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WO2009024470A1 - Dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre - Google Patents

Dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre Download PDF

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WO2009024470A1
WO2009024470A1 PCT/EP2008/060348 EP2008060348W WO2009024470A1 WO 2009024470 A1 WO2009024470 A1 WO 2009024470A1 EP 2008060348 W EP2008060348 W EP 2008060348W WO 2009024470 A1 WO2009024470 A1 WO 2009024470A1
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WO
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connecting rod
state
connecting device
another
articulated
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060348
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English (en)
Inventor
Pascal-Marie Paul Marcel Soulier
Aurélie DE SORBAY
Original Assignee
Aircelle
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Publication date
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Priority to CA2696716A priority patent/CA2696716A1/fr
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • B64D27/406—Suspension arrangements specially adapted for supporting thrust loads, e.g. thrust links
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • B64D27/402—Arrangements for mounting power plants in aircraft comprising box like supporting frames, e.g. pylons or arrangements for embracing the power plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/76—Control or regulation of thrust reversers
    • F02K1/763—Control or regulation of thrust reversers with actuating systems or actuating devices; Arrangement of actuators for thrust reversers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B2200/63—Frangible connections
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    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32861—T-pivot, e.g., wrist pin, etc.

Definitions

  • Connecting device for connecting a first and a second articulated element relative to each other
  • the invention relates to a connecting device for connecting a first and a second element articulated with respect to one another.
  • the invention applies more particularly to areas in which the articulated elements are subjected to external stresses, the connecting device then being subjected consecutively to compressive stresses and to tensile stresses, thus generating a fatigue phenomenon of constituent elements of the connecting device.
  • a connecting device is used in particular in the field of aeronautics, in particular to equip nacelles.
  • a nacelle is a fairing element for protecting a reactor from an aircraft.
  • a nacelle generally carries two articulated elements on the mast of the aircraft so as to allow access to the engine housed inside the nacelle.
  • Locks are arranged at junction areas between the two articulated elements arranged in the lower part, that is to say at 6 o'clock, and in the upper part, that is to say at 12 o'clock, in order to avoid opening the platform during the flight. It is known to use locks comprising a connecting device comprising a connecting rod, the latter being subjected to both compression stresses and tensile stresses, thus generating a phenomenon of fatigue.
  • the rod subjected to fatigue is greatly weakened so that, for safety reasons, it is necessary to oversize it significantly and / or to provide an additional connecting rod to overcome any breakage of the aforementioned rod.
  • Such a connecting device has a weight, a cost and a large footprint.
  • the invention aims to solve these drawbacks by proposing a connecting device, intended to connect a first and a second articulated element with respect to the other, characterized in that it comprises a compression element designed to realize the passing a compressive force from one element to another in a first state, and a traction element designed to effect the passage of a tensile force from one element to another in a second state, the element compression member further forming a substitution traction member adapted to effect the passage of a tensile force from one element to another in a third state corresponding to the breaking of the traction element.
  • a fatigue phenomenon occurs when an element is frequently subjected to tensile stresses, creating a crack that tends to propagate during repetitive tensile stresses.
  • the compression element does not support any tensile stress so that it is not subjected to fatigue.
  • connection device thus provides a path of healthy effort created by the compression element and to play the same role as the traction element in case of rupture of the latter.
  • the compression element comprises a first connecting rod, the traction element comprising a second connecting rod, each connecting rod being equipped with a first and a second end provided with articulation means, respectively on the first and the second articulated elements.
  • the second connecting rod is housed in the first connecting rod.
  • This characteristic makes it possible to increase the compactness of the connecting device.
  • each connecting rod has an oblong opening in the vicinity of at least one end, the oblong opening being intended for the passage of an articulation axis of the connecting device on the corresponding element.
