WO2015000559A1 - Ventilsack - Google Patents

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carrier material
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thermal
thermal material
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Eduard Lisek
Gerhard Schulte
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Dy-Pack Verpackungen Gustav Dyckerhoff Gmbh
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    • B65D31/00Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents
    • B65D31/14Valve bags, i.e. with valves for filling
    • B65D31/142Valve bags, i.e. with valves for filling the filling port being formed by folding a flap connected to a side, e.g. block bottoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D31/08Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents with block bottoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D31/00Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents
    • B65D31/14Valve bags, i.e. with valves for filling

Definitions

  • the invention relates to a valve bag for bulk material such as cement, gypsum, granules, animal feed or the like, with a floor stand, preferably a cross or block bottom, and with a floor standing opposite the valve bottom, in which a valve tube used to fill the valve bag, wherein the valve tube is formed of a thermal material and a thermal material surrounding the carrier material.
  • valve sacks are well known and are widely used commercially for fine-grained bulk materials such as cement, gypsum, granules, animal feed or the like.
  • the usual sizes are 5 kg, 10 kg and 25 kg.
  • the bottom of the valve comprises a hose-like thermo valve, the inside of which is coated with a hot-melt material and which is activated by Melt the heat and close the valve tube.
  • the thermal material does not provide sufficient rigidity and strength to attach the valve tube to a filler neck of a filling system can. For this reason, a paper slip is placed around the thermal material for reinforcement.
  • FIG. 1 A corresponding valve bottom is sketched in FIG.
  • the figure shows the valve bottom 2 of the valve bag 1, which is folded onto the front side of the valve bag 1.
  • the valve bottom 2 is opened to illustrate the valve assembly.
  • the entire valve bag 1 has a cross-bottomed fold.
  • the valve 5 consists essentially of the thermal material 6 that forms the inside of the valve tube and is glued to the substrate 7. It can be seen that the thermal material 6 assumes a larger surface area compared to the carrier material 7. In particular, the thermal material surface protrudes in the axial valve direction, i. in the direction of the inner end of the valve, beyond the inner edge of the carrier material 7 addition. Consequently, the thermal material 6 forms the main component of the valve tube 5 and the comparatively high unit price of the thermal material 6 causes high production costs for the valve tube 5 or the valve bag 1.
  • Object of the present invention is to optimize the cost ratio of the materials used and to reduce the overall cost of producing a valve sack with thermal valve.
  • valve bag according to the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the valve bag are the subject of the dependent subclaims.
  • the areal proportion of the thermal material is chosen smaller than the areal proportion of the carrier material.
  • the thermal material surface is shorter with respect to the substrate surface in the axial valve direction.
  • the higher proportion of material of the resulting valve tube is mainly determined by the natural carrier material, in particular paper.
  • the chemically treated and mostly costly thermal material therefore only takes up a lower proportion of material.
  • the manufacturing costs can be reduced, which is particularly noticeable in high-volume products.
  • the thermal material is shortened compared to the embodiment of the prior art, whereas the carrier material is extended accordingly. Due to the compensating shortening / lengthening of the valve materials, the resulting total valve length is maintained. This is particularly desirable in view of the backward compatibility with previous filling systems.
  • the thermal material surface is shortened towards the inner end of the valve tube. Since the thermal material surface or carrier material surface usually represent rectangular surfaces whose length defines the valve tube circumference and whose width determines the valve length, the thermal material is shortened by reducing the width of the thermal material surface, ie. H. in axial valve direction. In particular, the area fraction in the region of the valve tube end located inside the valve bag body is reduced.
  • the resulting valve tube has an almost constant strength or rigidity in the axial direction.
  • a constant strength is desirable and necessary in order not to destroy the valve after attaching the valve tube to the filler neck of the filling system and the subsequent use of a Blähmanschette.
  • constant strength was ensured by using the thermo-material as the main component of the valve tube.
  • Figure 1 An outlined representation of a valve bag according to the prior
  • FIG. 2 is a sketch of the valve sack of the invention
  • Figure 4a, b a second example of the turnover of the carrier material in a valve bag according to the invention.
  • Figure 2 shows the valve bag according to the invention with the invention shortening of the used thermal material.
  • mod- fifug valve hose corresponds to the configuration of the valve bag substantially the known from the prior art solution.
