JP2963629B2 - Friction coefficient measuring device for metal belt transport roll - Google Patents
Friction coefficient measuring device for metal belt transport rollInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属帯搬送ロールの摩
擦係数測定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a coefficient of friction of a metal belt conveying roll.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼帯等の金属帯の製造設備においては、
金属帯を搬送ロールによって搬送しつつ連続的にテンシ
ョンレベラーへ通板して金属帯の形状矯正を施したり、
炉内を搬送ロールにより搬送しつつ連続的に熱処理を施
すなど、金属帯を搬送ロールにより搬送しつつ処理する
ことが行われているが、このような金属帯のロール搬送
するに際しては、金属帯が搬送ロールとの接触位置でス
リップすると金属帯表面に擦り疵が発生して製品の品質
を低下させ、また、テンションレベラーのブライドルロ
ールにおいて搬送する金属帯がスッリップすると金属帯
の形状矯正が不可能になる。2. Description of the Related Art In a facility for manufacturing a metal strip such as a steel strip,
While carrying the metal strip by the transport roll, it is continuously passed through the tension leveler to perform shape correction of the metal strip,
Processing is performed while transporting metal strips by transport rolls, such as by continuously performing heat treatment while transporting the inside of the furnace by transport rolls. If slip occurs at the position of contact with the transport roll, scratches occur on the surface of the metal strip and the quality of the product deteriorates. become.
【０００３】そこで、実操業においては搬送ロールの表
面の摩擦係数を測定してスリップが生じない操業条件で
搬送ロールを回転させる必要があり、このためには搬送
ロールの摩擦係数測定が必要となる。この摩擦係数測定
は一般に金属帯の一端をロードセルに固着し他端に重り
を吊り下げ、この金属帯を搬送ロールに逆Ｕ字型に接触
せしめて搬送ロールを回転することによってスリップを
発生させ、そのときの金属帯の引張力（出力）をロード
セルで検出することにより行っている。しかしながら、
上記のごとき搬送ロール表面の摩擦係数の測定において
は、金属帯が搬送（移動）状態でないため金属帯が搬送
により空気を随伴し金属帯と搬送ロール間に侵入してス
リップ発生が起き易い状態でない、つまりエアレーショ
ンの影響を加味した測定ができず、また、搬送ロールを
完全スリップの状態で測定するため、正確な摩擦係数の
測定が不可能であり、このため、実操業において確実に
搬送ロールのスリップを防止することができず、金属帯
の品質の劣化をなくすことができないという問題があ
る。Therefore, in actual operation, it is necessary to measure the friction coefficient of the surface of the transport roll and to rotate the transport roll under operating conditions in which slip does not occur. For this purpose, it is necessary to measure the friction coefficient of the transport roll. . In this friction coefficient measurement, generally, one end of a metal band is fixed to a load cell, a weight is hung on the other end, and the metal band is brought into contact with a transport roll in an inverted U shape to rotate the transport roll, thereby generating a slip, This is performed by detecting the tensile force (output) of the metal band at that time with a load cell. However,
In the measurement of the coefficient of friction of the transport roll surface as described above, since the metal strip is not in the transported (moving) state, the metal strip is accompanied by air by transport and enters between the metal strip and the transport roll, and the slip is not easily generated. In other words, it is not possible to make measurements taking into account the effects of aeration, and since the transport rolls are measured in a completely slipped state, it is impossible to measure the exact coefficient of friction. There is a problem that slip cannot be prevented and deterioration of the quality of the metal strip cannot be eliminated.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は前記のような問題点を解決して、金属帯の搬
送ロール表面の正確な摩擦係数を容易に測定できる金属
帯搬送ロールの摩擦係数測定装置を提供することを目的
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a metal belt transport roll capable of easily measuring an accurate coefficient of friction on the surface of the metal belt transport roll. It is an object of the present invention to provide a friction coefficient measuring device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明に係る金属帯搬送ロールの摩擦係数測定装置
は、摩擦係数測定の対象となる搬送ロールに対応する試
験用の駆動ロールとこれに対向配置させたブレーキロー
ルに環状ベルトを巻き掛けてその内側に駆動ロールの入
側と出側のベルト張力を各別に検出する張力検出器を設
けた試験機と、この試験機による前記環状ベルトのスリ
ップ直前の各測定値をもとに下式により駆動ロールの摩
擦係数を算出する演算手段とよりなることを特徴とする
ものである。 μ＝1/θｌn(Ｔ2/Ｔ1 ） 但し、μ ：駆動ロール表面の摩擦係数。 θ ：環状ベルトの駆動ロール巻付角。 Ｔ1 ：駆動ロールの出側のベルト張力。 Ｔ2 ：駆動ロールの入側のベルト張力。A friction coefficient measuring apparatus for a metal belt transport roll according to the present invention which has solved the above-mentioned problems comprises a test drive roll corresponding to a transport roll whose friction coefficient is to be measured. A testing machine provided with a tension belt which wraps an annular belt around a brake roll disposed opposite thereto and detects the belt tensions on the entrance side and the exit side of the driving roll, respectively, inside the annular belt. And a calculating means for calculating a coefficient of friction of the driving roll by the following equation based on each measured value immediately before the belt slips. μ = 1 / θln (T 2 / T 1 ) where μ: coefficient of friction of the drive roll surface. θ: drive roll winding angle of the annular belt. T 1 : belt tension on the exit side of the driving roll. T 2 : belt tension on the entry side of the driving roll.
