DE1589432A1 - Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbuendeln - Google Patents
Blende zur Begrenzung von ionisierenden StrahlenbuendelnInfo
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Description
Zwei.:ϊ.ίι ί . .--wii. c " ■
Artashes B. Atovmian, Moskau /UdSSR 4. März 1970
Irina A, Davydova, "
Abram B. Litvan » -
Abram B. Litvan » -
- Stanislav V» NesterenJco "
Nikolai P. Pukov " .
Vladimir K. Jagolkovsky " .
Nikolai P. Pukov " .
Vladimir K. Jagolkovsky " .
P 15 89 432.3-33 P I5177
Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln
Die Erfindung betrifft steuerbare Blenden zur Begrenzung
von Bündeln energiereicher ionisierender Strahlen. Sie ist hauptsächlich für die Anwendung auf dem Gebiet der
Strahlenheilkunde bestimmt, kann aber auch zu anderen Zwek·*-
ken benutzt werden. .
Bs-sind steuerbare Blenden zur Begrenzung von ionisierenden
Strahlenbündeln bekannt, die in ein Gehäuse eingebaute und senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar
angeordnete Blöcke aus Strahlenschutzwerkstoff enthalten
(Kanadisches Patent, erteilt in England Hr802 647, EL.98/1·.
E3). .:
Einer der Nachteile dieser bekannten Blende bes.teht in der
...2 Neue Uniei lagen (Art 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Slate 3 des ÄnderunöBfleä. v. 4.9.1967J
009830/0509
langen für die Einstellung der Blende notwendigen Dauer,
was durch die langwierige nacheinander folgende Betätigung von sechs Greifrädern der Handsteuerung verursacht wird·
Da andererseits die Strahlungsdosis direkt von der EIns-telldauer
der Blende abhängt, ist das bei der Einstellung der Blende unmittelbar am Strahlerkopf arbeitende Bedienungspersonal
stark gefährdet·
Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt#daß die Leistungsfähigkeit
und Wirtschaftlichkeit moderner Geräte gerade durch eine Erhöhung der Dosisleistung erreicht wird,
wodurch die Bestrahlungsdauer des Kranke..,! auf ein Minimum
herabgesetzt wird·
"Ein anderer Nachteil der bekannten Blende, besteht darin,
daß sich die keilförmigen Blöcke bei der Einstellung der Blendenöffnung verklemmen oder gegenseitig zusammenstoßen,
wodurch die Blöcke, insbesondere deren scharfa Kanten beschädigt
werden und die Benutzung der Blende erschwert wird·
Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigimg dieser
Nachteile· . .
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln zu enty/ickeln
mit einer bezüglich der Gestalt und den Abmessungen steuerbaren Blendenöffnung, die mit großer Schnelligkeit
und mittels einer Fernsteuerung eingestellt werden kann·
. 009830/0589 ...3
Diese Aufgabe wird bei einer Blende zur Begrenzung von ioni<sierenden
StrahlenhiindelHj bestehend aus keilförmigen, aufeinander
gleitenden und in einem Gehäuse senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar- angeordneten
!Peilen aus Sfcrahienschutzwerkstoff dadurch gelöst, daß das
Verschieben der die vieleckige Blendenöffnung bildenden
keilförmigen, Teile durch mindestens zivei in das Gehäuse
eingebaute f die Blende umfassende innen verzahnte Räder er*·
■"folgt!, die von. einem gemeinsamen Antrieb entweder gleichzeitig oder aufeinander folgend gedreht werden und'wobei
jedes mit mindestens einem keilförmigen Teil kinematisch
gekoppelt ist. - ·
Der Antrieb der innenverzahnten Räder kann einen Radkranz
enthalten, dar durch Schaltkupplungen mit äen innen ver«
sahnten Rädern gekoppelt wird.
