JPH0632329A - トレーの密閉及びガス充填装置 - Google Patents

トレーの密閉及びガス充填装置

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JPH0632329A
JPH0632329A JP5154582A JP15458293A JPH0632329A JP H0632329 A JPH0632329 A JP H0632329A JP 5154582 A JP5154582 A JP 5154582A JP 15458293 A JP15458293 A JP 15458293A JP H0632329 A JPH0632329 A JP H0632329A
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JP
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tray
film
gas
sealing
travel
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Application number
JP5154582A
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English (en)
Inventor
Randall E Johnson
ランドール・イー・ジヨンソン
Howard D Conner
ハワード・デイーン・コナー
Jr Thomas H Bagwell
トーマス・エイチ・バグウエル・ジユニア
Charles C Zende
チヤールズ・クレイグ・ゼンド
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WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B65B31/043—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles acting horizontally between an upper and a lower part of the container or wrapper, e.g. between container and lid

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  • Dispersion Chemistry (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続的に個々のトレー内の雰囲気を変更しか
つトレーをフィルムで密閉する簡単、高速な装置を提供
する。 【構成】 個々のトレーの雰囲気変更及び密閉用の装置
は、ニップ域を定めるようにトレーの頂部にごく接近し
て配置されたフィルム配置用ローラー及びフィルムとト
レーとの間のニップ域を通してガスを噴射させるために
ニップ域の全幅に亙る細長いガス噴射用ノズルを備え
る。スプリット型のコンベヤーベルトにより、トレーは
フィルム配置用ローラーを通過し、長手方向のトレーの
縁用のバンドシーラー及び前後の縁用の往復式「ホット
バー」シーラーを使用したシーリングユニットに前進す
る。ガス噴射用ノズルは、進行方向と実質的に直角な方
向で下向きに個々のトレー内にガスを噴射する。選択的
な第２のガスノズルがトレー前端を横切るガス流のカー
テンを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
【０００２】
【発明の分野】本発明は、例えば食用品を入れた個々の
トレーの雰囲気ガスを変更し、かつ変更された雰囲気ガ
スで個々のトレーを封鎖する装置に関する。
【０００３】
【従来技術の説明】調製食品の利便性を強化しようとい
う現在の傾向により、小売商における大多数の食料品の
包装方法及び販売方法に、大きなかつ基本的な変化が生
じた。スーパーやコンビニエンスストアにおいては、食
肉、鳥肉、乳製品などのような食料品は、大量売りでは
なくて、通常は小人数だけに適した比較的少量で販売す
る。かかる食料品は、通常は、先行する工場で大量の品
から１人用又は数人用の大きさに処理され、個々のトレ
ー内に包装される。一般に、トレーは凹所部分を囲んだ
鍔付きの周囲の縁、及び展示目的の透明フィルムのカバ
ーを持つ。
【０００４】腐敗し易い食料品の小量販売のために生ず
る相当な問題は、傷物の増加の可能性と店頭寿命の低下
の可能性とである。大きさが小さくなると体積に対する
表面積の比率が大きくなり、製品に対する化学的及び細
菌による攻撃が加速される。この問題については、包装
された食料品を取り囲んでいる雰囲気の管理が重要視さ