【０００６】[0006]
【作用】このような金属帯搬送ロールの摩擦係数測定装
置は、駆動ロールを駆動させて環状ベルトを所定の通板
速度に回動し、ブレーキロールを環状ベルトによって回
転させ、次いで、ブレーキロールで環状ベルトの回動に
ブレーキをかけ徐々に減速させれば、駆動ロールの出側
におけるベルト張力Ｔ1 は小さくなってゆき、逆に駆動
ロールの入側のベルト張力Ｔ2 は大きくなってゆくこと
となるが、更にブレーキロールによって環状ベルトの回
動速度が減速すると、環状ベルトと駆動ロール間でスリ
ップし、環状ベルトの回動速度と駆動ロールの回転速度
に差が生ずるから、この差が発生した時点すなわちスリ
ップ限界点における駆動ロールの出側および入側のベル
ト張力を張力検出器で検出するとともに環状ベルトの駆
動ロール巻付角を演算手段の前記式に導入すれば、駆動
ロールの摩擦係数は即座に算出されることとなる。The apparatus for measuring the coefficient of friction of the metal belt transport roll rotates the annular belt to a predetermined passing speed by driving the drive roll, rotates the brake roll by the annular belt, and then rotates the brake roll by the brake roll. When the brake is applied to the rotation of the annular belt and the brake is gradually decelerated, the belt tension T 1 on the output side of the drive roll decreases, and conversely, the belt tension T 2 on the input side of the drive roll increases. However, when the rotational speed of the annular belt is further reduced by the brake roll, slippage occurs between the annular belt and the drive roll, and a difference is generated between the rotational speed of the annular belt and the rotational speed of the drive roll. At this point, the belt tension on the exit side and entrance side of the drive roll at the slip limit point is detected by the tension detector, and the drive roll wrap angle of the annular belt is determined. Introducing it into the above equation of the calculating means allows the friction coefficient of the driving roll to be calculated immediately.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本発明を図示の実施例について詳細に
説明する。図１及び図２に示すものは試験機本体であっ
て、１は環状ベルト、２はブレーキロール、３は摩擦係
数測定の対象となる実機の搬送ロールに対応するように
同材をもって作成された試験用の駆動ロールである。そ
して、前記環状ベルト１は試験用の駆動ロール３とその
前方に間隔調整自在に対向配置させたブレーキロール２
とに巻き掛けられている。５は環状ベルト１の内側に配
置されている張力検出器であって、この張力検出器５は
駆動ロール３の入側内面に当接されるテンションメータ
ロール４と出側内面に当接されるテンションメータロー
ル４ａを有していてロードセル６、６ａを介して駆動ロ
ール３の入側と出側のベルト張力を各別に検出できるも
のとしている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and 2 show a test machine main body, 1 is an annular belt, 2 is a brake roll, and 3 is made of the same material so as to correspond to a transport roll of an actual machine for which a coefficient of friction is to be measured. This is a driving roll for testing. The annular belt 1 is provided with a test drive roll 3 and a brake roll 2 disposed in front of the drive roll 3 so as to be adjustable in distance.
It is wound around. Reference numeral 5 denotes a tension detector disposed inside the annular belt 1, and the tension detector 5 is in contact with a tension meter roll 4 that is in contact with the inner surface of the drive roll 3 on the input side and on the inner surface of the output side. It has a tension meter roll 4a, and can detect the belt tension on the entrance side and the belt exit side of the drive roll 3 separately via the load cells 6, 6a.