Zwecks Erhöhung, der Scrahlungssicherheit durch Fernsteuerung
und als Erleichterung der Bedienung der Blende ist es vorteilhaft,
den Radkranz durch einen "Elektromotor anzutreiben·
Zur Begrenzung der gegenseitigen Lage der keilförmigen Teile
zwecks Vermeidung von Beschädigungen und Verkleidungen
der letzteren sowie zur Verringerung von deren Größe und Gewichts' ist es zweckmäßig, an den innen verzahnten Rädern ■
Anschläge
009830/0589 v.-4
Im folgenden v/ird der Gegenstand der Erfindung durch ein
Anwendungsbeispiel anhand der beigelegten Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Blende;
Fig. 2 die Ansicht der Blende ohne Oberteil des Gehäuses in Strahlungsrichtung;
Fig. 3 den Schnitt HI-III gemäß Fig. 2;
Fig. 4 den Schnitt IV-IV gemäß Fig. 2;
Fig. 5 den Schnitt V-V gemäß Fig. 2;
Fig. 6 den Schnitt VI-VI gemäß Fig. 2';
Fig. 7 die relative Lage der Begrenzungsanschläge im Augen-
blick des Anstoßens gegeneinander·
Die erfindungsgemäße Blende besteht aus einem aus einem Unterteil
2 und einem Oberteil 3 zusammengesetzten Gehäuse 1
(Fig. l).in-dem ein Satz keilförmiger Teile 4 (Fig. 2) 5, 6,
7, 8, 9, 10, 11 aus Schutzwerkstoff, z.B. Wolfram, angeordnet ist.
Diese zur Strahlenbundelach.se I-I (Fig. 1) senkrecht angeordneten
keilförmigen Teile werden an ihren gemeinsamen Stoßstellen
oben und unten durch Laschen 12 (Fig. 2 und p) aus
dem gleichen Schutzwerkstoff miteinander verbunden.
•Die als zusätzlicher Schutz für die Stoßstellen dienenden
Ö09Ö30/0583
• Laschen 12 sind durch Schrauben an den keilförmigen Teilen
4-s 5» 6» 7» 8, 9» 10, 11 befestigt, halten dre letzteren
in der Anstoßstellung zurück und ermöglichen ein gegenseitiges
Gleiten.
Der spitze Winkel der keilförmigen Teile 4, (Pig. 2) 5j 8»
9, 'betragt 60° und derjenige der Teile 6, 7, 1:0,. 11 -50°,
wodurch die dem Strahlenbündel zugekehrten Seiten der Teile 4-, 5, 7» 8, 9r H- ein© sechskantige Öffnung.mit einem Winkel
von 120° zwischen den benachbarten Kanten bilden·
Die Anstoßebenen der Teile 6, 7, 10 und 11 bilden mit den
dem Strahlenbündel zugekehrten Kanten der Teil 4, 8 einen rechten Winkel, wodurch .außer der sechskantigen auch achtkantige
und rechteckige Öffnungen zusammengestellt werden können»-
Am Unterteil 2 des Gehäuses 1 sind drei die Blende umfassende
innenverzahnte Räder 15, (Pig. 1) 14, 15 angeordnet,
die sich unabhängig voneinander drehen können und dadurch die gegenseitig unabhängige 'Einstellung der Längs- und Quer-,
größe; sowie der Gestalt der Blendenöffnung, für den Strah-
durch .
:-lüngsgang gewährleisten« ;
Die innenyerzahnten Räder 15, 14, 15 werden durch einen
einzigen Antrieb 15' betätigt, der einen im Gehäuse 1 angeordneten drehbaren Radkranz 16 (Pig. 1*2) enthält.. vr , v ^
0 0 9830/0S89 --
Zum aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen Anschluß der innen verzahnten Räder 13, 14, 15 an den Radkranz 16
sind drei gleiche unabhängig voneinander v/irkende Schaltkupplungen 17 (in Fig. 6 ist nur eine Kupplung gezeigt),
in der Blende angeordnet.
Zur Betätigung der keilförmigen Teile bei der Bildung von
Blendenöffnungen der erforderlichen Größe und Gestalt ist jedes der innenνerzahnten Räder 13 (Fig. 1), 14 und 15 mit
dem jeweiligen Satz keilförmiger Teile kinematisch verbunden.
