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WO1986001767A1 - Nouvelles techniques et machine pour l'elaboration, la projection et le transfert de beton a base de fibres de verre et analogues - Google Patents

Nouvelles techniques et machine pour l'elaboration, la projection et le transfert de beton a base de fibres de verre et analogues Download PDF

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Publication number
WO1986001767A1
WO1986001767A1 PCT/FR1985/000254 FR8500254W WO8601767A1 WO 1986001767 A1 WO1986001767 A1 WO 1986001767A1 FR 8500254 W FR8500254 W FR 8500254W WO 8601767 A1 WO8601767 A1 WO 8601767A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hopper
lance
mixer
machine
projection
Prior art date
Application number
PCT/FR1985/000254
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Vignolles
Original Assignee
Jean Vignolles
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Filing date
Publication date
Application filed by Jean Vignolles filed Critical Jean Vignolles
Publication of WO1986001767A1 publication Critical patent/WO1986001767A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/40—Mixing specially adapted for preparing mixtures containing fibres
    • B28C5/404—Pre-treatment of fibres
    • B28C5/406—Pre-treatment of fibres and mixing with binding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/002—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Making slurries; Involving methodical aspects; Involving pretreatment of ingredients; Involving packaging
    • B28C9/004—Making slurries, e.g. with discharging means for injecting in a well or projecting against a wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/04—General arrangement or layout of plant the plant being mobile, e.g. mounted on a carriage or a set of carriages
    • B28C9/0454—Self-contained units, i.e. mobile plants having storage containers for the ingredients

