(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、そのうちの分流器が凸形の分流面を前面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアの送出端部と相対的下位に配置された下流側コンベアの一部とが互いに交差かつ互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の前面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする土質材料用原料の搬送装置。
【請求項２】
複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、分流器が凸形の分流面を上面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアと相対的下位に配置された下流側コンベアとが直列に並び、かつ、上流側コンベアの送出端部と下流側コンベアの受入端部とが互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の上面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする土質材料用原料の搬送装置。
【請求項３】
複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための方法において、上流側コンベアの送出端部から下流側コンベア上に落下する原料を、両コンベア相互の乗継部にあって下流側コンベア上に配置された分流器により分流して、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けること、および、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、分流器内に下端部のある供給管から下層用原料の上に中間層用原料を供給すること、および、その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とを合流させてこれら原料間に中間層用原料を包み込み、その積層物を下流側コンベアで搬送することを特徴とする土質材料用原料の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木建築の分野で土質材料をつくるときに用いられるものであって、複数の土質材料用原料を積層状態で搬送するための装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木建築の分野で大量使用されている土質材料については、不良土を主原料、改良材を副原料にしてこれらを混合したものが開発されはじめている。不良土といわれるものには、粘性土・泥土・脱水ケーキ・石炭灰・風化岩などがある。改良材はセメント・石灰・石膏などであったりする。不良土は、そのままでは使用目的にそぐわないが、これに改良材を加えたものは使用目的に適う品質を保持した土質材料に仕上がる。
【０００３】
とはいえ、不良土のような土砂に改良材を添加して土質材料をつくるときは、設定された量や配合比を保持してそれらを攪拌混合しなければならない。とくに改良材が所定の混合度（分散性）に達するように攪拌混合することを要する。さらにいえば、生産性を高めるためにそれを連続して行うことも重要である。ちなみに土砂・改良材の両者を途切れ途切れで断続供給する場合は所定の品質のものが得られない。典型的一例としてバッチ式供給手段で改良材を土砂に間欠添加するときなどは、改良材の総添加量を満たすことができても、改良材の添加された土砂群とこれのない土砂群とが交互に生じるため品質のバラツキが大きくなる。これを正すべく改良材を追加するとしても、それは改良材の過剰をきたすだけで、品質の改善（改良材の分散性）にはそれほど貢献しない。
【０００４】
かかるバラツキを防止するため、土砂の定量供給装置としてベルトフィーダなどが使用され、改良材の定量供給装置としてもテーブルフィーダ・ロータリフィーダなどが使用される。これらによるときは、両材料とも量に変動のない安定供給を期すことができ、それをベルトコンベアなどの搬送装置で撹拌混合装置に送り込むことができる。この搬送状態を一種の流れとみなし、搬送量を流量としてとらえると解りやすい。途切れることのない定量的な材料の流れは上記のバラツキを防止する上で望ましいのである。
【０００５】