  • the figure shows the valve bag 10 according to the invention with folded forward floor 20 at the bottom and a valve bottom 30 at the top. Both bottoms 20, 30 are connected to each other via the front 40 and a rear side, not shown, and folded like a cross-bottom. To illustrate the valve assembly, the valve bottom 20 is not folded, but shown open.
  • valve tube 50 projects beyond the upper and lower corners of the valve bottom 20 on the left valve bottom side.
  • the valve tube 50 is composed of a thermal material 60, for example a weldable plastic material, and a carrier material 70, for example paper, wherein the thermal material 60 forms the inner surface of the valve tube 50 and the carrier material 70 envelops the thermal material 60.
  • the valve bag 10 can be plugged for filling on a filler neck of a filling machine.
  • the thermo valve 50 by the action of z. B. welded by ultrasonic energy, whereby the valve tube 50 closes reliably.
  • valve material used 60, 70 modified to push the unit cost per valve bag 10 produced.
  • the main component of the valve tube is now formed by the natural carrier material 70.
  • the otherwise higher proportion of material of the chemically treated thermal material 60, usually weldable plastic material has been reduced.
  • Both support material 70 and thermal material 60 have a rectangular shape whose longitudinal sides extend transversely to the axial direction of the valve tube 50.
  • FIG. 2 shows the valve bottom 20 in the opened state. By folding the valve Bodens 20, the valve tube 50 is formed by the lengthwise pursued rectangular materials 60, 70.
  • the thermal material 60 is shortened in width and the carrier material 70 is widened in return. Due to the uniform shortening / broadening of the valve materials 60, 70, the total valve length Y is not changed. Nevertheless, a substantial portion of the thermal material 60 can be saved, which not only brings economic advantages, but also appears to be useful from an environmental point of view, since z. B. the necessary energy consumption in the production of the thermal material and its disposal decreases.
  • the protruding region X of the carrier material 70 is advantageously reinforced, since the otherwise contributing to the reinforcement thermal material 60 is missing in this area.
  • the protruding edge X of the carrier material 70 is turned over in order to achieve sufficient strength in this region.
  • a double-layered carrier material 70 is obtained in the area not coated with thermal material, which has approximately the same strength values as the multi-layer area of thermal material 60 and carrier material 70.
  • the carrier layer 70 may also be handled several times.
  • FIGS. 3a, b and 4a, b show examples of possibilities for the realization of the above-described envelope of the carrier material 70.
  • FIG. 3b shows a section through carrier material 70 and thermal material 60 along the line AA in FIG. 3a.
  • the carrier material 70 is folded downwards, that is to say on the side facing away from the thermal material 60. Due to the envelope, the carrier material is double-layered in the protruding areas X and thus reinforced.
  • FIGS. 4a, b show a different embodiment of the envelope, wherein FIG. 4b again shows a section along the line AA in FIG. 4a. As can be seen in FIG.
  • the carrier material 70 has been turned upwards in the region of the projection X, that is to say on the side facing the thermal material 60.
  • the envelope is slightly overlapping under the thermo material 60 pulled.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bag Frames (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilsack 10 für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter o. Ä., mit einem Standboden, vorzugsweise einem Kreuz- oder Blockboden, und mit einem dem Standboden gegenüberliegenden Ventilboden, in den ein Ventilschlauch 50 zum Befüllen des Ventilsacks eingesetzt ist, wobei der Ventilschlauch aus einem Thermomaterial 60 und einem das Thermomaterial umhüllenden Trägermaterial 70 gebildet ist, wobei der Flächenanteil des Thermomaterials kleiner als der Flächenanteil des Trägermaterials ist.

Description

Ventilsack
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Ventilsack für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches, mit einem Standboden, vorzugsweise ein Kreuz- oder Blockboden, und mit einem dem Standboden gegenüberliegen Ventilboden, in den ein Ventilschlauch zum Befüllen des Ventilsacks eingesetzt, wobei der Ventilschlauch aus einem Thermomaterial und einem das Thermomaterial umhüllenden Trägermaterial gebildet ist.
Derartige Ventilsäcke, zumeist aus Papier gefertigt, sind allgemein bekannt und werden im Handel verbreitet für feinkörniges Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches eingesetzt. Die üblichen Größen sind dabei 5 kg, 10 kg und 25 kg.