  • the oblong openings allow to accept a slight movement between the connecting rods and the hinge pins connected to the corresponding articulated elements. They also make it possible to compensate for the positioning defects of one half-shell relative to the other so as to allow their locking.
  • the oblong openings are arranged so that, in the first state, the first connecting rod is in abutment against the hinge axis while the second connecting rod is set back from it and that, in the second state, the second rod is in abutment against the hinge axis while the first rod is set back from it.
  • the first link in the first state, the first link is only subjected to compressive stresses while the second link is not subject to any particular constraint and, in the second state, the second rod is subjected only to tensile stresses while the first rod is not subject to any particular constraint.
  • the invention further relates to a nacelle comprising a first and a second element articulated with respect to each other, characterized in that the articulated elements are connected by at least one connecting device according to the invention.
  • the invention also relates to an aircraft, characterized in that it comprises at least one nacelle according to the invention.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view in a first state
  • Figure 2 is an enlarged view of one end of the connecting device of Figure 1;
  • Figures 3 and 4 are views respectively corresponding to Figures 1 and 2, the connecting device in a second state;
  • FIG. 1 shows a connecting device 1 comprising a first connecting rod 2 of generally tubular shape and a second connecting rod 3 of generally cylindrical shape, extending inside the first connecting rod 2 along an axis A.
  • Each connecting rod 2, 3 comprises a first and a second end 4, 5, respectively connected to a first and a second clevis
  • the axis 9 is arranged perpendicular to the axis 8.
  • the second ends of the connecting rods 2, 3 are connected to a universal joint 13 of which the yoke 7 is part and having an axis articulation 14 parallel to the axis 8.
  • the first end 4 of the second connecting rod 3 comprises a yoke 10 hinged to the first hinge axis 8, the yoke 10 having two oblong holes 11 arranged facing one another.
  • the first end 4 of the first connecting rod 2 further comprises two oblong holes 12 traversed by the first hinge axis 8 and arranged facing one another.
  • the oblong holes 11, 12 have substantially the same length and are arranged staggered with respect to each other so that, in a first traction state of the connecting device, shown in FIGS. 1 and 2, the second connecting rod 3 in abutment against the first hinge pin 8, at the outer portion of the oblong holes 11, while the first rod 2 is set back from the aforementioned axis 8. In this way, in the first state of traction, only the second link 3 is subjected to tensile stresses, the first link 2 being subjected to no particular constraint.
  • Figures 3 and 4 show the connecting device 1 in a second state, corresponding to a state of compression thereof.
  • the first link 2 abuts against the first hinge axis 8, at the inner portion of the oblong holes 12, while the second link 3 is set back from the aforementioned axis 8.
  • the first connecting rod 2 can also abut against a concave bottom 15 of the yoke 6, or else come into abutment against the bottom 15 and against the axis 8.
  • first rod 2 does not abut against the axis 8
  • first connecting rod 2 is subjected to compressive stresses, the second connecting rod 3 being subjected to no particular constraint.
  • the device In normal operation, the device is subjected to one of the two aforementioned states, so that none of the connecting rods 2, 3 is subjected to both compression and traction.
  • the connecting rods 2, 3 therefore do not undergo a fatigue phenomenon, occurring during a succession of tensile stresses or by the alternation between compressive stresses and tensile stresses.
  • Figures 5 and 6 show a third state of the connecting device 1 corresponding to accidental operation.
  • This third state corresponds to a break of the second connecting rod 3.
  • the first connecting rod 2 capable of producing the passage of compressive force between the two articulated elements of the nacelle, is also capable of producing the passage of tensile force in the event of rupture. of the second connecting rod 3.
  • the first connecting rod 2 abuts against the first hinge axis 8, at the outer portion of the oblong holes 12.
  • the first connecting rod 2 thus forms a pathway for the traction forces.
  • the second connecting rod 3 able to achieve the passage of traction force between the two articulated elements of the nacelle, is also able to achieve the passage of compressive force in case of breakage of the first connecting rod 2.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de liaison (1), destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de compression (2) conçu pour réaliser le passage d'un effort de compression d'un élément à un autre dans un premier état, et un élément de traction (3) conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre dans un second état, l'élément de compression formant en outre un élément de traction de substitution conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre, dans un troisième état correspondant à la rupture de l'élément de traction.

