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ES2153810T5 - Perfil distanciador para una unidad de paneles aislantes. - Google Patents

Perfil distanciador para una unidad de paneles aislantes. Download PDF

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ES2153810T5 ES99908747T ES99908747T ES2153810T5 ES 2153810 T5 ES2153810 T5 ES 2153810T5 ES 99908747 T ES99908747 T ES 99908747T ES 99908747 T ES99908747 T ES 99908747T ES 2153810 T5 ES2153810 T5 ES 2153810T5
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Abstract

1. Perfil distanciador constituido por un material mal conductor del calor, elastoplásticamente deformable, para un marco distanciador que ha de montarse en la zona del borde de al menos dos paneles (100) distanciados uno de otro, especialmente paneles transparentes para unidades de paneles aislantes, con formación de un espacio intermedio (110) entre los paneles, en donde el perfil distanciador comprende una cámara que presenta en una de sus paredes un elemento de refuerzo plásticamente deformable que se extiende en la dirección longitudinal del perfil, presentando el perfil distanciador una capa hermética a la difusión que se extiende sustancialmente por toda su anchura y longitud, caracterizado porque las paredes laterales (20, 26) de la cámara (10) están provistas cada una de ellas de al menos un elemento de refuerzo (30, 40, 50, 55).

Description

Perfil distanciador para una unidad de paneles aislantes.
La presente invención concierne a un perfil distanciador constituido por un material mal conductor del calor, elastoplásticamente deformable, para un marco distanciador que ha de montarse en la zona del borde de al menos dos paneles distanciados uno de otro, especialmente paneles transparentes para unidades de paneles aislantes, con formación de un espacio interpaneles, en donde el perfil distanciador comprende una cámara que presenta en sus paredes un elemento de refuerzo plásticamente deformable que se extiende en la dirección longitudinal del perfil, y en donde el perfil distanciador presenta una capa hermética a la difusión que se extiende sustancialmente por toda su anchura y longitud.
El término de materiales elastoplásticamente deformables alude en el marco de la invención a aquellos materiales en los que entran en acción fuerzas de reposición elásticas después del proceso de curvado, tal como ocurre típicamente en plásticos, realizándose una parte del curvado por medio de una deformación plástica no reversible.
El término de materiales plásticamente deformables comprende aquellos materiales en los que prácticamente no actúan fuerzas de reposición elásticas después de la deformación, tal como ocurre típicamente en el curvado de metales hasta más allá del límite de alargamiento.
Bajo el término de materiales termoconductores o termoaislantes deberán entenderse aquellos materiales que muestran frente a los metales una conductividad calorífica netamente menor, es decir, al menos en un factor de 10. Los coeficientes de conductividad calorífica son típicamente del orden de \lambda \approx 5 W/(m.K) y menores, y preferiblemente son menores que 1 W/(m.K) y aún más preferiblemente menores que 0,3 W/(m.K).
Los paneles de la unidad de paneles aislantes son normalmente en el marco de la invención cristales de vidrio inorgánico u orgánico, sin que, no obstante, la invención quede limitada a esto. Los paneles pueden estar revestidos o bonificados de otra manera para conferir a la unidad de paneles aislantes unas funciones especiales, como elevada calorifugación o insonorización.
Los marcos distanciadores tienen como cometido importante mantener distanciados los paneles de una unidad de paneles, garantizar la resistencia mecánica de la unidad y proteger el espacio interpaneles contra influencias exteriores. Sobre todo en unidades de paneles aislantes con alta calorifugación es de consignar que requiere especial atención la característica de transmisión de calor del conjunto del borde y, por tanto, del perfil distanciador a partir del cual se ha fabricado el marco distanciador. Se ha comprobado en repetidas ocasiones un empeoramiento de la calorifugación de una unidad de paneles aislantes diseñada con alta calorifugación en la zona del borde, especialmente a través de distanciadores metálicos usuales.