Der Ventilboden umfasst ein schlauchartiges Thermoventil, dessen Innenseite mit einem heiß schmelzenden Material beschichtet ist und das durch Einwirkung von Hitze schmelzen und den Ventilschlauch verschliessen kann. Das Thermomaterial bietet jedoch keine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit um den Ventilschlauch auf einen Füllstutzen einer Befüllanlage aufstecken zu können. Aus diesem Grund wird zur Verstärkung zusätzlich ein Papierzettel um das Thermomaterial gelegt.
Ein entsprechender Ventilboden ist in der Figur 1 skizziert. Die Abbildung zeigt den Ventilboden 2 des Ventilsacks 1 , der auf die Vorderseite des Ventilsacks 1 geklappt ist. Der Ventilboden 2 ist geöffnet um den Ventilaufbau zu verdeutlichen. Der gesamte Ventilsack 1 hat eine kreuzbodenartige Faltung.
Das Ventil 5 besteht im Wesentlichen aus dem Thermomaterial 6, dass die Innenseite des Ventilschlauches bildet und auf dem Trägermaterial 7 aufgeklebt ist. Es ist erkennbar, dass das Thermomaterial 6 einen größeren Flächenanteil gegenüber dem Trägermaterial 7 einnimmt. Insbesondere ragt die Thermomaterialfläche in axialer Ventilrichtung, d.h. in Richtung des innen liegenden Ventilendes, über die Innenkante des Trägermaterials 7 hinaus. Das Thermomaterial 6 bildet folglich den Hauptbestandteil des Ventilschlauches 5 und der vergleichsweise hohe Stückpreis des Thermomaterials 6 verursacht hohe Produktionskosten für den Ventilschlauch 5 bzw. den Ventilsack 1.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Kostenverhältnis der verwendeten Materialien zu optimieren und insgesamt den Kostenaufwand für die Herstellung eines Ventilsacks mit Thermoventil zu senken.
Diese Aufgabe wird durch einen Ventilsack gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Ventilsacks sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Die Reduzierung der Herstellungskosten soll durch die Verringerung des benötigten Thermomaterials erreicht werden. Erfindungsgemäß wird daher der Flächenanteil des Thermomaterials gegenüber dem Flächenanteil des Trägermaterials kleiner gewählt. Idealerweise ist die Thermomaterialfläche gegenüber der Trägermaterialfläche in axialer Ventilrichtung kürzer. Dadurch wird der höhere Materialanteil des resultierenden Ventilschlauchs hauptsächlich durch das natürliche Trägermaterial, insbesondere Papier, bestimmt. Das chemisch behandelte und zumeist kostenintensive Thermomaterial nimmt folglich nur noch einen geringeren Materialanteil ein. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten reduzieren, was sich insbesondere bei Produkten mit hoher Stückzahl bemerkbar macht. Trotz der Veränderungen der Materialanteile der einzelnen Ventilbestandteile können die gewünschten Ventileigenschaften, insbesondere dessen Dichtheit und Handhabung, gewahrt werden.
Besonders bevorzugt wird das Thermomaterial gegenüber der Ausführung aus dem Stand der Technik verkürzt, wohingegen das Trägermaterial entsprechend verlängert wird. Durch die sich ausgleichende Verkürzung/Verlängerung der Ventilmaterialien bleibt die resultierende Gesamtventillänge erhalten. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Rückwärtskompatibilität mit bisherigen Befüllungsanlagen wünschenswert.
Bevorzugterweise ist die Thermomaterialfläche zum inneren Ende des Ventilschlauchs hin verkürzt. Da die Thermomaterialfläche bzw. Trägermaterialfläche üblicherweise rechteckige Flächen darstellen, deren Länge den Ventilschlauchum- fang definieren und deren Breite die Ventillänge bestimmt, erfolgt eine Verkürzung des Thermomaterials durch Reduzierung der Breite der Thermomaterialfläche, d. h. in axialer Ventilrichtung. Insbesondere ist der Flächenanteil im Bereich des innen im Ventilsackkorpus liegenden Ventilschlauchendes reduziert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der resultierende Ventilschlauch in axialer Richtung eine nahezu konstante Festigkeit bzw. Steifigkeit aufweist. Eine konstante Festigkeit ist wünschenswert und notwendig, um nach dem Aufstecken des Ventilschlauchs auf den Füllstutzen der Abfüllanlage und der nachfolgenden Beanspruchung durch eine Blähmanschette das Ventil nicht zu zerstören. Früher wurde eine konstante Festigkeit durch die Verwendung des Thermomateri- als Hauptbestandteil des Ventilschlauchs gewährleistet. In der erfindungsgemäßen Variante ist es zweckmäßig, den nun überstehenden Bereich des Trägermaterials verstärkt auszuführen, um dennoch eine konstante Festigkeit in axialer Ventilrich- tung gewährleisten zu können.