上記以外にも難問はある。それは土砂に対する改良材の添加量が５〜１０％と微量なことや、改良材の多くが粉体からなることに起因している。土砂には礫なども混在し、粒子も粗く、自然含水状態で湿り気もある。このような土砂に対し、微量の粉体（改良材）を均一に分散させて混合することは技術上の難度が高く、攪拌混合装置内での土砂と改良材との位置関係で品質に影響が出る。最良のケースをいえば、土砂と改良材との接触面積が大きく、改良材が土砂中に均一分布した状態でこれらが攪拌混合装置内に投入されることである。最悪のケースは、離ればなれの状態で両者が撹拌混合装置内に投入されることである。何の配慮もせずに土砂と改良材とを撹拌混合装置内に投入したときは最悪側に傾く。しかも最悪のケースでは、土質材料の品質に影響が出るばかりか、攪拌混合時に粉体（改良材）が周辺に飛散して粉塵公害をも引き起こす。
【０００６】
図８・図９は土砂と改良材とを撹拌混合装置へ投入するために用いられる搬送手段であって、品質の一定した土質材料をつくるために提案されたものを示している。以下これについて簡単に説明する。
【０００７】
図８・図９の搬送手段において、ベルトコンベア１に対しては、ベルトフィーダ２Ａ・２Ｂとテーブルフィーダ５とが組み合わされている。これらのうちで両ベルトフィーダ２Ａ・２Ｂは、互いに並列する間隔をおいてベルトコンベア１と交差しており、これらの送出端部がベルトコンベア１上にある。両ベルトフィーダ２Ａ・２Ｂの受入端部上にはそれぞれホッパ３Ａ・３Ｂがある。テーブルフィーダ５は両ベルトフィーダ２Ａ・２Ｂ間にあってその吐出管の先端をベルトコンベア１上に向けている。テーブルフィーダ５にもホッパ６が組み合わされている。このほかベルトコンベア１の送出端部側には攪拌混合装置７が配置されている。
【０００８】
図８において、両ベルトフィーダ２Ａ・２Ｂは、これらの上の土砂Ｓ１・Ｓ２をベルトコンベア１上へ移乗させるべくエンドレス回転し、テーブルフィーダ５はここから改良材Ｓ３をベルトコンベア１上へ供給すべく作動する。ベルトコンベア１は土砂Ｓ１・Ｓ２と改良材Ｓ３との積層物を攪拌混合装置７側へ送り込むためにエンドレス回転する。これを搬送物の流れでいうとつぎのようになる。土砂Ｓ１はホッパ２Ａからベルトフィーダ２Ａ上に供給された後、ベルトフィーダ２Ａからベルトコンベア１上に乗り継ぐ。このとき土砂Ｓ１はベルトコンベア１上で層状をなす。改良材Ｓ３はホッパ６やテーブルフィーダ５を経由してベルトコンベア１上に乗り継ぎ、土砂Ｓ１層の上で層状化する。さらに土砂Ｓ２も、ホッパ２Ｂからベルトフィーダ２Ｂ上に供給された後、ベルトフィーダ２Ｂからベルトコンベア１上へと乗り継ぎ、改良材Ｓ３層の上で層状化する。かくてベルトコンベア１上における三者は、図９のごとく両土砂層の間に改良材層を挟んだ三層構造となる。この積層物はベルトコンベア１により攪拌混合装置７側へ搬送されて該装置７内に投入される。
【０００９】
上記のように土砂Ｓ１・Ｓ２と改良材Ｓ３とを積層しながらこれらを攪拌混合装置７内に投入するときは、各材料相互の接触面積が大きくなるとか、改良材Ｓ３が土砂Ｓ１・Ｓ２中に均一分布するとかで、既述の不都合が生じない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図８・図９の搬送手段にも課題が残されている。それはベルトコンベアが一基、ベルトフィーダが二基、ホッパが二基といったように設備機械が多くなること、また、これにともなってベルトコンベアも大型化することである。ゆえに設備費が嵩み、これを現場に設置するときなどは、運搬・組立・解体・運転・保守・その他に手数や費用が掛かる。加えて現場における設置スペースも多く消費される。
【００１１】
【発明の目的】
本発明はこのような課題に鑑み、複数の土質材料用原料を適切に積層しながら搬送することができ、設備上の経済性や合理性も確保することのできる搬送装置と搬送方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る土質材料用原料の搬送装置は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、そのうちの分流器が凸形の分流面を前面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアの送出端部と相対的下位に配置された下流側コンベアの一部とが互いに交差かつ互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の前面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に係る土質材料用原料の搬送装置は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項２記