Por este motivo, aparte de perfiles distanciadores metálicos, se emplean también desde hace mucho tiempo perfiles distanciadores de plástico para aprovechar la reducida conductividad calorífica de estos materiales. No obstante, tales materiales presentan en general una pequeña hermeticidad a la difusión en comparación con metales. Sin embargo, dado que tiene que impedirse que la humedad del aire existente en el ambiente penetre en el espacio interpaneles y también tiene que mantenerse dentro de límites mínimos un escape de gases de relleno, como, por ejemplo, argón, criptón, xenón y hexafloruro de azufre, con los cuales se rellena el espacio interpaneles, son necesarias en general medidas especiales en caso de que se empleen perfiles de plástico. Por este motivo, se ha propuesto ya, por ejemplo, en DE-A-33 02 659 dotar a un perfil distanciador con una barrera de vapor aplicando sobre el perfil de plástico una lámina metálica o una película de plástico metalizada.
Además, los perfiles de plástico adolecen del inconveniente de que sólo se pueden curvar con un alto coste o incluso no se pueden curvar para fabricar marcos distanciadores de una sola pieza. Por tanto, se cortan en general perfiles de plástico en forma de barras rectas con las medidas correspondientes a las dimensiones de la respectiva unidad de paneles y se unen las barras entre sí a través de varias uniones de esquina para obtener un espacio distanciador.
El documento DE-U-93 03 795, que se ha aprovechado para formular el preámbulo de la reivindicación 1, revela cuerpos de refuerzo que se extienden en la dirección longitudinal del perfil y que están empotrados exclusivamente en la pared interior del perfil distanciador vuelta hacia el espacio interpaneles. Se pretende favorecer así la estabilidad de la pared interior vuelta hacia el espacio interpaneles, la cual está amenazada por la radiación UV y la dilatación térmica. El comportamiento de curvado del perfil ya conocido no se comenta en este documento.
El documento DE-U-92 14 799 y el documento GB-A-2 162 228 divulgan perfiles distanciadores de la clase citada al principio con un único elemento de refuerzo que se extiende desde una zona de esquina exterior del perfil, a través de su pared exterior, hasta la otra zona de esquina exterior y que, evidentemente, no admite la fabricación de un marco distanciador de una sola pieza por curvado.
El cometido de la presente invención consiste en proporcionar un perfil distanciador termoaislante que pueda producirse en gran escala a bajo coste y con el cual se pueda obtener de manera sencilla un marco distanciador de una sola pieza. El perfil deberá especialmente poder curvarse en frío con instalaciones de curvado convencionales, en todo caso ligeramente modificadas, es decir que deberá poder ser curvado con calentamiento en todo caso reducido de modo que no se presenten deformaciones perturbadoras.
Este problema se resuelve con un perfil distanciador dotado de las características de la reivindicación 1. Se ha previsto según la invención que los elementos de refuerzo estén dispuestos solamente en las paredes laterales y/o en las zonas de esquina del perfil.
Dado que en un perfil distanciador según la invención los elementos de refuerzo están dispuestos solamente en la zona de las paredes laterales del perfil distanciador consistentes en material mal conductor del calor y, por tanto, no se establece a través de ellos ningún contacto térmico directo entre los paneles, se influye por medio de los elementos de refuerzo sólo en medida extremadamente pequeña sobre la conducción calorífica de un panel a otro a través del perfil distanciador. Debido a su deformabilidad plástica y a la disposición en la zona de las paredes laterales del perfil, dichos elementos de refuerzo contribuyen decisivamente, por otro lado, al cumplimiento del cometido que sirve de base a la invención.
Debido a la disposición de los elementos de refuerzo según la invención se consigue que en la elección del material mal conductor del calor, elastoplásticamente deformable, que constituye la proporción de volumen principal del perfil, no esté en primer término su deformabilidad plástica, sino que pueden emplearse también materiales casi completamente elásticos cuando éstos ofrezcan ventajas respecto del aislamiento térmico. Por otro lado, los elementos de refuerzo pueden ser elegidos deliberadamente en cuanto a su deformabilidad plástica y sus propiedades durante el proceso de curvado, sin que sus dimensiones o su material estén sometidos a importantes restricciones en cuanto a la magnitud de su conductividad calorífica.
Para el proceso de curvado son adecuadas instalaciones de curvado usuales en el mercado, sin modificaciones importantes.