【０００８】７は駆動ロール３を駆動伝達ベルト８を介
して駆動させるモーター、１０はブレーキロール２のブ
レーキ、９は環状ベルト１のベルト速度を測定するベル
ト速度センサー１１と駆動ロール３のロール速度を測定
する駆動ロール速度センサー１２により各別に測定され
た測定値を前記張力検出器５により測定された駆動ロー
ル３の入側および出側のベルト張力値とともに記録する
記録計であって、この記録計９は下式により駆動ロール
３の摩擦係数を算出する図示しない演算手段に接続され
ている。なお、この演算に用いる式は下記のとおりであ
る。 μ＝1/θｌn(Ｔ2/Ｔ1 ） 但し、μ ：駆動ロール表面の摩擦係数 θ ：環状ベルトの駆動ロール巻付角 Ｔ1 ：駆動ロールの出側のベルト張力 Ｔ2 ：駆動ロールの入側のベルト張力Reference numeral 7 denotes a motor for driving the drive roll 3 via the drive transmission belt 8, 10 denotes a brake of the brake roll 2, 9 denotes a belt speed sensor 11 for measuring the belt speed of the annular belt 1, and a roll speed of the drive roll 3. A recorder for recording the measured values separately measured by the driving roll speed sensor 12 for measuring the belt tension values on the entrance side and the exit side of the driving roll 3 measured by the tension detector 5. The total 9 is connected to a not-shown calculation means for calculating the friction coefficient of the driving roll 3 by the following equation. The equation used for this calculation is as follows. μ = 1 / θln (T 2 / T 1 ), where μ: coefficient of friction of the drive roll surface θ: winding angle of the drive roll around the annular belt T 1 : belt tension on the exit side of the drive roll T 2 : insertion of the drive roll Side belt tension
【０００９】また、前記したブレーキロール２として
は、ブレーキ機能を確実に発揮するものが好ましいの
で、例えば、ロール表面を不織布等で構成することが好
適であり、また、環状ベルト１としては実機における金
属帯と類似のものがよく、例えば、鋼帯搬送ロールの測
定ではステンレスを、また、非鉄金属帯搬送ロールの測
定においては類似金属を用いることが好ましい。Further, since it is preferable that the above-mentioned brake roll 2 reliably exerts a braking function, it is preferable that the roll surface is formed of a non-woven fabric or the like, for example. It is preferable to use a material similar to a metal strip. For example, it is preferable to use stainless steel for the measurement of a steel strip transport roll, and to use a similar metal for the measurement of a non-ferrous metal transport roll.
【００１０】なお、駆動ロール３の表面の摩擦係数を測
定するに際しては、環状ベルト１の搬送ロール３の巻付
角を実機における通板金属帯の巻付角になるように張力
検出器５のテンションメータロール４、４ａの位置を前
後進させて設定するとともに、ブレーキロール２と駆動
ロール３も環状ベルト１の張力が実機における金属帯の
張力に対応されるように設定しておき、しかる後、駆動
モーター７を作動して駆動伝達ベルト８を介して搬送ロ
ーラー３を実機における金属帯の通板速度になるように
環状ベルト１を回動させるものとする。When measuring the coefficient of friction of the surface of the driving roll 3, the tension detector 5 is set so that the winding angle of the transport roll 3 of the annular belt 1 becomes the winding angle of the metal strip in the actual machine. The positions of the tension meter rolls 4 and 4a are set by moving forward and backward, and the brake roll 2 and the drive roll 3 are also set so that the tension of the annular belt 1 corresponds to the tension of the metal band in the actual machine. Then, the drive belt 7 is rotated via the drive transmission belt 8 so that the conveying roller 3 rotates at a speed at which the metal belt passes the metal belt in the actual machine.