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための装置において、上流側コンベアと下流側コンベアと分流器と供給管とを備えていること、および、分流器が凸形の分流面を上面に有するものであること、および、相対的上位に配置された上流側コンベアと相対的下位に配置された下流側コンベアとが直列に並び、かつ、上流側コンベアの送出端部と下流側コンベアの受入端部とが互いに重なり合ってコンベア乗継部を形成していること、および、分流器がコンベア乗継部の下流側コンベア上に配置されてその分流器の上面にある分流面が上流側コンベアの送出端部側を向いていること、および、供給管の下端部が分流器内に配置されているとともに供給管下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に係る土質材料用原料の搬送方法は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項４記載の手段は、複数の土質材料用原料をエンドレス回転式のコンベア上に積層して搬送するための方法において、上流側コンベアの送出端部から下流側コンベア上に落下する原料を、両コンベア相互の乗継部にあって下流側コンベア上に配置された分流器により分流して、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けること、および、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、分流器内に下端部のある供給管から下層用原料の上に中間層用原料を供給すること、および、その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とを合流させてこれら原料間に中間層用原料を包み込み、その積層物を下流側コンベアで搬送することを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明の搬送手段において分流器は、両コンベアの乗継部にあって下流側コンベア上に配置されている。したがって上流側コンベア上に供給された原料は、ここから下流側コンベアへ乗り継ぐときに分流器の分流作用を受ける。すなわちこの原料は、下流側コンベア上の相対的後方箇所に乗り継ぐ下層用原料と下流側コンベア上の相対的前方箇所に乗り継ぐ上層用原料とに分けられる。本発明の搬送手段では、また、供給管の下端部が分流器内に配置され、その下端側の吐出口が分流器底部の開放箇所を介して下流側コンベア上に通じているから、分流後の下層用原料と上層用原料とが下流側コンベア上で合流するまでの間に、供給管から下層用原料の上に中間層用原料が供給される。その後、下流側コンベア上で下層用原料と上層用原料とが合流したとき、これら原料間に中間層用原料が包み込まれるのである。こうした原料積層物は下流側コンベアによって所定のところまで搬送される。
【００１６】
本発明の搬送手段は上記のごとく、分流器と供給管とを巧みに利用して複数の原料をコンベア搬送中に積層する。この積層状態は各材料相互の接触面積が大きく、中間の原料が外側の原料に対して均一に分布している。かかる積層状態を得る上で格別の動力源はいらない。コンベアも上流側と下流側の二基でよい。原料フィーダも上流側コンベアに一基あればよく、これに供給管を併せても、原料の供給系統は二つで足りる。ゆえに複数の土質材料用原料を適切に積層することができ、設備上の経済性や合理性も確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る土質材料用原料の搬送装置と搬送方法について、はじめに図１〜図３に例示された実施形態を説明する。
【００１９】
図１〜図３において、１１は上流側コンベア、１２は下流側コンベア、１４はホッパ、１６は分流器、１９は供給管、２１はテーブルフィーダ、２２は撹拌混合装置をそれぞれ示す。
【００２０】
図１・図２に例示された上流側コンベア１１と下流側コンベア１２は、周知のベルトコンベアまたはベルトフィーダからなるエンドレス回転式のものである。これらのコンベア１１・１２は、上流側コンベア１１が上位で下流側コンベア１２が下位という相対配置で互いに交差しており、上流側コンベア１１の送出端部と下流側コンベア１２の一部とがコンベア乗継部１３を形成している。図１・図２のホッパ１４も周知のもので、これの下部にはゲート１５がある。ホッパ１４は図１のごとく上流側コンベア１１の受入端部上に配置されている。図１・図２において、たとえば金属からなる分流器１６はＶ字形に屈曲した形状をしており、その前面に凸形の分流面１７、その後面に凹形の空間部１８を有する。