 abhebt und sich an die Dämpferplatte 23 anlegt. Die Zufuhr des zu komprimierenden Gases (Pfeil 10) und die Abfuhr des komprimierten Gases (Pfeil 14) sind durch eine ringförmi­ge, geschlossene Wand getrennt, die in Fig. 1 durch die strichpunktierten Linien 15 angedeutet ist.The gas to be compressed flows in the direction of arrow 10 through the central part of the seat plate 1, the valve plate 3 being moved downward against the force of the springs 9 against the damper plate 24, so that the gas passes through the openings 6 and 8 into the compression space 5 arrives. Towards the end of the compression phase, the compressed gas flows out of the compression space 5 via the openings 12 and 13 in the direction of the arrow 14, the valve plate 4 lifting off from the seat plate 2 and resting on the damper plate 23. The supply of the gas to be compressed (arrow 10) and the discharge of the compressed gas (arrow 14) are separated by an annular, closed wall, which is indicated in FIG. 1 by the dash-dotted lines 15.
  • Die zunächst jeweils als ein Stück hergestellten Ventil­und Dämpferplatte 3, 23 bzw. 4, 24 werden am Schluss der Bearbeitung durch einen Laser-Trennschnitt 32 in die beiden Plattenteile 3, 23 bzw. 4, 24 unterteilt. Beim Schneiden des sonst als Kreislinie geführten Schnittes 32 wird eine kleine, nach innen springende Halbkreisbewegung ausgeführt, wodurch die Befestigungsringe 4˝ und 23˝ eine Nase 33 erhalten, die in eine halbkreisförmige Nut ragt. Hierdurch wird eine relative Verdrehung der zusammengehörenden Platten 3, 23 und 4, 24 bei der Montage vermieden.The valve and damper plates 3, 23 and 4, 24, which are initially produced as one piece, are divided into the two plate parts 3, 23 and 4, 24 at the end of the processing by a laser cut 32. When cutting the cut 32, which is otherwise made as a circular line, a small, inwardly jumping semicircular movement is carried out, as a result of which the fastening rings 4˝ and 23˝ receive a nose 33 which projects into a semicircular groove. This causes a relative rotation of the matching plates 3, 23 and 4, 24 avoided during assembly.
  • Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Ausbuchtungen 17 in Fig. 2 und 3 im Gegenuhr­zeigersinn jeweils bis zur 45°-Linie verschoben sein, wobei der Uebergangsbereich zwischen den Lenkerarmen 23′ und 4′ und der Dämpferplatte 23 bzw. Ventilplatte 4 entsprechen mitverschoben wird oder etwas schmaler als in Fig. 2 bzw. 3 dimensioniert wird. Eine derart abgewan­delte Ausführungsform hat den Vorteil, dass beispielswei­se die Ventilplatte 3 - falls sie auf der mit der Sitz­platte 1 zusammenwirkenden Fläche Abnutzungserscheinungen aufweist - gewendet werden kann, so dass dann die vorher mit den Federn 9 in Berührung stehende Fläche mit der Sitzplatte 1 zusammenwirkt.Deviating from the described embodiment, the bulges 17 in Fig. 2 and 3 can be shifted counterclockwise up to the 45 ° line, the transition region between the handlebar arms 23 'and 4' and the damper plate 23 or valve plate 4 is also moved or is dimensioned somewhat narrower than in Fig. 2 or 3. An embodiment modified in this way has the advantage that, for example, the valve plate 3 - if it shows signs of wear on the surface interacting with the seat plate 1 - can be turned so that the surface previously in contact with the springs 9 then interacts with the seat plate 1.

Claims (1)

  1. Ventilsatz für Kolbenverdichter, mit einem Saugventil und einem konzentrisch dazu angeordneteu Druckventil, wobei jedes dieser Ventile eine mit Durchbrüchen versehene Sitzplatte aufweist und zwischen diesen beiden Sitzplat­ten je eine dem Saugventil und dem Druckventil zugeordne­te Ventilplatte angeordnet ist, die sich in zueinander parallelen Ebenen erstrecken, dadurch gekenn­zeichnet, dass in der Ebene, in der sich die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte erstreckt, eine in den Bereich des Druckventils reichende Dämpferplatte für die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte und in der Ebene, in der sich die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte erstreckt, eine in den Bereich des Saugven­tils reichende Dämpferplatte für die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte angeordnet sind dass die dem Saugventil zugeordnete Ventilplatte und die mit dieser in der gleichen Ebene angeordnete Dämpferplatte sowie die dem Druckventil zugeordnete Ventilplatte und die mit dieser in der gleichen Ebene angeordnete Dämpferplatte mit ihren jeweils einander benachbarten Rändern zwischen den Sitzplatten dichtend befestigt sind.Valve set for piston compressors, with a suction valve and a pressure valve arranged concentrically thereto, each of these valves having a seat plate provided with openings and a valve plate associated with the suction valve and the pressure valve, which extend in mutually parallel planes, being arranged between these two seat plates characterized in that in the plane in which the valve plate associated with the suction valve extends, a damper plate extending into the area of the pressure valve for the valve plate associated with the pressure valve and in the plane in which the valve plate associated with the pressure valve extends, one in the area The damper plate reaching the suction valve is arranged for the valve plate assigned to the suction valve, that the valve plate assigned to the suction valve and the damper plate arranged with it in the same plane as well as the valve plate assigned to the pressure valve and with this in the same plane ne arranged damper plate with their respective adjacent edges between the seat plates are sealed.
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AT67563T (en) 1991-10-15
BR8900204A (en) 1989-09-12
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