【００１１】このように構成されたものを用いて実機の
搬送ロール表面の摩擦係数を測定するときは、駆動ロー
ル３として、例えば、通板速度が400 m / 分以上の高速
ラインの各種金属帯搬送ロールや金属帯の化成処理ライ
ンの液中シンクロール、金属帯の形状矯正を施すテンシ
ョンレベラーのブライドルロール、連続熱処理炉のハー
スロールその他実機に用いられている搬送ロールと同じ
材質のものを用意し、この駆動ロール３をモーター７に
より回転させて環状ベルト１を所定の通板速度となるよ
うに回転させブレーキロール２を従動させる。次いで、
ブレーキ１０を操作してブレーキロール２に制動をかけ
て環状ベルト１の回動にブレーキをかけ徐々に減速させ
てゆけば、駆動ロール３の出側におけるベルト張力Ｔ1
は小さくなってゆき、逆に駆動ロール３の入側のベルト
張力Ｔ2 は大きくなってゆくこととなるが、更にブレー
キロール２によって環状ベルト１の回動速度を減速させ
てゆくと、環状ベルト１と駆動ロール３間でスリップが
生じ、環状ベルト１の回動速度と駆動ロール３の回転速
度に差が生ずるから、この差が発生した時点すなわちス
リップ限界点における駆動ロール３の出側および入側の
ベルト張力を張力検出器５で検出するとともに、環状ベ
ルト１の駆動ロール巻付角を前記した演算手段の前記式
に導入すれば、この演算手段により駆動ロール３の正確
な摩擦係数が即座に算出されることとなる。When the friction coefficient of the surface of the transport roll of the actual machine is measured by using the above-described structure, the driving roll 3 may be, for example, a metal strip of a high-speed line having a passing speed of 400 m / min or more. We prepare transport rolls and sink rolls in liquid for chemical conversion lines for metal strips, bridle rolls for tension levelers that correct the shape of metal strips, hearth rolls for continuous heat treatment furnaces, and other rolls of the same material as those used in actual machines. Then, the driving roll 3 is rotated by the motor 7 to rotate the annular belt 1 at a predetermined plate passing speed, and the brake roll 2 is driven. Then
If the brake 10 is operated to brake the brake roll 2 and the rotation of the annular belt 1 is braked and gradually decelerated, the belt tension T 1 on the exit side of the drive roll 3 is obtained.
Becomes smaller, and conversely, the belt tension T 2 on the entry side of the drive roll 3 becomes larger. However, when the rotation speed of the annular belt 1 is further reduced by the brake roll 2, the annular belt 1 and the drive roll 3, causing a difference between the rotation speed of the annular belt 1 and the rotation speed of the drive roll 3. If the belt tension on the side is detected by the tension detector 5 and the winding angle of the driving roll of the annular belt 1 is introduced into the above-mentioned equation of the calculating means, the exact friction coefficient of the driving roll 3 is immediately calculated by the calculating means. Is calculated.
【００１２】また、ベルト速度センサー１０により測定
されたベルト速度と駆動ロール速度センサー１１により
測定された駆動ロール速度とを前記張力検出器５により
測定された駆動ロール３の入側および出側のベルト張力
値とともに記録する記録計９を試験機に付設しておけ
ば、この記録計９を演算手段に接続させるだけで、環状
ベルト１のスリップ直前の各測定値がそのまま演算手段
の式に入力されて自動的に駆動ロールの摩擦係数を算出
できることとなり、より好ましいものとなる。The belt speed measured by the belt speed sensor 10 and the drive roll speed measured by the drive roll speed sensor 11 are compared with the belts on the entrance and exit sides of the drive roll 3 measured by the tension detector 5. If a recorder 9 for recording together with the tension value is attached to the testing machine, simply by connecting the recorder 9 to the calculating means, each measured value immediately before the slip of the annular belt 1 is directly input to the formula of the calculating means. As a result, the friction coefficient of the drive roll can be automatically calculated, which is more preferable.
【００１３】なお、搬送ロールとしてCrメッキロールを
用いた実機について、本発明装置を用いて摩擦係数を算
出した実験結果によれば、図３に示すグラフのとおりの
摩擦係数と通板速度との相関関係が得られ、高速域のス
リップ現象が実機と同様に再現できることが確認され、
本発明が有効であることが確認されている。According to the experimental results of calculating the friction coefficient using the apparatus of the present invention for an actual machine using a Cr plating roll as the transport roll, the friction coefficient and the passing speed as shown in the graph of FIG. A correlation was obtained, and it was confirmed that the slip phenomenon in the high-speed range could be reproduced in the same way as the actual machine,
It has been confirmed that the present invention is effective.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明は前記説明から明らかなように、
簡単な装置で金属帯の搬送ロール表面の正確な摩擦係数
を容易に測定できるので、搬送ロールの表面の摩擦係数
を知ってスリップが生じない操業条件で搬送ロールを回
転させることができ、従って、金属帯プロセスラインの
搬送ロールと金属帯間のスリップを確実に防止して金属
帯表面の擦り疵発生を防止して品質を向上することがで
きるうえ、金属帯の形状矯正を確実に施すことができる
ので、商品価値を高めることができる等の優れた効果が
得られる。従って、本発明は金属帯の搬送ロール表面の
正確な摩擦係数を容易に測定できる金属帯搬送ロールの
摩擦係数測定装置として業界に寄与するところ大きいも
のがある。As apparent from the above description, the present invention provides:
Since the exact coefficient of friction of the transfer roll surface of the metal strip can be easily measured with a simple device, the transfer roller can be rotated under operating conditions where slippage does not occur by knowing the friction coefficient of the transfer roll surface, and It is possible to reliably prevent slippage between the transport rolls of the metal strip process line and the metal strip, prevent scratches on the metal strip surface, improve quality, and reliably apply metal strip shape correction. Therefore, excellent effects such as an increase in commercial value can be obtained. Therefore, the present invention greatly contributes to the industry as a device for measuring the friction coefficient of a metal band transport roll, which can easily measure an accurate friction coefficient of the surface of the metal belt transport roll.