分流器は縦長の姿勢でコンベア乗継部１３の下流側コンベア１２上に配置され、分流面１７を上流側コンベア１１の送出端部側に向けている。この場合の分流器１６の下端は下流側コンベア１２の上面から遊離して該コンベア上面との間に隙間を介在させている。分流器１６は後述するようにして上記所定の位置に保持される。図１・図２で明らかなように、供給管１９は下端に吐出口２０を有するものである。供給管１９の吐出口２０はこの図示例のように広幅であることが望ましい。供給管１９は下端部が分流器１６内（空間部１８内）に配置されている。この場合の供給管１９の吐出口２０は、分流器１６の底部にある開放箇所を介して下流側コンベア１２上に通じている。供給管１９の基端部はテーブルフィーダ２１に連結される。図１・図２で略示されたテーブルフィーダ２１も周知のものである。ここで分流器１６についていうと、これはステーその他を介して供給管１９の下端部に固定されるものである。そのほか下流側コンベア１２の送出端部側には撹拌混合装置２２が配置されている。
【００２１】
図１〜図３の手段を用いて搬送する土質材料用の原料は「土砂と改良材」といったように二種以上のものである。土砂は代表的一例として不良土のようなものであり、改良材はたとえばセメント・石灰・石膏などである。この図示例の手段ではこれらの原料を以下のようにして搬送する。
【００２２】
図１・図２において、ホッパ１４内には不良土のような土砂を原料Ｄとして供給し、テーブルフィーダ２１には既述の改良材を原料Ｉとして供給する。上流側コンベア１１・下流側コンベア１２・テーブルフィーダ２１の各機は所定の準備を終えた時点でそれぞれを運転状態にする。運転状態の上流側コンベア１１では、ホッパ１４内からゲート１５を経て上流側コンベア１１上に供給された土砂系の原料Ｄが該コンベア１１の送出端部側へと移動し、コンベア乗継部１３に至る。さらにコンベア乗継部１３において上流側コンベア１１の送出端部から下流側コンベア１２上に落下する原料Ｄは、ここで分流器１６の分流面１７と衝突して二つの原料Ｄ１・Ｄ２に分流される。そのうちで、一方の原料Ｄ１は下流側コンベア１２上の相対的後方箇所Ｐ１に乗り継いで下層用原料Ｆ１となり、他方の原料Ｄ２は下流側コンベア１２上の相対的前方箇所Ｐ２に乗り継いで上層用原料Ｆ２となる。これと同調してテーブルフィーダ２１から供給される改良材系の原料Ｉは、供給管１９内を通って吐出口２０より吐出される。すなわち原料Ｉは、分流器１６の空間部１８内を通じて下層用原料Ｆ１上に落下し、中間層用原料Ｆ３となる。その後、下層用原料Ｄ１と上層用原料Ｄ２とが下流側コンベア１２上で合流するとき、下層用原料Ｆ１上にある中間層用原料Ｆ３にはその上から上層用原料Ｄ２が重なる。したがって中間層用原料Ｆ３は下層用原料Ｄ１と上層用原料Ｄ２との間に包み込まれる。かくて得られた各原料Ｄ・Ｉの積層物（三層構造）は、下流側コンベア１２によって撹拌混合装置２２側へ搬送され、そのコンベア１２の送出端部から撹拌混合装置２２内に投入される。
【００２３】
上記における下流側コンベア１２上の積層物は図３で明らかなように、下層用原料Ｄ１および上層用原料Ｄ２と中間層用原料Ｆ３との接触面積が大きく、しかも中間層用原料Ｆ３が下層用原料Ｄ１や上層用原料Ｄ２に対して均一に分布している。
【００２４】
図１〜図３の実施形態で分流器１６は、図４(A)(B)(C)(D)に例示するようなものも採用できる。これらのうちで同図(A) の分流器１６は分流面１７の先端が丸みを帯びている。同図(B) の分流器１６は円筒を縦に半割したような形状をしている。同図(C) の分流器１６は三角筒形である。同図(D) の分流器１６も三角筒形であるが、分流面１７のない周壁にスリット状の開放溝２３が形成されている。図４(A)(B)の分流器１６でも、同図仮想線のように周壁を設けて筒状にすることがあり、また、その周壁に図４(D) のごとき開放溝２３を形成することもある。
【００２５】
本発明の搬送装置と搬送方法について、つぎに図５・図６に例示された実施形態を説明する。
【００２６】
図５・図６の実施形態において、上流側コンベア１１と下流側コンベア１２とは直列に配置されている。具体的には、上流側コンベア１１の送出端部（上位）と下流側コンベア１２の受入端部（下位）とが重なり合ってコンベア乗継部１３を形成している。この実施形態でも分流器１６はコンベア乗継部１３の下流側コンベア１２上に配置され、分流面１７を上流側コンベア１１の送出端部側に向けている。しかしこの例では、分流器１６の姿勢が横長であるから、分流面１７が上を向いている。図５・図６で供給管１９は、下端部がその上位部分に対し９０〜１３０度ぐらいの曲げ角度で横向きに曲がっている。供給管１９の下端部は分流器１６内（空間部１８内）に配置されている。したがってこの実施形態でも、供給管１９の吐出口２０は分流器１６の底部にある開放箇所を介して下流側コンベア１２上に通じている。図５・図６の実施形態において、説明を省略した技術事項は既述の内容と実質的に同じかそれに準ずる。