れる。例えば、店頭寿命の延長と食料品の外見のため
に、化学作用又は細菌により引き起こされる損傷を減ら
すように食料品周囲の雰囲気中の酸素成分を減らし又は
高くする必要性のあることがしばしばである。
【０００５】ガス流トンネル、真空室、又は雰囲気変更
用ガスで満たされたその他の要素の使用により酸素雰囲
気を置換し又は濃度を上げようとする通常のトレーのラ
ッピング／包装用の機械は、例えば組み合わせられた真
空ポンプ装置の必要性のため、完全に満足なものでなく
又は希望したよりも経済的でなかった。更に、普通のト
レーラッピング及び包装用の機械の特徴とする断続的な
運動とそのための遅いサイクル速度とにより、運転する
ことの経済的な魅力を減らした。これらの欠点はトンネ
ル要素と真空室、並びに真空技術を用いてもトレーを完
全に「充填」できないことのため、更に複雑さを加える
と考えられる。
【０００６】
【発明の概要】以上のため、本発明の目的は、個々のト
レー内の雰囲気を変更しかつトレーをフィルムで密閉す
る簡単、高速な装置を提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、複数のトレーを断続
的なバッチ処理ではなくて連続的に処理できるように、
連続的に雰囲気変更と密閉作業とを行い得る装置を提供
することである。
【０００８】本発明により、具体化されかつここに広く
説明されるように、連続した外周の縁を有する形式のト
レーの雰囲気変更及び密閉用の装置は、密閉用ステーシ
ョン；密閉用ステーションを通過してトレーを前進させ
る手段；フィルム供給手段；及び密閉用ステーションに
置かれてフィルム供給手段からフィルムを受け取りかつ
縁を含んでトレーを覆うようにフィルムを配置するため
のローラー手段を備える。ローラー手段とそれぞれのト
レーとはニップ域を形成し、フィルムはこの間を通過し
てトレーを覆い、更に、ニップ域及びフィルムとトレー
との間を通りトレー内に予め選定されたガスを噴射する
手段を有するガス充填手段が設けられる。更に、ガス充
填トレーの縁に配置されたフィルムを密閉する手段が設
けられ、密閉用手段は進行方向に関してローラーの下流
でかつ最寄りに置かれる。
【０００９】好ましくは、ガス充填手段は、圧力ガス源
及び機能的にこれと接続された第１のガス噴射ノズルを
備える。第１のガス噴射ノズルは、進行方向に関してロ
ーラー手段の上流に位置決めされ、更にローラー手段の
最寄りにありかつニップ域の横断方向の長さと同じ長さ
の細長いノズル開口を持つ。
【００１０】ガス充填手段は、予め選定されたガス源と
機能的に接続されかつ前進しているトレーの縁の前方部
分を横切るようにガスを流すように向けられた第２のガ
ス噴射ノズルを選択的に持つことができる。第２のガス
噴射ノズルは、進行方向に関してローラー手段のすぐ下
流に位置決めされたノズル開口を持つ。
【００１１】本明細書の構成部分に組み入れられた付属
図面は本発明の好ましい実施例を示し、更に説明と共に
本発明の原理の説明に役立つ。
【００１２】
【実施例】上述の図面に示される本発明の好ましい実施
例を参照する。
【００１３】本発明により、連続した外周の縁を有する
形式のトレーの雰囲気変更及び密閉用の装置は、密閉用
ステーション及びこの密閉用システムを通過してトレー
を前進させる手段を備える。ここに具体化されまず図１
を参照のように、一般に番号１０で示された雰囲気変更
及び密閉用の装置は、密閉用ステーション１２、及びト
レー１６を図にＡＤで示された方向で密閉用ステーショ
ン１２を通過させ前進させるコンベヤー１４を備える。
詳細が本発明の一部を構成しないトレー１６は、凹んだ
部分１８及び上方の連続鍔状の縁の部分２０を有するよ
うに図３に図示され、この縁の部分は、進行方向に関し
て前方の縁部分２０ａ、後方の縁の部分２０ｂ、及び長
手方向の側方縁の部分２０ｃ、２０ｄを持つ。トレー１
６は、これをポリスチレン又は熟練技術者に知られたそ
の他の適切な材料で作ることができる。
【００１４】図１に示されたコンベヤー１４は本質的に
一定速度で運転しているスプリットベルト式コンベヤー
である。個々のトレー１６は、長手方向の縁２０ｃ、２
０ｄによりスプリットベルトに吊るされ、更に縦列に並
んで密閉用ステーション１２を通過して運ばれる。図１
には２個のトレーだけしか示されていないが、図示され
かつここに明らかにされる装置１０は連続運転が可能で
あることを理解すべきである。更に、本発明はスプリッ
トベルト式のコンベヤーに限定することは意図せず、そ
の他の前進用手段を使用することができる。
【００１５】本発明により、本装置は、更に、フィルム
供給手段、及び密閉用ステーションに置かれてフィルム
供給手段からフィルムを受け取り更に前進中のトレーの
縁を含んだ頂部を覆うようにフィルムを配置するフィル