Definitions

  • the present invention relates to an implementation technique, and to a material intended for spraying or injecting concrete based on fiberglass.
  • a simple trough makes it possible to pour the mixture: water, cement, sand; the other trough having in its center a crank axis furnished with pallets, makes it possible to defibrate and distribute the fiberglass on the mixture.
  • a peris ⁇ taltique pump driven by means of a reduction gear, of a gearbox with reverse gear and declutching, coupled to an internal combustion or electric motor.
  • a hopper in the shape of an inverted pyramid with curved edges in which the mixer empties.
  • the outlet of the pump is connected to a pipe used to supply a spreading or projection lance on which the remote control means are also attached.
  • FIG. 1 shows a schematic top view of a first embodiment of a machine according to the invention.
  • Fig II shows a side view of the machine of fig I.
  • Fig III shows a section of the mixer-defibrator part.
  • the machine shown in Figures I to 3 includes a chassis (I) mounted on wheels (2) and towed by the intermediary of a coupling arm (3).
  • a tank (4) On the frame (I) is mounted a tank (4) with a slight inclination.
  • the lower part of the tank (4) is rounded and determines a substantially semi-cylindrical trough with a horizontal axis.
  • a control (5) allows the opening of a drain hatch (6).
  • a horizontal shaft (7) mounted on a bearing (8) at each end and carrying pallets (9) consisting of a flat iron curved on the field and terminated by a return in the form of "Golf Club".
  • the shaft (7) carries a pinion (10) engaged with an endless chain (II) driven by a motor pinion (12) output from a reduction gear (13).
  • the reducer (13) comprises an input pulley (14) with two stages, driven by two belts (15- I5a) from a two-stage pulley (16) keyed onto an operating motor (17) or electric.
  • the two belts (15 - I5a) with a diameter greater than the distance of the two pulleys (14 and 16) disengage or drive simultaneously during the application of the device with tilting roller (18 - I8a) thereby the horizontal stirring shaft (7) is stopped and can have a slow speed and a fast speed.
  • the gauge (4) is closed by a rocker cover.
  • the funnel-shaped hopper (20) of rectangular section is traversed at its lower part by a pin (21) drilled and railed in staggered fashion by the pins (22) of curved shape and of sufficient height. slotted to be flush with the faces of the hopper section. Between each nipple over the axis, a grid (23) per ⁇ puts during the rotation of the crank (24) defibration and the distribution of the fiber in the mixer and in the laitance formed in the mixer.
  • a pump (25) of the peristaltic type the horizontal motor shaft of which is driven by a reduction gear (26).
  • the reduction gear (26) is coupled to a gearbox (27) with clutch.
  • This box (27) by means of lever (28) makes it possible to obtain 5 speeds; neutral, and reverse.
  • a pneumatic cylinder (29) allows action ⁇ ner the clutch of the box (27).
  • the box (27) is accou ⁇ pled by the seal (30) to the internal combustion or electric motor (17).
  • the motor (17) with two shaft outputs, also driven by a clutch (31) and a pulley and belt assembly, an air compressor (32) allows both compressed air autonomy for projection and declutching control (29).
  • a hopper (33) of well-defined pyramidal shape with rounded edge is adjusted and fixed in order to allow the plaster to slide perfectly.
  • the evacuation pipe (34) of the pump (25) opens at the top of the internal face of the hopper (33) to terminate on the upper and outer side of the hopper.
  • the pipe (34) is connected to a flexible pipe (35) which terminates in a spray lance (36), juxtaposed with the pipe (35) a pipe (37) of compressed air connects the compressor (32) to the lance ( 36) and allows the dissemination of the projected product.
  • the valve (38) On the compressed air circuit, at the lance, the valve (38) by its closure increases the air pressure which, by means of the hose (39) from the compressor to the jack (29), allows disengagement and stopping the pump.
  • the operation of the device shown and described above is as follows:
  • the fibers are introduced onto the knives of the mixer which incorporate them into the mixture without damaging the fibers.
  • the mixer can be emptied into the ' hopper (33) located below.
  • the arrangement of the pallets (9) on the shaft of the mixer per ⁇ puts a good evacuation of the mixture.
  • the rotation (18 - I8a) stops the rotation of the mixer.
  • the hopper (33) is lined with fiber concrete by means of the piston (29).
  • the pump is disengaged or engaged to the gearbox by the lever (28) controlling the desired rotation speed, which will correspond to the quantity of sprayed product desired.
  • the gearbox (27) driven by the motor (17) is engaged.
  • the gearbox (27) is coupled to a reduction gear (26) driving the peristaltic pump (25).
  • the product from the hopper under load on the suction of the - pump is conveyed via a flexible hose (35) to the lance (36).
  • the arrival of compressed air via the pipe (37) and the tap (38) allows the spraying of the coating. If you suppress the air intake on the lance, you can also spread the product By its roller system crushing a pipe, the peristaltic pump allows the transfer of product with a minimum of deterioration.
  • the present invention thus makes it possible to remedy all the difficulties of preparation, transfer and projection of fiber concrete and other similar plasters.
  • the technique of preparation of the mixture with incorporation of the fibers with an appropriate material makes it possible to preserve the fiber concrete all its qualities after aging.
  • the very simple and robust material is extremely easy and efficient to use.
  • the invention is obviously not limited to the embodiments, represented and described above, but on the contrary covers all the variants, namely: the machine is mono-block or in two elements separated by mixer and pumping unit.
  • This batch concrete fiber preparation system can alternatively, by an automation assembly be made continuous.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Technique et matériel pour l'élaboration, la projection et l'épandage de bétons à base de fibres de verre et enduits analogues. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis (I) monté sur roues (2) et sur lequel est fixé un bac de malaxage (4) traversé par un axe horizontal (7) portant des palettes de malaxage (9) un moyeu moteur (17) d'entraînement en rotation dudit axe, une trémie (20) prépare et incorpore la fibre de verre. Un moyeu de pompage (25) du type péristaltique du produit malaxé entraîné par ledit moyeu moteur (17), aspire dans une trémie (33) et véhicule à une lance (36). Un compresseur d'air (32) entraîné par ledit moyeu moteur (17) et relié par une canalisation souple (37) à la lance, un robinet (38) à la lance (36) permet la commande. Application à l'élaboration, la projection et le transfert notamment de bétons fibres.