Das innenverzahnte Rad 13, welches das Längsmaß der Blendenöffnung
regelt, bewerkstelligt das*Verschieben der in Längsnuten 20 und 21 des Gehäuses 1 laufenden Schlitten 18
und 19.
Zu diesem Zv/eck sind die Schlitten 18 und 19 mit Zahnstan-'
gen 22, 23 versehen, die mit im Gehäuse 1 angeordneten und über Zahnräder 26 (Fig. 1, 2), 27 mit dem Rad 13 verbundenen
Ritzeln 24 .und 25 im Eingriff stehen.
Auf den Schlitten 18 (Fig. 2) 19» sind entsprechend die
Teile 10, 11 und 6, 7 angeordnet. Zur Querverschiebung dieser Teile ist der Teil 10 mit Führungen 28 (Fig. 2,3,4) versehen, in deren Nuten auf dem Schlitten 18 quer angeordnete
Keile 29 (Fig. 3, 4) sitzen^
009830/0589 '"7
Der Teil 11 (Fig. 2,3,4) ist ebenfalls mit Führungen 30
versehen, in deren Hüten auf dem Schlitten 18 quer angeordnete
Keile 31 (Fig. 2,4) sitzen.
Die keilförmigen Teile 6 und 7 (Figo .2) sind mit dem Schlitten
19 in ähnlicher Weise durch Führungen 32, 33 und quer liegende Keile (in den Darstellungen niGht gezeigt) verbunden·
Aufgrund des gegenseitigen Gleitens aller aneinander stoßender keilförmiger Teile wird die jeweilige Lage und Orientierung
der Teile in Bezug auf das Gehäuse 1 der Blende durch die Schlitten 18, 19 mit den quer liegenden Keilen in der
zur Strahlenbiiadelaciise 1-1 senkrecht on Ebene verschoben·
Andererseits dienen die Schlitten 18, 19 mit den auf ihnen
angeordneten Keilen zum Festhalten der Teile 5, 6» 7 und 9»
10, 11 bei Länäsverscniebungen.
Das Rad 14 bev/erksteiligt die Querverschiebung der Teile 4
und 8 durch Zahnstangen 34 (Fig. 2,3) und 35 (Fig. 2), die
über Ritzel 36 (Fig.2, 3) und 37 (Fig. 2) mit von dem Rad
14 angetriebenen Zahnrädern 38 (Fig. 2,3) und 39 (Fig.2) im
Eingriff stehen·
Die Zähne der Ritzel 36, 37-kaben eine für alle Stellungen
der Schiit«en 13 und 19 ausreichende Breite.
. · 009830/0 5 89
Außerdem-dienen die Zähne der Ritzel 3&i 37 in
dung mit deren Zahnstangen 34, 35 bei einer Längsverschiebung
der Schlitten 18, *19 als Führungen der Teile 4, 8, um eine Änderung des Abstandes zwischen den"letzteren zu verhindern.
Zur Veränderung der relativen Stellung der "Teile Il und 10
sowie auch der Teile 6 und 7 zu den Teilen 4, "8 zwecks Änderung der Gestalt der Blenden-öffnung sind die Führungen dieser
Teile, nämlich 30 (Fig. 4), 28 und 32 (Fig. 2) und 33,
mit Zahnstangen· versehen.
Die Zahnstangen 42 (Fig. 2,4) und 43 der Führungen 30., 28
stehen mit einem Ritzel 44 (Fig. 4) im Eingriff, das· über
zwei Kegelradpaare 45 (Fig. 2, 4) und 47 und durch eine Teleskopwelle 46 mit einem- durch das Rad 15 angetriebenen Zahnrad
48 gekoppelt ist. "■"-- .
Auf dieselbe 7/eise sind die Teile 6 und 7 mittels eines Zahnrades
49 mit dem Rad 15 verbunden«
Außer zur Ankupplung der innenverzahnten Räder 13, .14, 15
an den Radkranz 16 dienen die Schaltkupplungen 17 (Fig. 6) als Sperrvorrichtung für die Jeweils unerwünschte Verschiebungsart.