【００２７】
図５・図６の手段で二種の原料Ｄ・Ｉを撹拌混合装置２２まで搬送するときも、所定の準備を終えた時点で上流側コンベア１１・下流側コンベア１２・テーブルフィーダ２１を運転状態にする。したがって原料Ｄはホッパ１４→ゲート１５→上流側コンベア１１のように流れて上流側コンベア１１の送出端部側へと移動し、コンベア乗継部１３に至る。そしてコンベア乗継部１３では、上流側コンベア１１の送出端部から下流側コンベア１２上に落下する原料Ｄが、ここで分流器１６の分流面１７と衝突して二つの原料Ｄ１・Ｄ２に分流される。そのうちで一方の原料Ｄ１は下流側コンベア１２上の相対的後方箇所Ｐ１に乗り継いで下層用原料Ｆ１となり、他方の原料Ｄ２は下流側コンベア１２上の相対的前方箇所Ｐ２に乗り継いで上層用原料Ｆ２となるものである。これも前例と実質的に同じである。さらにテーブルフィーダ２１→供給管１９→吐出口２０などの経路を通る原料Ｉも、前例と同じく、分流器１６の空間部１８内を通じて下層用原料Ｆ１上に落下し、中間層用原料Ｆ３となる。その後、下層用原料Ｄ１と上層用原料Ｄ２とが下流側コンベア１２上で合流するとき、下層用原料Ｆ１上にある中間層用原料Ｆ３にはその上から上層用原料Ｄ２が重なる。したがって中間層用原料Ｆ３は下層用原料Ｄ１と上層用原料Ｄ２との間に包み込まれる。かくて得られた各原料Ｄ・Ｉの積層物も、下流側コンベア１２によって撹拌混合装置２２側へ搬送され、そのコンベア１２の送出端部から撹拌混合装置２２内に投入される。
【００２８】
上記における下流側コンベア１２上の積層物も、図３に略示したと同様の積層構造を呈する。
【００２９】
図５・図６の実施形態での分流器１６は、図４(A)(B)(D) に例示するようなものも採用できるし、これら分流器１６の一端面または両端面が閉鎖されたものも採用できる。ただし、分流器１６の両端面が閉鎖されている場合は、その閉鎖面の少なくとも一方に供給管１９を通すための配管孔を形成する。図５・図６の実施形態で供給管１９は図７のようなものも採用できる。図７の供給管１９では、同図(A) のごとく折れ曲がり傾斜した下端部の下面に吐出口２０が形成されている。しかもその吐出口２０は同図(B) のごとく、管の端末方向へ向かうにしたがい幅広になっている。傾斜面での吐出口２０をこのような形状にしたときは、下流側コンベア１２の幅方向にわたる原料Ｉの吐出量（落下量）をほぼ均一にすることができる。
【００３０】
以上の各実施形態で述べた各搬送手段は、これらを二組以上連結することで三層以上の原料積層物をつくり、それを最終点まで搬送することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る土質材料用原料の搬送装置と搬送方法は、コンベア乗継部に配置された分流器や供給管を巧みに利用して原料の積層物つくり、それを搬送するというのである。これはすなわち、搬送機械類を従来技術よりも削減して複数の土質材料用原料を適切に積層かつ搬送するというのであるから、設備上の経済性や合理性を確保することができ、併せて設置スペースの削減でも貢献することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置と本発明方法の第１実施形態を略示した斜視図
【図２】上記第１実施形態の要部を略示した縦断面図
【図３】上記第１実施形態での積層物を略示した断面図
【図４】上記第１実施形態で用いる各種分流器の平面図
【図５】本発明装置と本発明方法の第２実施形態を略示した斜視図
【図６】上記第２実施形態の要部を略示した縦断面図
【図７】上記第２実施形態で用いる供給管の要部縦断面図と要部横断面図
【図８】従来技術の搬送手段を略示した正面図
【図９】上記従来技術での積層物を略示した断面図
【符号の説明】
１１  上流側コンベア
１２  下流側コンベア
１３  コンベア乗継部
１６  分流器
１７  分流面
１８ 分流器の空間部
１９  供給管
２０  吐出口
Ｄ    原料
Ｄ１  分流された原料
Ｄ２  分流された原料
Ｉ    原料
Ｆ１  下層用原料
Ｆ２  上層用原料
Ｆ３  中間層用原料
Ｐ１  相対的後方箇所
Ｐ２  相対的前方箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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