Description

Dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre
L'invention concerne un dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre. L'invention s'applique plus particulièrement à des domaines dans lesquels les éléments articulés sont soumis à des contraintes externes, le dispositif de liaison étant alors soumis consécutivement à des contraintes de compression et à des contraintes de traction, engendrant ainsi un phénomène de fatigue des éléments constitutifs du dispositif de liaison. Un dispositif de liaison est notamment utilisé dans le domaine de l'aéronautique, en particulier afin d'équiper des nacelles.
Une nacelle est un élément de carénage permettant de protéger un réacteur d'un aéronef. Une nacelle co mporte généralement deux éléments articulés sur le mat de l'aéronef de manière à permettre un accès au moteur logé à l'intérieur de la nacelle.
Des verrous sont disposés au niveau de zones de jonction entre les deux éléments articulés, disposées en partie inférieure, c'est-à-dire à 6 heures, et en partie supérieure, c'est-à-dire à 12 heures, afin d'éviter une ouverture de la nacelle durant le vol. II est connu d'utiliser des verrous comprenant un dispositif de liaison comportant une bielle, celle-ci étant soumise aussi bien à des contraintes de compression qu'à des contraintes de traction, engendrant alors un phénomène de fatigue.
La bielle soumise à de la fatigue est fortement fragilisée de sorte que, pour des raisons de sécurité, il est nécessaire de la surdimensionner de manière importante et/ou de prévoir une bielle additionnelle permettant de pallier une éventuelle rupture de la bielle précitée. Un tel dispositif de liaison présente un poids, un coût et un encombrement importants.
L'invention vise à résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de compression conçu pour réaliser le passage d'un effort de compression d'un élément à un autre dans un premier état, et un élément de traction conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre dans un second état, l'élément de compression formant en outre un élément de traction de substitution conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre, dans un troisième état correspondant à la rupture de l'élément de traction. Un phénomène de fatigue apparaît lorsqu'un élément est fréquemment soumis à des contraintes de traction, créant alors une crique qui a tendance à se propager lors des sollicitations répétitives en traction.
L'élément de compression ne supporte aucune contrainte de traction de sorte qu'il n'est pas soumis à de la fatigue.
Le dispositif de liaison selon l'invention apporte ainsi un chemin d'effort sain crée par l'élément de compression et permettant de jouer le même rôle que l'élément de traction en cas de rupture de ce dernier.
Le dimensionnement de l'élément de traction peut ainsi être réduit. Avantageusement, l'élément de compression comporte une première bielle, l'élément de traction comportant une seconde bielle, chaque bielle étant équipée d'une première et d'une seconde extrémités équipées de moyens d'articulation, respectivement sur le premier et le second éléments articulés. Selon une caractéristique de l'invention, la seconde bielle est logée dans la première bielle.
Cette caractéristique permet d'augmenter la compacité du dispositif de liaison.
Préférentiellement, chaque bielle comporte une ouverture oblongue au voisinage d'au moins une extrémité, l'ouverture oblongue étant destinée au passage d'un axe d'articulation du dispositif de liaison sur l'élément correspondant.
Les ouvertures oblongues permettent d'accepter un léger débattement entre les bielles et les axes d'articulation reliés aux éléments articulés correspondants. Elles permettent en outre de compenser les défauts de positionnement d'une demi-coquille par rapport à l'autre de manière à permettre leur verrouillage.
Selon une possibilité de l'invention, les ouvertures oblongues sont agencées de sorte que, dans le premier état, la première bielle est en butée contre l'axe d'articulation tandis que la seconde bielle est en retrait de celui-ci et que, dans le second état, la seconde bielle est en butée contre l'axe d'articulation tandis que la première bielle est en retrait de celui-ci.
De cette manière, dans le premier état, la première bielle est soumise uniquement à des contraintes de compression tandis que la seconde bielle n'est soumise à aucune contrainte particulière et, dans le second état, la seconde bielle est soumise uniquement à des contraintes de traction tandis que la première bielle n'est soumise à aucune contrainte particulière.