■
Die Schaltkupplung 17 enthält eine in dem Gehäuse 1 angeordnete
Achse 50 sit einem hierauf festsitzenden mit dem Rad
0098 30/058 9
15.88*3?
' Achae- JpQ) ist; frerilau-iend! eia>
mit,
Biie4is& 351
.mat dysia Esyäfcimnz 16 geicuppelt oaer-
>^, la-au; ig^te <äie ^ei-sctole^bb-ajce Biicbse- 55 Bit; An«
lügeini 5S^ edinem 4^$etieiimg.al£egel· 57 und, einer Spiralfe-
?' 5® asjiS-gefSk-feaife^t· A^tstallet &es. Hebels 60- für den Handbeta?iesbj
"teanii; di.e Kisip^l^üjg 1? mit. einem Bllelct;romagn.eten 59 ver
liies Bad'eitj' 1^>
uftdi 1,5 sind; du^Qli entsprechende Sch,altkupplun-:
gen■ ([plefeft d;aÄSe:S.t,e;2i,lt:^ imit dleift KadJcranz 16 gekoppelt·.
15'("Big.* t) entnält außer dem Zahnkranz 16
Ä am\ Qfter^eil '3: dle-s. Gehäuses 1 angeordneten Blektromo>-
: 63it, am:· iLbep" eia Getriebe 63 und, über ein im Gehäuse 1
i sitzendes; Zahnrad 63 mit dem Zahnkranz 16 ge-
, Begrenzung; der· Wechsels ei t.igen Stellungen: der keille
siwie ihrer Lage in Bezug auf das Gehäuse 1
.sind die· Eäder 13^ 14 und'15'mit Begrenzungsanschlägen 64
^ 66 j, 67»>
$8 C^iS.' 2) versehen. Außerdem sind
8 3^0/^0
'~mm 15SS432
ϊ 68 uidi 7© ζΜ&* 2$ attt äßm Gte&äms® 1i
der> Blende?
Wirkungsweise der; BOleaidie ist
Zxm Einstellen· der,· e^:£&E(SeC'iicb.©rL· langsabntessuii^
dienöffatmg νύ,ζά. Sex BILekferomagiiefc 5© Clig* S)?
kupplung 17 eirtgeseiialtat,, wodaorQit si.e&
dienöffatmg νύ,ζά. Sex BILekferomagiiefc 5© Clig* S)?
kupplung 17 eirtgeseiialtat,, wodaorQit si.e&
Biicitsa 55 eatlang dec? Acitsa 5Q veJfSicisiebt; una. tntfeeaEä Zitcsam«
mendriicicen der Feder 59 das. Zajmrad 52 iolfeireüLs dea* .
Se 53.1 56 mit dem Zahnkranz 16 in, MngiEifi' bi!i3ig,fe· Bei"
.■■kranz: 16 wird Hierbei durek den Blefct^oaiOitur über· das: Getriebe 62 und das; Zahnrad
Se 53.1 56 mit dem Zahnkranz 16 in, MngiEifi' bi!i3ig,fe· Bei"
.■■kranz: 16 wird Hierbei durek den Blefct^oaiOitur über· das: Getriebe 62 und das; Zahnrad
Ber Zahnkranz; IS (Big* 6·)- kann amcii von!" Hand gedreht; wer dem
zu dieseDi Zweck ist der Zahnkranz; IS unit einer Riffelung ve
seiien. ' - .
Dadurch, wird die Achse 50 und damit; iiaer- das darauf fes.fcs-i.fc
zende Zahnrad 51 das Rad 13 in Dreitung vOrs&fczfc* Yom Rad 13
aus werden die Zahnräder 26 und 27 angetrieben, die über
die Ritzel 24, 25" die Schlitten 18 und 19' in BeAve^gung ver-' setzen. .
die Ritzel 24, 25" die Schlitten 18 und 19' in BeAve^gung ver-' setzen. .
Die auf den Schlitten 18 und 19 angeordneten !eile 10
11 und" 6, 7 werden hierdurch in Längsrichtung verschoben
und nehmen dabei die Teile 4, 9 und 5> 8: mit·.