Description

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NOUVELLES TECHNIQUES ET MACHINE POUR L'ELABORATION, LA PROJECTION ET LE TRANSFERT DE BETON A BASE DE FIBRES DE VERRE ET ANALOGUES.
La présente invention se rapporte à une technique de mise en oeuvre, et un matériel destiné à la projection ou à l'injection de béton à base de fibre de verre.
Depuis de nombreuses années, on a réalisé des bé¬ tons à base de fibre de verre, en tant que armature. Des ré¬ sultats très performants ont été constatés, mais malheureu- sèment, ces performances techniques ont déçu avec le temps ; car on s'est aperçu que l'alcali du ciment détériorait ces fibres et neutralisait toutes résistances.
Une société anglaise a mis au point une nouvelle fibre de verre à base de "ZIRCONIUM", qui a la particulari- té de résister à l'attaque des alcalis du ciment. Un systè¬ me de projection simultanée de fibres et de laitance de ci¬ ment à la manière des projections polyester permet ainsi de réaliser des éléments très résistants.
Puis une nouvelle formule plus simple a été utili- sée. C'.e-st le mélange tout prêt en sac, comprenant, ciment, sables, résines et fibres de verre découpées. L'ensemble étant gâché avec de l'eau, dans une bétonnière ou un mala¬ xeur, puis utilisé manuellement ou au moyen de pompe à vis et Stator pour 1 ' épandage ou la projection. Mais de grosses difficultés sont rencontrées pour véhiculer le produit dans les pompes et tuyaux, surtout si les fibres sont longues et d'un pourcentage supérieur à 2 % . De plus, il a été consta¬ té, malgré le traitement, une forte détérioration des fibres qui sont par la suite attaquées par l'alcali du ciment. ces inconvénients sont dus à deux phénomènes prin¬ cipaux :
1°) Lors du mélange, la fibre de verre qui est constituée d'une multitude de torons est littéralement défibrée par usure du sable et ciment, et le traitement est en partie neutralisé. Par suite de ce défibrage qui provoque de 1 ' é- toupe, une quantité d'eau supplémentaire est nécessaire au gâchage. 2°) Les pompes rotatives à vis et écrous néoprene, qui sont coura ent utilisées, amplifient ce phénomène par suite αe la trituration par le système à vis. De plus ces paquets d'étoupe ainsi constitués, forment des tampons de filtra- tion qui bouchent les tuyauteries. Le but de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients en utilisant une machine conçue spécialement, ainsi qu'une technique de préparation. Egale- • ment le transfert et la projection sont assurés par une ma¬ chine munie d'une pompe péristaltique. A cet effet, l'invention a pour objet, la techni¬ que d'élaboration et la réalisation de matériel destiné à la préparation de mortier de béton à base de fibre de ver¬ re ou analogue.
Caractérisée en ce qu'elle comprend, un châssis monté sur roues sur lequel est fixé un bac horizontal de malaxage traversé par un axe horizontal sur lequel sont fi¬ xées des petites palettes de malaxage. L'axe horizontal est relié par un jeu de pignons chaines à un moto réducteur com¬ mandé par un moteur et poulies. - le bac est fermé par un couvercle à charnières muni de sécurité. Sur la partie supérieure du couvercle sont fixées deux auges.'
- communiquants par un découpage rectangulaire avec l'inté¬ rieur du bac, une auge simple permet de verser le mélange : eau, ciment, sable ; l'autre auge ayant en son centre un axe manivelle garni de palettes, permet de défibrer et de répartir la fibre de verre sur le mélange.
Sur le châssis est fixé également une pompe péris¬ taltique, entraînée au moyen d'un réducteur, d'une boîte à plusieurs vitesses avec inversion de marche et débrayage, accouplée à un moteur à explosion ou électrique. A la pom¬ pe est fixée une trémie en forme de pyramide inversée aux arêtes courbes dans lequel se vide le malaxeur. La sortie de la pompe est branchée à un tuyau servant à alimenter une lance d' epandage ou de projection sur laquelle est également fixé le moyen de télécommande.