ム配置手段を備える。フィルム配置手段は、縁を含んだ
トレー頂部と共にニップ域を定め、フィルムはフィルム
供給手段からここを通ってトレーを覆うように通過す
る。ここに具体化されかつ続いて図１を参照すれば、供
給ロール２２は、密閉用ステーション１２の付近に置か
れた配置用ローラー２６にフィルム２４を供給するよう
に位置決めされる。ローラーが好ましいが、固定バー
（図示せず）又はその他の形式のフィルム配置用部材を
ローラー２６の代わりに使用できる。熟練技術者が認め
るであろうように、供給ロール２２と配置用ローラー２
６との間のフィルム２４の円滑な輸送を提供するため
に、ローラー２８のような１個以上の引っ張り用ローラ
ーを使用できる。この明らかにされた装置における使用
に適したフィルムは、変更されたガス雰囲気とトレーの
内容物とに両立しうる単層又は複層の多くのフィルムの
内の適宜のものとすることができる。例えば、透明で加
熱収縮性でかつ酸素浸透率の低いことが望まれる食料品
処理用には、ダブリュー・アール・グレース・アンド・
コンパニイのクライオヴァック・デヴィジョンで製造販
売される種々の材料が使用できる。表示Ｒ６６９Ｂの下
で販売されるクライオヴァックフィルム材料は、本発明
においてポリスチレントレーと関連して使用されたと
き、良好に働くことが見いだされた。
【００１６】フィルム配置用ローラー２６は、進行方向
を実質的に横切りかつトレーの縁２０を含んだトレー頂
部を定めている平面３０にごく接近して位置決めされ
る。平面３０を表す破線を示す図３を参照。平面３０か
らフィルム３、４枚分の厚さより遠くない配置用ローラ
ー２６の位置決めにより、フィルム２４のニップ域３２
の通過後において縁２０とフィルムとの間に維持される
連続接触をより容易にし、かつ安定化する。この両方の
改良は、密閉の品質、及び以下説明される密閉作業に続
くトレー１６内の変更されたガス雰囲気の保持を改善す
る。
【００１７】更に本発明により、本装置は、予め選定さ
れたガスをニップ域及びフィルムとトレーとの間を通っ
てトレー内に噴射する手段を有するガス充填手段を備え
る。ここに具体化されたように、一般に３４で示された
ガス充填手段は、導管システム３８によりガス噴射ノズ
ル４０に接続されたガス源３６を持つ。特定の用途に応
じて、できるだけ多くの酸素を無くすように腐敗し易い
食料品入りトレーの雰囲気一掃用の窒素ガスの使用、あ
るいは酸素成分を多くするための酸素の使用のように、
特定の形式のガスが特定の用途に応ずるであろう。しか
し、本発明は特定のガス、又は食料品の包装を含んだ特
定の用途には限定されない。
【００１８】ガス噴射手段を備えたノズル４０は、ニッ
プ域３２の近くでかつ配置用ローラー２６の上流に位置
決めされ、更に横断方向の幅４２を持つ。ノズル４０
は、ノズルを通るガスの少なくも一部分が実質的にフィ
ルム２４の下方のニップ域３２を通りトレー１６内に入
るように位置決めされ方向を定められる。ノズル４０は
板４４、４６（図２Ａ参照）のような間隔を空けて配さ
れた板から構成され、かつ横断方向の幅４２が実質的に
ニップ域３２の全幅に亙るべきである。
【００１９】ここに具体化され図２Ａ及び２Ｂに示され
たように、ノズル４０は、ニップ域３２を通るガスの流
れを進行方向と実質的に直角方向でかつトレー１６内に
下向きに送り出す一連の穴４８（図１において５個示さ
れる）を持つ。充填ガスを進行方向と直角で下向きにト
レー１６内に流す図２Ａ及び２Ｂに示されたように作ら
れたノズルを利用して、トレーの雰囲気の変更の見地に
おける充填作業の効率の著しい増加が得られることが見
いだされた。しかし、本発明は、トレー内に変更用のガ
スを流す流路のこの特定の構造及び方向付けに限定すべ
きではない。
【００２０】ここに具体化されたように、ガス充填手段
３４は、配置用ローラー２６の僅か下流でコンベヤー１
４の下方に位置決めされかつ各トレー１６がニップ域３
２を通過するときガスが先端の縁２０ａを横切って上向
きに流れるように方向を定められたガス噴射ノズル５０
を、選択的に備えることができる。ノズル５０は、図１
に示されるように同じガス供給源３６から導管５２を経
て供給され、あるいは別のガス源から供給される。ノズ
ル５０は明らかにされた装置の作動には重要ではない
が、充填をより完全なものとすることができる。ノズル
５０は、充填されたトレーがニップ域３２を通過した後
でかつ以下説明される要素により永久的に密閉されるよ
り前に、空気流が前端の縁を横切ってトレー内に戻るこ
とを防ぐエアカーテンを提供するように作用する。しか
し、ノズル５０の作動の理論は特許請求の範囲により定
められる本発明の限界として取られるべきではない。
【００２１】特定のガス流量及び圧力は、トレーの大き
さ、輸送速度などの関数である。例えば、長さ２２８.