El perfil según la invención está configurado como un perfil de cámara hueca, en donde la cámara se rellena en el caso normal con material higroscópico y en donde unas zonas permeables al vapor de agua, por ejemplo perforaciones, en la pared interior de la cámara vuelta hacia el espacio interpaneles hacen posible un intercambio de vapor o de humedad entre el espacio interpaneles y la cámara. De este modo, se mantiene bajo el contenido de humedad en el espacio interpaneles para evitar una condensación a bajas temperaturas. Como alternativa, el perfil distanciador puede presentar también una sección transversal de forma de U abierta hacia el espacio interpaneles cuando se procure que el agente secante esté anclado firmemente en la cámara, por ejemplo mediante adherencia.
La sección transversal de los elementos de refuerzo puede configurarse de múltiples maneras. Así, estos elementos pueden estar configurados, por ejemplo, como alambres, lo que hace posible una fabricación sencilla y, por tanto, barata.
Asimismo, los elementos de refuerzo pueden estar configurados también como perfiles planos o angulares. Se garantiza de este modo una estabilidad de forma especialmente alta del perfil distanciador, especialmente en las zonas de esquina de la sección transversal. Es posible también una combinación de alambres y perfiles planos o angulares en un perfil distanciador.
Los elementos de refuerzo consisten generalmente en metal o una aleación de metal, preferiblemente aluminio o una aleación de aluminio. Se consiguen así una deformabilidad plástica especialmente alta del perfil distanciador y una recuperación elástica especialmente pequeña después del curvado.
El diámetro de los alambres es preferiblemente de menos de 3 mm, especialmente de alrededor de 1 mm, mientras que los perfiles planos o angulares presentan en general un espesor de menos de 3 mm, preferiblemente un espesor de menos de 1 mm. Mediante esta elección de los diámetros de los alambres o del espesor de los perfiles se asegura una buena deformabilidad plástica junto con pequeños costes del material y bajo peso del perfil distanciador.
Los elementos de refuerzo están dispuestos preferiblemente en las zonas de esquina de la sección transversal del perfil distanciador. Estas zonas son muy sensibles debido a que durante el proceso de curvado son especialmente solicitadas por dilatación o recalcado, y durante el proceso de curvado se presentan daños especialmente en estos sitios en perfiles convencionales. La disposición de los elementos de refuerzo en estas zonas impide la aparición de tales daños. Si se disponen elementos de refuerzo en forma de alambres o perfiles angulares al menos en la zona de ambos extremos de las dos paredes laterales, se aumenta con ello de manera ventajosa el momento resistente al curvado del perfil distanciador, con lo que se consigue una capacidad de curvado en frío especialmente buena.
En otra forma de ejecución preferida los perfiles planos o angulares se extienden sustancialmente por toda la altura de las paredes laterales del perfil distanciador. Mediante el alto momento resistente al curvado así obtenido se confiere a las paredes laterales una estabilidad de forma especialmente alta, con lo que se evita fiablemente la aparición de deformaciones perturbadoras.
En otra forma de ejecución preferida la forma de la sección transversal de los perfiles angulares previstos en las zonas de esquina de la sección transversal del perfil distanciador corresponde sustancialmente a la sección transversal de estas zonas de esquina, con lo que se consiguen una buena protección del perfil distanciador durante el proceso de curvado y de la manipulación general, así como una alta estabilidad de forma.
Está dentro del ámbito de la invención el prever elementos de refuerzo de materiales diferentes dentro de un perfil. Pueden estar previstos también elementos de refuerzo a base de materiales compuestos. Los elementos de refuerzo pueden presentar materiales diferentes o espesores diferentes en su dirección longitudinal o bien en toda su sección transversal.
Como materiales termoaislantes especialmente adecuados para el perfil distanciador se han acreditado los materiales sintéticos termoplásticos con un coeficiente de conductividad calorífica \lambda < 0,3 W/(m.K), por ejemplo polipropileno, politereftalato de etileno, poliamida o policarbonato. El plástico puede contener materiales de relleno usuales, aditivos, colorantes, agentes de protección contra UV, etc.