【図１】本発明装置の実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the device of the present invention.
【図２】本発明装置の実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the device of the present invention.
【図３】本発明装置を用いて摩擦係数を算出し摩擦係数
と通板速度との相関関係をあらわしたグラフである。FIG. 3 is a graph showing a correlation between a friction coefficient and a sheet passing speed by calculating a friction coefficient using the apparatus of the present invention.
１ 環状ベルト ２ ブレーキロール ３ 駆動ロール ５ 張力検出器 ９ 記録計 11 ベルト速度センサー 12 駆動ロール速度センサー 1 annular belt 2 brake roll 3 drive roll 5 tension detector 9 recorder 11 belt speed sensor 12 drive roll speed sensor
Claims (2)
対応する試験用の駆動ロールとこれに対向配置させたブ
レーキロールに環状ベルトを巻き掛けてその内側に駆動
ロールの入側と出側のベルト張力を各別に検出する張力
検出器を設けた試験機と、この試験機による前記環状ベ
ルトのスリップ直前の各測定値をもとに下式により駆動
ロールの摩擦係数を算出する演算手段とよりなることを
特徴とする金属帯搬送ロールの摩擦係数測定装置。 μ＝1/θｌn(Ｔ2/Ｔ1 ） 但し、μ ：駆動ロール表面の摩擦係数 θ ：環状ベルトの駆動ロール巻付角 Ｔ1 ：駆動ロールの出側のベルト張力 Ｔ2 ：駆動ロールの入側のベルト張力1. An annular belt is wound around a test drive roll corresponding to a transport roll to be measured for a coefficient of friction and a brake roll disposed opposite to the test roll, and the inside of the drive belt is formed on the inside and outside of the drive roll. A testing machine provided with a tension detector for separately detecting the belt tension, and arithmetic means for calculating the friction coefficient of the driving roll by the following equation based on each measurement value immediately before the annular belt slips by the testing machine. An apparatus for measuring a friction coefficient of a metal belt transport roll, comprising: μ = 1 / θln (T 2 / T 1 ), where μ: coefficient of friction of the drive roll surface θ: winding angle of the drive roll around the annular belt T 1 : belt tension on the exit side of the drive roll T 2 : insertion of the drive roll Side belt tension
定されたベルト速度と駆動ロール速度センサーにより測
定された駆動ロール速度とを前記張力検出器により測定
された駆動ロールの入側および出側のベルト張力値とと
もに記録する記録計が付設されている請求項１に記載の
金属帯搬送ロールの摩擦係数測定装置。2. A test machine according to claim 1, wherein a belt speed measured by a belt speed sensor and a drive roll speed measured by a drive roll speed sensor are measured by a belt on the entrance side and the exit side of the drive roll measured by the tension detector. 2. The apparatus for measuring a friction coefficient of a metal band transport roll according to claim 1, further comprising a recorder for recording the tension value together with the tension value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28488794A JP2963629B2 (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Friction coefficient measuring device for metal belt transport roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28488794A JP2963629B2 (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Friction coefficient measuring device for metal belt transport roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145876A JPH08145876A (en) | 1996-06-07 |
| JP2963629B2 true JP2963629B2 (en) | 1999-10-18 |
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| JP28488794A Expired - Fee Related JP2963629B2 (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Friction coefficient measuring device for metal belt transport roll |
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|---|---|
| JP (1) | JP2963629B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019182845A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Aleris Rolled Products, Inc. | Universal strip tribological simulator |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| BR112012001613A2 (en) * | 2009-08-12 | 2016-03-15 | Dow Global Technologies Llc | apparatus for continuous measurement of the dynamic or static friction coefficient of a material and apparatus for continuous measurement of the dynamic or static friction coefficient and the tensile force of a material |
| RU2538673C1 (en) * | 2013-07-29 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of assessment of force and friction coefficient during cold metal forming and device for its implementation |
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1994
- 1994-11-18 JP JP28488794A patent/JP2963629B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019182845A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Aleris Rolled Products, Inc. | Universal strip tribological simulator |
| US11249007B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-02-15 | Commonwealth Rolled Products, Inc. | Universal strip tribological simulator |
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| JPH08145876A (en) | 1996-06-07 |
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