Es besteht die Möglichkeit zusätzliche Verstärkungen auf den überstehenden Bereich aufzubringen. Besser ist es jedoch, wenn das Trägermaterial im überstehenden Bereich umgeschlagen ist, insbesondere über die gesamte Breite, d.h. den vollständigen Ventilumfang am inneren Ventilende. Durch das Umschlagen des Trägermaterials wird die Festigkeit in diesem Bereich erhöht, insbesondere verdoppelt. Dadurch wird eine weitgehend konstante Festigkeit über die Gesamtlänge des Ventils auf besonders einfache Weise erreicht. Zudem kann auf einfache Weise eine Verbesserung der Rückwärts-Komptabilität mit bestehenden Abfüllanlagen erreicht werden.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 : Eine skizzierte Darstellung eines Ventilsacks gemäß dem Stand der
Technik,
Figur 2: eine skizzierte Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilsacks,
Figur 3a, b: ein erstes Beispiel für das Umschlagen des Trägermaterials bei einem erfindungsgemäßen Ventilsack,
Figur 4a, b: ein zweites Beispiel für das Umschlagen des Trägermaterials bei einem erfindungsgemäßen Ventilsack.
Die Darstellung der Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilsack mit der erfindungsgemäßen Verkürzung des verwendeten Thermomaterials. Neben dem modi- fizieren Ventilschlauch entspricht die Ausgestaltung des Ventilsacks im Wesentlichen der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung.
Die Figurendarstellung zeigt den erfindungsgemäßen Ventilsack 10 mit nach vorn geklappten Standboden 20 am unteren Ende und einem Ventilboden 30 am oberen Ende. Beide Böden 20, 30 sind über die Vorderseite 40 und eine nicht dargestellte Rückseite miteinander verbunden und kreuzbodenartig gefaltet. Zur Darstellung des Ventilaufbaus ist der Ventilboden 20 nicht zugefaltet, sondern geöffnet dargestellt.
Ähnlich zum Stand der Technik ragt auf der linken Ventilbodenseite der Ventilschlauch 50 über die obere und untere Ecke des Ventilbodens 20 hinaus. Der Ventilschlauch 50 setzt sich auch hier aus einem Thermomaterial 60, beispielsweise ein schweißbares Kunststoffmaterial, und einem Trägermaterial 70, beispielsweise Papier, zusammen, wobei das Thermomaterial 60 die Innenfläche des Ventilschlauchs 50 bildet und das Trägermaterial 70 das Thermomaterial 60 umhüllt. Mit diesem Ventilschlauch 50 kann der Ventilsack 10 zum Befüllen auf einen Füllstutzen einer Füllmaschine aufgesteckt werden. Nach dem Füllvorgang wird das Thermoventil 50 durch Einwirkung z. B. von Ultraschallenergie verschweißt, wodurch der Ventilschlauch 50 zuverlässig verschließt.
Gegenüber der bekannten Ausführung aus Figur 1 sind die Anteile der verwendeten Ventilmaterialien 60, 70 abgeändert, um die Stückkosten pro hergestellten Ventilsack 10 zu drücken. Erfindungsgemäß wird der Hauptbestandteil des Ventilschlauchs nun durch das natürliche Trägermaterial 70 gebildet. Der sonst höhere Materialanteil des chemisch behandelten Thermomaterials 60, in der Regel schweißbares Kunststoffmaterial, wurde reduziert.
Sowohl Trägermaterial 70 als auch Thermomaterial 60 weisen eine Rechteckform auf, deren Längsseiten quer zur Axialrichtung des Ventilschlauchs 50 verlaufen. Die Figur 2 zeigt den Ventilboden 20 im geöffneten Zustand. Durch Falten des Ventil- bodens 20 wird der Ventilschlauch 50 durch die der Länge nach eingeschlagenen rechteckförmigen Materialien 60, 70 geformt.