D'autres caractéristiques et avantages ressorti- ront de la description qui va suivre, de mode de réalisation de la machine ci-dessus ,- description donnée à titre d'exem- pie uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Fig I représente une vue schématique de dessus d'un premier mode de réalisation d'une machine conforme à l'invention. Fig II représente une vue de côté de la machine de la fig I. Fig III représente une coupe de la partie malaxeur defibreur. La machine représentée sur les figures I à 3 com¬ prend un châssis (I) monté sur roues (2) et tracté par l'in¬ termédiaire d'un bras d'attelage (3). Sur le châssis (I) est monté un bac (4) avec une légère inclination. La partie inférieure du bac (4) est arrondie et détermine une auge sensiblement semi-cylindrique d'axe -horizontal. A la base du bac (4) vers la face avant, une commande (5) permet l'ou¬ verture d'une trappe de vidange (6). Dans l'axe de l'auge est disposé un arbre horizontal (7) monté sur palier (8) à chaque extrémité et portant des palettes (9) constituées d'un fer plat courbé sur le champ et terminé par un retour en forme de "Club de Golf".
Ces palettes sont espacées en rotation autour de l'arbre et sont légèrement vrillées, afin d'obtenir un angle de 45° environ. De ce fait, le fond de l'auge (4) est parfaitement balayé afin d'expulser le produit vers la trappe (6).
A l'extrémité arrière l'arbre (7) porte un pignon (10) en prise avec une chaine sans fin (II) entrainée par un pignon moteur (12) de sortie d'un réducteur (13). Le ré¬ ducteur (13) comporte une poulie d'entrée (14) à double étage, entraînée par deux courroies (15- I5a) à partir d'une poulie deux étages (16) clavetée sur un moteur (17) à explo¬ sion ou électrique. Par exemple porté par le châssis (I). Les deux courroies (15 - I5a) d'un diamètre supérieur à l'en¬ traxe des deux poulies (14 et 16) débrayent ou entraînent simultanément lors de l'application du dispositif à galet basculant (18 - I8a) de ce fait l'arbre horizontal (7) de brassage est à l'arrêt et peut avoir une vitesse lente et une vitesse rapide. L'auge (4) est fermée par un couvercle à bascule. Deux découpages sur la face du couvercle permet- tent de recevoir l'ajustage d'une trémie (19) servant à ver¬ ser le mélange sable, ciment, eaux ; et une trémie (20) re¬ çoit la dose de fibre de verre en vrac. La trémie (20) en forme d'entonnoir de section rectangulaire est traversée à sa partie inférieure par un axe (21) percé et ferré en quin- conce par les tétons (22) de forme courbe et de hauteur suf- fisante pour affleurer les faces de la section de trémie. Entre chaque tétons par dessus l'axe, une grille (23) per¬ met lors de la rotation de la manivelle (24) le défibrage et la répartition de la fibre dans le mélangeur et dans la laitance constituée dans le mélangeur.
En dessous du mélangeur sur le châssis (I) est montée une pompe (25) du type péristaltique, dont l'arbre moteur horizontal est entraîné par un réducteur (26). Le réducteur (26) est accouplé à une boîte à vitesse (27) avec embrayage. Cette boîte (27) par l'intermédiaire de levier (28) permet d'obtenir 5 vitesses ; un point mort, et une marche inverse. Un vérin pneumatique (29) permet d'action¬ ner l'embrayage de la boîte (27). La boîte (27) est accou¬ plée par le joint (30) au moteur à explosion ou électrique (17). Le moteur (17) à deux sorties d'arbre, entraîné éga¬ lement par l'intermédiaire d'un embrayage (31) et d'un en¬ semble poulie et courroie, un compresseur d'air (32) permet¬ tant l'autonomie d'air comprimé pour la projection et la commande de débrayage (29). Sur les faces entrée et sortie de la pompe (25) calée à environ 45°, est ajustée et fixée une trémie (33) de forme bien définie pyramidale avec arête arrondie afin de permettre le glissement parfait de l'enduit. Le tuyau d'évacuation (34) de la pompe (25) débouche en partie hau- te de la face interne de la trémie (33) pour aboutir sur le côté supérieur et extérieur de la trémie. Le tuyau (34) est raccordé à un tuyau souple (35) qui aboutit à une lance de projection (36), juxtaposé au tuyau (35) un tuyau (37) d'air comprimé relie le compresseur (32) à la lance (36) et per- met la diffusion du produit projeté.