Preferiblemente, está prevista una capa hermética a la difusión a base de un material con un coeficiente de conductividad calorífica \lambda < 50 W/(m.K), que se extiende sustancialmente por toda la anchura y longitud del perfil distanciador. Como materiales preferidos para la capa hermética a la difusión se han acreditado los metales, especialmente hojalata o bien acero fino. La capa hermética a la difusión puede consistir también en un plástico, como un fluoropolímero, policloruro de vinilideno o etilvinilacetato. La capa hermética a la difusión puede aplicarse por procedimientos de revestimiento físico o químico, como, por ejemplo, por pulverización catódica o polimerización en plasma. Sin embargo, se une preferiblemente en forma de lámina con el perfil mediante acoplamiento de materiales. El término "unir por acoplamiento de materiales" significa aquí la unión duradera de los dos componentes de la estructura compuesta, por ejemplo mediante laminación, eventualmente a través de un promotor de adherencia, mediante empotramiento o técnicas similares.
La capa hermética a la difusión se dispone preferiblemente también en la zona de las paredes laterales.
Por motivos de coste y por motivos técnicos de producción, la capa hermética a la difusión se aplica preferiblemente sobre el lado exterior de la pared exterior y eventualmente de las paredes laterales de la cámara. Sin embargo, puede disponerse también sobre su lado interior o empotrarse en las paredes. De este modo, se puede simplificar aún más el proceso de curvado según la instalación de curvado, ya que de esta manera se puede evitar un contacto directo de la capa hermética a la difusión, mecánicamente sensible, con elementos de la instalación de curvado que ejerzan fuerza. Además, se puede asegurar así una protección duradera de la capa hermética a la difusión.
Además, la capa hermética a la difusión puede ser provista de una capa protectora para evitar en amplio grado, por ejemplo, procesos de envejecimiento o influencias de radiación o bien deterioros ocasionados por solicitaciones mecánicas.
En una unidad de paneles según la invención con un perfil distanciador como el descrito anteriormente se pega el perfil distanciador con los lados interiores de los paneles preferiblemente con un material de sellado butílico a base de poliisobutileno.
Se explicará seguidamente la invención con más detalle haciendo referencia a los dibujos. Muestran en éstos:
la figura 1, una primera forma de ejecución de un perfil distanciador en sección transversal con elementos de refuerzo configurados como alambres, incluyendo los paneles,
la figura 2, una segunda forma de ejecución del perfil distanciador en sección transversal con elementos de refuerzo configurados como perfiles planos,
la figura 3, una tercera forma de ejecución del perfil distanciador en sección transversal con una combinación de elementos de refuerzo configurados como alambres y elementos de refuerzo configurados como perfil angular, y
la figura 4, una cuarta forma de ejecución del perfil distanciador en sección transversal con elementos de refuerzo configurados como perfil angular y que están montados por fuera en las paredes laterales del perfil distanciador.
Las figuras 1 a 4 muestran vistas en sección transversal de perfiles distanciadores según la invención. Esta sección transversal no se modifica en el caso normal en toda la longitud de un perfil distanciador para las formas de ejecución correspondientes, salvo las tolerancias debidas a la técnica de fabricación.
En la figura 1 se representa una primera forma de ejecución de un perfil distanciador según la presente invención. El perfil distanciador está dispuesto entre paneles 100, con lo que se define un espacio interpaneles 110, aquí con una altura de aproximadamente 15,5 mm. El perfil está fijado a los lados interiores de los paneles 100 por medio de un pegamento 28. Una cámara 10 del perfil distanciador con una sección transversal sustancialmente rectangular presenta paredes laterales 20 y 26, una pared interior 24 vuelta hacia el espacio interpaneles y una pared exterior 22 orientada hacia el canto exterior de la unidad de paneles aislantes. Dicha cámara está rellena al menos en parte con un material higroscópico 12, por ejemplo gel de sílice o tamiz molecular. El material higroscópico 12 puede absorber humedad de ese espacio intermedio a través de hendiduras o perforaciones 14 u otras zonas permeables al vapor de agua en la pared interior 24 del perfil distanciador.
En todas las zonas de esquina de la sección transversal están empotrados unos elementos de refuerzo configurados como alambres 30 que se extienden en la dirección longitudinal del perfil.