Zur Einsparung der Produktkosten wird das Thermomaterial 60 in seiner Breite gekürzt und das Trägermaterial 70 im Gegenzug verbreitert. Durch die gleichmäßige Verkürzung/Verbreiterung der Ventilmaterialien 60, 70 wird die Gesamtventillänge Y nicht verändert. Dennoch lässt sich ein wesentlicher Teil des Thermomaterials 60 einsparen, was nicht nur in ökonomischer Hinsicht Vorteile bringt, sondern auch in ökologischer Hinsicht sinnvoll erscheint, da z. B. der notwendige Energieaufwand bei der Herstellung des Thermomaterials sowie dessen Entsorgung abnimmt.
Um eine möglichst konstante Festigkeit des Ventilschlauchs 50 über die gesamte Ventillänge Y gewährleisten zu können, ist der überstehende Bereich X des Trägermaterials 70 vorteilhafterweise verstärkt, da das sonst zur Verstärkung beitragende Thermomaterial 60 in diesem Bereich fehlt. Im konkreten Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist dazu der überstehende Rand X des Trägermaterials 70 umgeschlagen, um in diesem Bereich eine ausreichende Festigkeit zu erzielen. Durch das Umschlagen wird im nicht mit Thermomaterial beschichteten Bereich ein doppelschichtiges Trägermaterial 70 gewonnen, dass in etwa dieselben Festigkeitswerte wie der Mehrschichtbereich aus Thermomaterial 60 und Trägermaterial 70 aufweist. Selbstverständlich kann die Trägerschicht 70 auch mehrfach umgeschlagen sein.
Figuren 3a, b und 4a, b zeigen exemplarisch Möglichkeiten für die Realisierung des vorbeschriebenen Umschlages des Trägermaterials 70. Figur 3b zeigt einen Schnitt durch Trägermaterial 70 und Thermomaterial 60 entlang der Linie A-A in Figur 3a. Wie in Figur 3b gezeigt, ist im Bereich des Trägermaterialüberstandes X das Trägermaterial 70 nach unten umgeschlagen, also auf die dem Thermomaterial 60 abgewandte Seite. Durch den Umschlag ist das Trägermaterial im überstehenden Bereichen X doppellagig und dadurch verstärkt. Die Figuren 4a, b zeigen eine andersartige Ausgestaltung des Umschlages, wobei die Figur 4b wiederum einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 4a zeigt. Wie in Figur 4b zu sehen, ist das Trägermaterial 70 in Bereich des Überstandes X nach oben umgeschlagen, also auf die dem Thermomaterial 60 zugewandte Seite. Gleichzeitig ist der Umschlag leicht überlappend unter das Thermomaterial 60 gezogen. Alternativ ist es auch möglich, den Umschlag des Trägermaterials und das Thermomaterial 60 auf Stoß zu legen oder den Umschlag leicht überlappend über das Thermomaterial 60 zu legen.

Claims

Patentansprüche
1. Ventilsack (10) für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter o. Ä., mit einem Standboden (30), vorzugsweise einem Kreuz- oder Blockboden, und mit einem dem Standboden (30) gegenüberliegenden Ventilboden (20), in den ein Ventilschlauch (50) zum Befüllen des Ventilsacks (10) eingesetzt ist, wobei der Ventilschlauch (50) aus einem Thermomaterial (60) und einem das Thermomaterial (60) umhüllenden Trägermaterial (70) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flächenanteil des Thermomaterials (60) kleiner als der Flächenanteil des Trägermaterials (70) ist.
2. Ventilsack (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Thermo- materialfläche in axialer Ventilrichtung kürzer ist als die Trägermaterialfläche.
3. Ventilsack (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermo- materialfläche im Bereich des zum Sackinneren gewandten Ventilschlauchendes gegenüber dem Trägermaterial (70) verkürzt ist.
4. Ventilsack (10) nach einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (70) im Wesentlichen aus einem natürlichen Material, insbesondere Papier besteht.
5. Ventilsack (10) nach einem der vorhergehendenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschlauch (50) in axialer Richtung eine nahezu konstante Festigkeit aufweist.
6. Ventilsack (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber dem Thermomaterial (60) überstehende Bereich des Trägermaterials (70) verstärkt ist.
7. Ventilsack (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (70) zur Verstärkung umgeschlagen ist.
8. Ventilsack (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (70) im vollen Ventilumfang am dem zum Sackinneren gewandten Ventilende umgeschlagen ist.
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