11 und" 6, 7 werden hierdurch in Längsrichtung verschoben
und nehmen dabei die Teile 4, 9 und 5> 8: mit·.
« · »-L-L k
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- 1λ -
Zur Einstellung der erforderlichen Querabmessung der Blendenöffnung wird der Elektromagnet der entsprechenden Schaltkupplung
(nicht gezeigt) betätigt, wodurch das Rad 14 in ähnlicher V/eise an den Antrieb 15' geschaltet wird· Durch
Drehung des Rades 14 werden über die Zahnräder 38, 39, die
beiden Keüelradpaare 40, 41 und die Ritzel 36» 37» die mit
den Teilen 4, 8 gekoppelten Zahnstangen 34» 35 in Bewegung
versetzt· Dadurch verschieben sich die Teile 4, 8 in Quer-
"'■■'.-■.■■.-..■ <
richtung und nehmen die aufeinander gleitenden keilförmigen
Teile 5» 6, 11 und 9» 10, 7 mit.
Zur Veränderung der Gestalt der Blendenöffnung wird der Elektromagnet
der dritten Schaltkupplung (nicht gezeigt) betätigt,
wodurch das Rad 15 in ähnlicher Weise mit dem Antrieb
15' gekoppelt wird. Durch Drehung des Rades 15 v/erden über
das Zahnrad 48 die beiden Kegelradpaare 47, 45, die Teleskopwelle 46, das Ritzel 44 und die Zahnstangen 42, 43 gegeneinander
in Querrichtung verschoben. Gleichzeitig damit werden
ebenfalls infolge der Drehung des Rades 14 über das Zahnrad 49 und einen ähnlichen Getriebezug die Teile 6 und 7 gegeneinander
in Querrichtung verschoben. Gleichzeitig mit der Bewegung der Teile 6, 7 und 10, 11 verschieben sich auch die
Teile 8, 9 und 4, 5, die sowohl auf den ersteren als auch
♦aufeinander gleiten·
Treffen die spitzen Winkel der Teile 5, ' , 7 und 11, 9 zu- '
semaen, so entsteht eine sechseckige 31endenöffnung·
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!Treffen die spitzen Winkel der Teile' 6 und 10 mit den Kanten
der Teile 4 und 8 entsprechend zusammen, so bildet sich. eine rechteckige Blendenöffnung· ·
Bei einer Zwischenstellung der spitzen Winkel der Teile 5, 6,
7 und 9r 10, 11 zwischen den GrenzStellungen, nimmt die. Blendenöffnung
eine achteckige Gestalt an.
Die unabhängig voneinander arbeitenden Schaltkupplungen ermöglichen
es, unter Benutzung eines gemeinsamen Antriebs diese Regelungen der Blendenöffnung bezüglich Abmessungen und
der Form gleichzeitig oder aufeinander folgend vorzunehmen·
Werden die Räder 1$ und 14- gleichzeitig mit dem Antrieb .15'
verbunden, so erfolgt eine stufenlose Änderung der Abmessungen der Blendenöffnung unter Beibehaltung der Gestalt der
Blendenöffnung.
Ein Aneinanderstoßen von keilförmigen Teilen wird hierbei durch die auf den innenverzahnten Rädern 13,..14, 15 angeordneten
Begrenzungsanschläge 64, 65, 66, 67 verhindert.
Bei einer Gestaltsänderung, z.B. bei der Einstellung einer
rechteckigen Öffnung, verschiebt der Antrieb 15' mit Hilfe des Rades 15 die keilförmigen Teile so lange, bis die spitzen
V/inkel der Teile 6 und 10 gegen die dem Strahlenbündel zugekehrten Kanten der Teile 4 und 8 stoßen» Da die Lage
der Teile 6 und 10 in Bezug auf diejenige der Teile 4 und 8
009830/0589 ---1^
durch die gegenseitige Stellung der Räder 14 und 15 bestimmt
wird, wird ©ine Beschädigung der Te'ile 4 und 8 durch
die, auf den Rädern 14, 15 angeordneten Begrenzungsanschläge
66 und 67 vermieden«
Bei gleichförmiger Blendenöffnung wird das Verhältnis von Längs- und Querabmessung durch die auf den Rädern 13, 14
angeordneten Begrenzungsanschläge 65, 64 aufrechterhalten.