Sur le circuit d'air comprimé, à la lance, le robinet (38) par sa fermeture augmente la pression d'air qui par l'inter¬ médiaire du tuyau (39) du compresseur au vérin (29) , permet le débrayage et l'arrêt de la pompe. Le fonctionnement du -dispositif représenté et décrit ci-des¬ sus est le suivant :
Préparation dans le malaxeur (4) d'un mortier dans lequel on introduit très méthodiquement des fibres de verre trai¬ tées. Vidange dans une trémie accouplée à une pompe qui alimente par une tuyauterie une lance de projection permet¬ tant avec de l'air comprimé, projection ou epandage sur des paroies du dit produit.
Fonctionnement : après mise en route du moteur et compres- seur, la pompe (25) étant débrayée, on enclenche le dispo¬ sitif d'embrayage (18) pour la rotation de l'arbre (7) du malaxeur en petite vitesse. Par la trémie (19) on verse une quantité définie d'eau, de ciment, de sable et résines di¬ verses. Puis par le dispositif d'embrayage (18 - I8a) on passe en grande vitesse de rotation pendant environ 2 minu¬ tes. On laisse reposer le mélange environ 3 à 4 minutes et on remalaxe à grande vitesse pendant 2 minutes. Ce procédé permet d'obtenir un mélange beaucoup plus fluide. Par le dispositif d'embrayage (18) on repasse en petite vitesse. On a introduit dans le defibreur (20) la quantité de fibres correspondantes. En tournant rapidement la manivelle (24) on introduit les fibres sur les couteaux du malaxeur qui les incorporent dans le mélange sans détérioration des fi¬ bres. 30 secondes après l'épuisement des fibres, on peut vidanger le malaxeur dans la' trémie (33) située en dessous. La disposition des palettes (9) sur l'arbre du malaxeur per¬ met une bonne évacuation du mélange. On arrête par l'embra¬ yage (18 - I8a) la rotation du malaxeur.
La trémie (33) est garnie de béton fibre par 1 ' in- termédiaire du piston (29). La pompe est débrayée ou enclen¬ chée à la boîte à vitesse par le levier (28) commandant la vitesse de rotation désirée, qui correspondra à la quanti¬ té de produit projeté souhaité. En ouvrant le robinet (38) à la lance par perte de pression d'air, on embraye la boî- te à vitesse (27) entraînée par le moteur (17). La boîte de vitesse (27) est accouplée à un réducteur (26) entraînant la pompe péristaltique (25).
Le produit de la trémie en charge sur l'aspiration de la - pompe est véhiculé par l'intermédiaire d'un tuyau souple (35) jusqu'à la lance (36). L'arrivée d'air comprimé par l'intermédiaire du tuyau (37) et du du robinet (38) permet la projection de l'enduit. Si l'on supprime l'arrivée d'air sur la lance, on peut aussi procéder à 1 ' epandage du produit Par son système de galet écrasant un tuyau, la pompe péris- taltique permet le transfert de produit avec un minimum de détérioration.
Si dans le circuit une obturation se produisait, il est facile par le robinet (38) d'arrêter le fonctionne¬ ment de la pompe, en positionnant le levier (28) de la boî¬ te à vitesse en inversion de marche, on peut décompresser et refouler le bouchon, la pompe étant réversible.
La présente invention permet ainsi de remédier à toutes les difficultés d'élaboration, de transfert et de projection de bétons fibres et autres enduits similaires. La technique de préparation du mélange avec incorporation des fibres avec un matériel approprié permet de conserver au béton fibre toutes ses qualités après vieillissement. Le matériel d'une grande simplicité, et robuste est d'un maniement extrêmement aisé et efficace.
Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation, représentés et décrits ci-dessu, mais en couvre au contraire toutes les variantes, à savoir : la machine est mono-bloc ou en deux éléments sé¬ parés malaxeur et unité de pompage.
Ce système de préparation de béton fibre en discontinu, peut d'ailleurs en variante, par un ensemble d'automatisation être rendu continu.