Sobre las paredes laterales 20 y 26 y la pared exterior 22 del perfil distanciador está aplicada una capa 60 hermética a la difusión.
Como material para los elementos de refuerzo se ha empleado aquí alambre de aluminio 30 con un diámetro de 1,2 mm. Los dos alambres 30 dispuestos cada uno en una pared lateral 20 ó 26 están distanciados de modo que sus puntos centrales están separados uno de otro en aproximadamente 4,3 mm. El perfil distanciador consiste en polipropileno, en donde la pared interior 24 y la pared exterior 22 presentan cada una un espesor de aproximadamente 1 mm, y las paredes laterales 20, 26 vueltas hacia los paneles presentan cada una un espesor de aproximadamente 2,5 mm. La capa 60 hermética a la difusión, unida por acoplamiento de materiales con el lado exterior del perfil, consiste en una hojalata con un espesor de 0,125 mm. En conjunto, se obtiene un peso del perfil de aproximadamente 85 g/m.
Las paredes 20 a 26 de la cámara 10 del perfil distanciador están representadas en esta figura como superficies planas dispuestas en ángulo recto. Está dentro del ámbito de la invención el configurar paredes individuales, especialmente las paredes exteriores, con redondeamientos, chaflanes u otras formas modificadas, tal como es usual en perfiles distanciadores para unidades de paneles aislantes, o bien dejar que las paredes se unan una a otra bajo ángulos diferentes de 90º.
En la figura 2 se representa otra forma de ejecución preferida en la que los elementos de refuerzo están configurados como perfiles planos 40. Los perfiles planos 40 consisten en perfiles planos de aluminio con las medidas 5,5 x 0,8 mm^{2}. Los perfiles planos 40 se extienden sustancialmente por toda la altura de las paredes laterales 20 y 26 del perfil distanciador.
Al igual que en la forma de ejecución mostrada en la figura 1, el perfil distanciador consiste en polipropileno con un espesor de pared de 1 mm o 2 mm. La capa hermética a la difusión consiste en una hojalata con un espesor de 0,125 mm, de modo que se obtiene en total un peso aproximado del perfil de 97 g/m.
En la figura 3 se representa otra forma de ejecución en la que se emplea una combinación de alambres 30 y perfiles angulares 50 en calidad de elementos de refuerzo. Los alambres 30 consisten nuevamente en alambres de aluminio con un diámetro de 1,2 mm, mientras que los perfiles angulares 50 presentan un espesor de aproximadamente 0,6 y una longitud de ala de aproximadamente 2 mm. Al igual que en el ejemplo de ejecución de la figura 2, los perfiles angulares pueden consistir también en aluminio, pero pueden emplearse igualmente materiales distintos de los usados en los alambres. Los perfiles angulares pueden consistir también en un material compuesto. Asimismo, el perfil angular puede ser de otro material en las zonas en las que se curva dicho perfil para adaptarlo al contorno exterior de los paneles distanciados, o bien puede presentar un espesor distinto al de su otras zonas en la que el perfil discurre rectilíneo en muy alto grado. Los perfiles angulares 50 corresponden en su forma de sección transversal sustancialmente a la forma de las zonas de esquina de la sección transversal del perfil distanciador. Se logra así una estabilidad de forma especialmente alta. Como capa 60 hermética a la difusión se ha aplicado aquí una chapa de acero fino con un espesor de 0,05 mm.
En la figura 4 se representa otra forma de ejecución en la que los elementos de refuerzo están configurados como perfiles angulares 55 que van aplicados por fuera en las paredes laterales 20, 26 del perfil distanciador y que, por decirlo así, encierran en estas zonas al perfil distanciador constituido por polipropileno o PET. Los perfiles angulares 55 consisten en hojalata o aluminio y presentan un espesor de aproximadamente 0,5 mm. Las zonas de ala del perfil angular que penetran en la pared interior 24 y la pared exterior 22 del perfil distanciador presentan una longitud de aproximadamente 2 mm.
La capa 60 hermética a la difusión consiste en acero fino de 0,05 mm o una hojalata. Asimismo, puede contemplarse que esté prevista como capa 60 hermética a la difusión una capa de barrera de fluoropolímero.