６mm（９インチ）、幅１７７.８mm（７インチ）、深さ
５０.８mm（２インチ）のフォームパック（Formpac)Ｂ
Ｔ９７２トレー、幅１８４.２mm（７ 1/4インチ）のフ
ィルムで行われたＮ2雰囲気置換試験では、Ｎ2の流量約
６.２３ｍ3/hr（約２２０ft3/hr）を使用して毎分６０
個のトレーの処理ができた。ノズル４０は、横断方向の
幅４２が約１７７.８mm（約７インチ）を有する形状に
され、かつ各の内径が３.０５mm（０.１２インチ）の穴
４８を総計１０４個持つ。ノズル５０は直径９.５３mm
（3/8インチ）の開口を１個持つ。密閉されたトレー内
の残留酸素濃度は約０.５％以下であることが判定され
た。この開示を与えられた熟練技術者は、最小の実験で
特定用途に対する最適のパラメーターを選定することが
できるであろう。
【００２２】本発明により、本装置は、更に、配置され
たフィルムをガス充填されたトレーの縁に密閉する手段
を備える。密閉用手段は、進行方向に関してローラー手
段の下流でかつ直近に位置決めされる。ここに具体化さ
れかつ図１に示されるように、装置１０は、配置用ロー
ラー２６の下流でかつ最寄りに置かれた密閉用ユニット
６０を備える。変更された雰囲気の維持及び良好な密閉
の提供の見地で最良の結果を得るためには、密閉用ユニ
ット６０を配置用ローラー２６に実際上接近して位置決
めすることが重要である。密閉用ユニット６０は、フィ
ルム２４を長手方向の縁２０ｃ、２０ｄに連続的に密閉
するために１対の通常のバンドシーラー（図示せず）を
使用する。また、密閉用ユニット６０は、前方の縁２０
ａと後方の縁２０ｂとを密閉するために、断続的に垂直
方向及び水平方向に往復する「ホットバー」シーラー装
置６２を備える。密閉用ユニット６０の好ましい実施例
においては、通常のバンドシーラーは、前後の縁のシー
ラー６２より前方において、フィルム被覆トレーに作用
するように位置決めされる。
【００２３】ここに具体化されかつ図４に参照されるよ
うに、前後の縁のシーラー６２は、加熱された上型６４
及びこれと組み合う向かい合いの下型６６を備え、これ
らはその間に置かれたフィルムで覆われた前後の縁２０
ａ、２０ｂ（図４においては示されない）と組み合うよ
うな形状にされる。図４の実施例においては、型６４及
び６６は、コンベヤー１４を横断する方向に配置された
１対のラックピニオン組立体６８、７０により反対方向
に垂直方向往復運動をするように強制される。組立体６
８、７０は、フレーム７６に関して複動型の空気圧ユニ
ット７２、７４により駆動され、このフレームはコンベ
ヤー１４に関して長手方向の１対の平行な摺動レール７
８、８０に沿って長手方向に動くように拘束される。摺
動レール７８、８０上のフレーム７６の水平方向の往復
運動は、駆動ユニット８２（図式的に示される）により
与えられる。
【００２４】運転時には、駆動手段８２がフレーム７６
を通常のバンドシーラーの下流端にごく近い点に、コン
ベヤー１４の進行方向に関して上流に動かし、ここでシ
リンダー７７、７４が作動され、垂直方向に移動してい
る対向ロッド６４、６６の間にフィルム被覆の端部２０
ａ又は２０ｂを捕捉する。次いで、駆動ユニット８２
は、密閉が完了するまでトレー１６のフィルム被覆され
た縁を捕捉した状態で、フレーム７６をコンベヤー１４
と同じ速度で下流に動かす。次に、シリンダー７２、７
４が逆方向に作動して型６４、６６からフィルム被覆の
縁を解放させトレーを除き、駆動ユニット８２がフレー
ム７６を上流に戻し、次の処理すべきフィルム被覆の後
端又は前端に対してこのサイクルが繰り返される。トレ
ー間の間隔が狭い場合は、あるトレーの後端と隣接トレ
ーの前端を同時に密閉できる利点が見いだされた。この
開示を与えられた熟練技術者は適切な密閉用ユニットを
容易に構成でき、かつ、装置１０と平衡を取ってその作
動を整合できるであろう。
【００２５】更にここに具体化されるように、装置１０
は、配置されたフィルムをトレーの縁２０の外形に一致
させ、更に密閉された隣接トレーを結んでいるフィルム
を切断するために、密閉用ユニット６０の下流に配され
たトリミングユニット８４を備える。明瞭にするために
図１においては分離して示されたが、トリミングユニッ
ト８４の運転は密閉用ユニット６０の運転と組み合わせ
ることができる。かかる組み合わせは、フィルムの横断
方向の長さがトレーの幅と一致するとき、及びトレーの
隅が適度に直角であるときのように、最小のトリミング
が生ずるときに特に有利である。このような場合は、ト
リミングユニットの残った機能、即ち隣接トレー間のフ
ィルムの切断は、前後の縁が密閉されるとき、又はその
直後に隣接トレーを結んでいるフィルムを切断するよう
に「ホットバー」シーラー６２のあるナイフブレードト
リマーを組み入れることにより達成できる。
【００２６】本発明の範囲又は精神から離れることなく
本発明の上述の実施例において種々の変更をなし得るこ
とが熟練技術者に明らかであろう。従って、本発明は、
請求項の範囲内にある変更及び変化並びにそれらの相当