L'invention concerne en outre une nacelle comportant un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre, caractérisée en ce que les éléments articulés sont reliés par au moins un dispositif de liaison selon l'invention.
L'invention concerne également un aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nacelle selon l'invention.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de ce dispositif de liaison.
Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale, dans un premier état;
Figure 2 est une vue agrandie d'une extrémité du dispositif de liaison de la figure 1 ;
Figures 3 et 4 sont des vues correspondant respectivement aux figures 1 et 2, du dispositif de liaison dans un deuxième état ;
Figures 5 et 6 sont des vues correspondant respectivement aux figures 1 et 2, du dispositif de liaison dans un troisième état ; La figure 1 représente un dispositif de liaison 1 comportant une première bielle 2 de forme générale tubulaire et une seconde bielle 3 de forme générale cylindrique, s'étendant à l'intérieur de la première bielle 2 selon un axe A.
Chaque bielle 2, 3 comporte une première et une seconde extrémités 4, 5, reliées respectivement à une première et une seconde chapes
6, 7, ces dernières étant fixées à un premier et un second éléments mobiles d'une nacelle, non représentés, par l'intermédiaire d'un premier et d'un second axes d'articulation 8, 9. L'axe 9 est disposé perpendiculairement à l'axe 8.
Plus précisément, les secondes extrémités des bielles 2, 3 sont reliées à un cardan 13 dont fait partie la chape 7 et présentant une articulation d'axe 14 parallèle à l'axe 8.
La première extrémité 4 de la seconde bielle 3 comporte une chape 10 articulée sur le premier axe d'articulation 8, la chape 10 comportant deux trous oblongs 11 disposés en regard l'un de l'autre. La première extrémité 4 de la première bielle 2 comporte en outre deux trous oblongs 12 traversés par le premier axe d'articulation 8 et disposés en regard l'un de l'autre.
Les trous oblongs 11 , 12 présentent sensiblement la même longueur et sont agencés de manière décalés les uns par rapport aux autres de sorte que, dans un premier état de traction du dispositif de liaison, représenté aux figures 1 et 2, la seconde bielle 3 vient en butée contre le premier axe d'articulation 8, au niveau de la partie externe des trous oblongs 11 , tandis que la première bielle 2 est en retrait de l'axe 8 précité. De cette manière, dans le premier état de traction, seule la seconde bielle 3 est soumise à des contraintes de traction, la première bielle 2 n'étant soumise à aucune contrainte particulière.
Les figures 3 et 4 représentent le dispositif de liaison 1 dans un second état, correspondant à un état de compression de celui-ci. Dans ce second état de compression, la première bielle 2 est en butée contre le premier axe d'articulation 8, au niveau de la partie interne des trous oblongs 12, tandis que la seconde bielle 3 est en retrait de l'axe 8 précité.
En fonction des dimensions des différents éléments, la première bielle 2 peut également venir en butée contre un fond concave 15 de la chape 6, ou encore venir à la fois en butée contre le fond 15 et contre l'axe 8.
Dans le cas où la première bielle 2 ne vient pas en butée contre l'axe 8, il est possible d'alléger celui-ci en le dimensionnant uniquement à des contraintes de traction successives plutôt qu'à des contraintes alternées de traction et de compression. Ainsi, seule la première bielle 2 est soumise à des contraintes de compression, la seconde bielle 3 n'étant soumise à aucune contrainte particulière.
En fonctionnement normal, le dispositif est soumis à l'un des deux états précités, de sorte qu'aucune des bielles 2, 3 n'est soumise à la fois à de la compression et à de la traction. Les bielles 2, 3 ne subissent donc pas de phénomène de fatigue, apparaissant lors d'une succession de contraintes de traction ou par l'alternance entre des contraintes de compression et des contraintes de traction.