La capa 60 hermética a la difusión se extiende en el ejemplo de ejecución según la figura 4 por toda la pared exterior 22 del perfil distanciador y en los ejemplos de ejecución según las figuras 1 y 2 se extiende además por todas las paredes laterales 20, 26, mientras que en la forma de ejecución mostrada en la figura 3 no está prevista ninguna capa separada hermética a la difusión.
Lista de símbolos de referencia
10
Cámara
12
Material higroscópico
14
Perforaciones
20, 26
Paredes laterales de la cámara del perfil distanciador
22
Pared exterior del perfil distanciador alejada del espacio interpaneles
24
Pared interior del perfil distanciador vuelta hacia el espacio interpaneles
28
Pegamento
30
Elementos de refuerzo configurados como alambres
40
Elementos de refuerzo configurados como perfiles planos
50
Elementos de refuerzo configurados como perfiles angulares
55
Elementos de refuerzo configurados como perfiles angulares
60
Capa hermética a la difusión
100
Paneles
110
Espacio interpaneles.

Claims (13)

1. Perfil distanciador constituido por un material mal conductor del calor, elastoplásticamente deformable, para un marco distanciador que ha de montarse en la zona del borde de al menos dos paneles (100) distanciados uno de otro, especialmente paneles transparentes para unidades de paneles aislantes, con formación de un espacio interpaneles (110), en donde el perfil distanciador comprende una cámara (10) que presenta en sus paredes un elemento de refuerzo plásticamente deformable que se extiende en la dirección longitudinal del perfil, y en donde el perfil distanciador presenta una capa hermética a la difusión que se extiende sustancialmente por toda su anchura y longitud, caracterizado porque los elementos de refuerzo (30, 40, 50, 55) están previstos solamente en las paredes laterales (20, 26) y/o en las zonas de esquina del perfil.
2. Perfil distanciador según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara (10) está llena total o parcialmente de un material higroscópico y porque la cámara (10) presenta, hacia el espacio interpaneles (110), zonas (14) permeables al vapor de agua.
3. Perfil distanciador según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta una sección transversal en forma de U abierta hacia el espacio interpaneles (110).
4. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están previstos alambres (30) en calidad de elementos de refuerzo.
5. Perfil distanciador según la reivindicación 4, caracterizado porque el diámetro de los alambres es inferior a 3 mm, y con preferencia es de aproximadamente 1 mm.
6. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstos perfiles planos (40) o perfiles angulares (50, 55) en calidad de elementos de refuerzo.
7. Perfil distanciador según la reivindicación 6, caracterizado porque los perfiles planos (40) o los perfiles angulares (50, 55) presentan un espesor de menos de 3 mm, preferiblemente un espesor de menos de 1 mm.
8. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de refuerzo (30, 40, 50, 55) son de metal o una aleación metálica, preferiblemente de aluminio o una aleación de aluminio.
9. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque los perfiles angulares (50, 55) empleados como elementos de refuerzo corresponden en su forma de sección transversal sustancialmente a la forma de las zonas de esquina de la sección transversal del perfil distanciador o bien forman ellos mismos estas zonas de esquina de la sección transversal.
10. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de refuerzo (40, 50, 55) se extienden sustancialmente por toda la altura de las paredes laterales (20, 26) del perfil distanciador.
11. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque consiste en un material sintético termoplástico con un coeficiente de conductividad calorífica \lambda < 0,3 W/(m.K), tal como polipropileno, politereftalato de etileno, poliamida o policarbonato.
12. Perfil distanciador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa (60) hermética a la difusión está constituida por un material con un coeficiente de conductividad calorífica \lambda < 50 W/(m.K).
13. Perfil distanciador según la reivindicación 12, caracterizado porque la capa (60) hermética a la difusión está dispuesta en el lado exterior de la cámara (10).
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EP (1) EP1055046B2 (es)
JP (1) JP3409030B2 (es)
CN (1) CN1132991C (es)
AT (1) ATE217382T1 (es)
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CA (1) CA2316166C (es)
DE (2) DE19805348A1 (es)
DK (1) DK1055046T4 (es)
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