Claims

REVENDICATIONS
1 Procédé de préparation de béton à base de fibres de ver¬ re pour projection caractérisé par le fait :
- que l'on prépare un mortier fluide à quantité définie d'eau, ciment, sable et résines diverses par malaxage à grande vitesse de rotation pendant un temps de 2 minutes en¬ viron, on laisse reposer le mélange environ 3-4 minutes, on remalaxe à grande vitesse pendant 2 minutes,
- que l'on introduit à petite vitesse une quantité définie de fibres à l'aide d'un defibreur (20) sur les couteaux d'un malaxeur (4) qui les incorpore dans le mélange sans détério¬ ration des fibres ,
- que l'on verse ensuite dans une trémie (19) en vue de cou¬ lage ou projection à l'aide d'une pompe péristaltique (25).
2 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la re- vendication I, caractérisé par une machine comprenant un châssis (I) monté sur roues (2) et sur lequel est fixé un bac de malaxage (4) traversé par un bras horizontal (7) por¬ tant des palettes de malaxage (9) un moyeu moteur (17) d'en¬ traînement en rotation du dit bras, une trémie (20) per et- tant de répartir et doser sur toute la surface de la laitan¬ ce contenue dans la trémie, la fibre qui est ainsi directe¬ ment incorporée, un moyen de pompage (25) du type péristal¬ tique du produit malaxé entraîné par le dit moyeu moteur (17) et relié par trémie de pompage (33) d'une part et ca- nalisation souple (35) d'autre part à la lance de projection (36). Un compresseur d'air (32) entraîné par le dit moyeu moteur (17) et relié par une canalisation souple (37) à la dite lance (36) celle-ci étant munie de moyen de commande (38).
3 Machine suivant la" revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un malaxeur (4) avec un arbre horizontal (7-) sur lequel est fixé des palettes (9) courbées sur le champ et terminées en forme de "Club de Golf". Ces palet¬ tes sont espacées en rotation autour de l'arbre (7) et sont largement vrillées pour terminer avec un angle par rapport à l'axe d'environ 45°.
4 Machine suivant la revendication 2 ou 3 , caractérisée en ce qu'elle comporte une trémie (33) en forme pyramidale in- versée bien définie, avec arrête arrondie en charge sur l'as¬ piration de la pompe (25).
5 Machine suivant l'une des revendications 2 à 4, caracté¬ risée par une conception monobloc.
6 Machine suivant l'une des revendications 2 à 4, caracté- risée par une conception en 2 éléments séparés malaxeur et unité de pompage.
PCT/FR1985/000254 1984-09-19 1985-09-19 Nouvelles techniques et machine pour l'elaboration, la projection et le transfert de beton a base de fibres de verre et analogues WO1986001767A1 (fr)

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Publications (1)

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WO1986001767A1 true WO1986001767A1 (fr) 1986-03-27

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EP (1) EP0194297A1 (fr)
FR (1) FR2570321B1 (fr)
WO (1) WO1986001767A1 (fr)

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