Les figures 5 et 6 représentent un troisième état du dispositif de liaison 1 correspondant à un fonctionnement accidentel. Ce troisième état correspond en effet à une rupture de la seconde bielle 3. Comme cela est représenté plus particulièrement en figure 6, la première bielle 2, apte à réaliser le passage d'effort de compression entre les deux éléments articulés de la nacelle, est également apte à réaliser le passage d'effort de traction en cas de rupture de la seconde bielle 3. En effet, en cas de rupture et de traction sur le dispositif de liaison 1 , la première bielle 2 vient en butée contre le premier axe d'articulation 8, au niveau de la partie externe des trous oblongs 12. La première bielle 2 forme ainsi un chemin de passage pour les efforts de traction.
De même, selon le même principe, la seconde bielle 3, apte à réaliser le passage d'effort de traction entre les deux éléments articulés de la nacelle, est également apte à réaliser le passage d'effort de compression en cas de rupture de la première bielle 2.
Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation de ce dispositif de liaison, décrite ci-dessus à titre d'exemple, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi qu'un tel dispositif pourrait être utilisé dans des domaines d'application différents de celui des nacelles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de liaison (1 ), destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de compression (2) conçu pour réaliser le passage d'un effort de compression d'un élément à un autre dans un premier état, et un élément de traction (3) conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre dans un second état, l'élément de compression formant en outre un élément de traction de substitution conçu pour réaliser le passage d'un effort de traction d'un élément à un autre, dans un troisième état correspondant à la rupture de l'élément de traction.
2. Dispositif de liaison (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément de compression comporte une première bielle (2), l'élément de traction comportant une seconde bielle (3), chaque bielle (2, 3) étant équipée d'une première et d'une seconde extrémités (4, 5) équipées de moyens d'articulation (8, 9), respectivement sur le premier et le second éléments articulés.
3. Dispositif de liaison (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde bielle (3) est logée dans la première bielle (2).
4. Dispositif de liaison (1 ) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque bielle (2, 3) comporte une ouverture oblongue (12, 11 ) au voisinage d'au moins une extrémité (4, 5), l'ouverture oblongue (12, 11 ) étant destinée au passage d'un axe d'articulation (8) du dispositif de liaison (1 ) sur l'élément correspondant.
5. Dispositif de liaison (1 ) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ouvertures oblongues (11 , 12) sont agencées de sorte que, dans le premier état, la première bielle (2) est en butée contre l'axe d'articulation (8) tandis que la seconde bielle (3) est en retrait de celui-ci et que, dans le second état, la seconde bielle (3) est en butée contre l'axe d'articulation (8) tandis que la première bielle (2) est en retrait de celui-ci.
6. Nacelle comportant un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre, caractérisée en ce que les éléments articulés sont reliés par au moins un dispositif de liaison (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5.
7. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nacelle selon la revendication 6.
PCT/EP2008/060348 2007-08-20 2008-08-06 Dispositif de liaison, destiné à relier un premier et un second éléments articulés l'un par rapport à l'autre WO2009024470A1 (fr)

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BRPI0813606-8A2A BRPI0813606A2 (pt) 2007-08-20 2008-08-06 "dispositivo de acoplamento, nacela dotada de um primeiro e de um segundo elemento que são articulados entre si e aeronave"
RU2010109814/11A RU2475420C2 (ru) 2007-08-20 2008-08-06 Соединительное устройство для соединения первого и второго элементов, шарнирно поворотных относительно друг друга
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CA2696716A CA2696716A1 (fr) 2007-08-20 2008-08-06 Dispositif de liaison, destine a relier un premier et un second elements articules l'un par rapport a l'autre

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FR07/05935 2007-08-20
FR0705935A FR2920178B1 (fr) 2007-08-20 2007-08-20 Dispositif de liaison, destine a relier un premier et un second elements articules l'un par rapport a l'autre

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CN (1) CN101778764B (fr)
BR (1) BRPI0813606A2 (fr)
CA (1) CA2696716A1 (fr)
FR (1) FR2920178B1 (fr)
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