Bin übermäßiges Auseinanderziehen der keilförmigen Seile
bei der Vergrößerung der Abmessungen der Blendenöffnung wird durch die gemeinsam wirkenden Begrenzungsanschläge 64, 65,
66, 67, 68, 69 (Fig. 1, 7) verhindert.
Die minimale Blendenöffnung wird durch die Begrenzungsanschläge
64, 65,· 66, 67, 68, 70 festgelegt.
Der Erfindungsgegenstand ist zwar anhand einer Blende mit
sechs keilförmigen !eilen, von denen zwei zusätzlich gespaltet
sind, erläutert worden, ist aber ebenso für Blenden mit •einer größeren Zahl keilförmiger Teile anwendbar. .-..
Außerdem können je nach Form und Verschiebung der Teile · Blendenöffnungen mit drei und mehreren "Ecken eingestellt werden*
." . ; . ·
Der Vorteil de*1 Erfindung besteht aufgrund der an den innen
verzahnten Rädern angeordneten Anschlägen in einer großen
G09830/0589
Betriebszuverlässigkeit und infolge der Anv/endung eines
einzigen Antriebs zur Änderung der Abmessungen und der Gestalt der Blendenöffnung in der Schnelligkeit der Einstellung, was bei einer hohen Aktivität der Strahlungsquelle
sowie bei Handregelung der Blende bezüglich, des Strahlungsschutzes wichtig ist» Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Blende über den antreibenden Elektromotor und die Elektromagneten der Schaltkupplungen fernzu-
einzigen Antriebs zur Änderung der Abmessungen und der Gestalt der Blendenöffnung in der Schnelligkeit der Einstellung, was bei einer hohen Aktivität der Strahlungsquelle
sowie bei Handregelung der Blende bezüglich, des Strahlungsschutzes wichtig ist» Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Blende über den antreibenden Elektromotor und die Elektromagneten der Schaltkupplungen fernzu-
■ ο
steuern, wodurch eine Strahlungsgefährdung des Bedienungspersonals
ausgeschlossen wird.
009830/0 589
Claims (1)
- Γ
acc-'1970Bs/HuP 15 89 452.3-33PatentansprücheΊ· Blende zur Begrenzung von ionisierenden Strahlenbündeln, bestehend aus keilförmigen, aufeinander gleitenden und in einem Gehäuse senkrecht zur Hauptachse des Strahlenbündels verschiebbar angeordneten feilen aus Strahlenschutzwerkstoff, dadurch g e k e η η ζ e χ c h η e t , daß das Verschieben der die vieleckige Blenden*· öffnung bildenden keilförmigen Teile (4,5,6,7,8,9,10,11) durch mindestens zwei in das Gehäuse (1) eingebaute, die Blendenöffnung umfassende innen verzahnte Räder (13,14, 15) erfolgt, die von einem gemeinsamen Antrieb (15') entweder gleichzeitig oder aufeinander folgend gedreht werden und wobei jedes mit mindestens einem keilförmigen Teil kinematisch gekoppelt ist. . .2· Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der innen verzahnten Räder (13,14,15) einen Radkranz (lö) enthält, der durch Schaltkupplungen (17) mit · den innen veraahnten Hadern (13,14,15) gekoppelt wird«Neue ünteilagsrt (ArL7§lA&s.2Nr. I S3t2 3de3Äiidenjnssae3.v.4.9.19671009830/0589JlVJ. Blende nach. Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Radkranz (16) durch einen Elektromotor (61) angetrieben wird. · . ■ .4. Blende nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeich- ' net, daß an den innen verzahnten Rädern (13,14,15) zur Begrenzung der gegenseitigen Lage der keilförmigen Teile Anschläge (64,65»66,67,68,69,70) angeordnet sind.0098 3 0/0 589
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1966
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1967
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- 1967-03-22 FR FR1605155D patent/FR1605155A/fr not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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SU458957A1 (ru) | 1975-01-30 |
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