事項を含むことが位置される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により作られたトレーの雰囲気変更及び
密閉用の装置の図式的側面図である。
【図２】Ａは図１に示された装置のガス噴射ノズル要素
の図式的平面図である。Ｂは図１に示された装置のガス
噴射ノズル要素の部分的底面図である。
【図３】図１に示された装置によるガス充填用及び密閉
用に適したトレーの図式的な斜視図である。
【図４】図１に示された装置の垂直方向及び水平方向に
往復運動する前後端シーラー要素の図式的断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エイチ・バグウエル・ジユニア アメリカ合衆国サウスカロライナ州29681 シンプソンビル・ウイローブランチドライ ブ1002 (72)発明者 チヤールズ・クレイグ・ゼンド アメリカ合衆国サウスカロライナ州29650 グリヤー・イーストシルバーリーフストリ ート505

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続した外周の縁を有する形式のトレー
    の雰囲気変更及び密閉用の装置にして、 密閉用ステーション；前記密閉用ステーションを通過し
    てトレーを前進させる手段；フィルム供給手段；前記密
    閉用ステーションに置かれ前記フィルム供給手段からフ
    ィルムを受け取り縁を有するトレーを覆うように前記受
    け取ったフィルムを配置する手段にして、前記フィルム
    がトレー上方を覆うために通過するニップ域を個々のト
    レーと共に定める前記フィルムの受け取り及び配置用の
    手段；前記ニップ域及び前記フィルムと前記トレーとの
    間を通りトレー内に予め選定されたガスを噴射する手段
    を有するガス充填手段；及びガスで満たされトレーの縁
    に前記配置されたフィルムを密閉する手段にして、進行
    方向に関して前記フィルム受け入れ及び配置用手段の下
    流でかつ近傍に位置した前記密閉用手段を備えた装置。
  2. 【請求項２】 前記フィルム受け入れ及び配置用手段が
    進行方向を実質的に横断するように前記ニップ域を定め
    る請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 前記フィルム受け入れ及び配置用手段が
    ローラーである請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記ガス充填手段が予め選定されたガス
    源を含み、前記ガス噴射手段はこれと機能的に接続さ
    れ、前記ガス噴射手段は進行方向に関して前記ローラー
    手段の上流に位置しかつ前記ローラー手段に接近した少
    なくも１個のガス噴射開口を有する請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 前記少なく１個のガス噴射開口が進行方
    向に関して実質的に直角にガスを噴射させるように方向
    付けされる請求項４の装置。
  6. 【請求項６】 前記ガス噴射手段が、ガスを進行方向に
    関し実質的に直角方向でかつ充填されたトレー内に下方
    に噴射するように前記ニップ域の横断方向の大きさと釣
    り合った幅を有する噴射ノズルを備える請求項１の装
    置。
  7. 【請求項７】 前記ガス充填手段は進行しているトレー
    の縁の前方部分を横切って流すための第２のガス噴射手
    段を備え、前記第２のガス噴射手段は進行方向に関して
    前記フィルム受け入れ及び配置用手段の下流でかつ近傍
    に位置したガス噴射開口を有する請求項１の装置。
  8. 【請求項８】 トレー前進手段は実質的に一定速度のコ
    ンベヤーであり、トレーが縦並びに配置されており、更
    に前記フィルム受け入れ及び配置用手段、前記ガス充填
    手段、及び前記密閉用手段は、連続的に前記フィルムを
    配置し、前記選定されたガスでトレーを充填し、更に前
    記充填されたトレーを密閉するように作動する請求項１
    の装置。
  9. 【請求項９】 前記密閉されたトレーのトリミングのた
    めに前記密閉用ステーションの下流に置かれた手段を更
    に備える請求項１の方法。
JP5154582A 1992-06-04 1993-06-02 トレーの密閉及びガス充填装置 Pending JPH0632329A (ja)

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US893861 1992-06-04
US07/893,861 US5247746A (en) 1992-06-04 1992-06-04 Tray sealing and gas flush apparatus

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