DE2445361A1 - DEVICE FOR REMOVING ELECTRICAL CHARGES - Google Patents

DEVICE FOR REMOVING ELECTRICAL CHARGES

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DE2445361A1
DE2445361A1 DE19742445361 DE2445361A DE2445361A1 DE 2445361 A1 DE2445361 A1 DE 2445361A1 DE 19742445361 DE19742445361 DE 19742445361 DE 2445361 A DE2445361 A DE 2445361A DE 2445361 A1 DE2445361 A1 DE 2445361A1
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insulated conductor
discharge device
conductor
electrical charges
insulated
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Stanley Charles Wheeler
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    • H05F3/00Carrying-off electrostatic charges
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    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G2215/00367The feeding path segment where particular handling of the copy medium occurs, segments being adjacent and non-overlapping. Each segment is identified by the most downstream point in the segment, so that for instance the segment labelled "Fixing device" is referring to the path between the "Transfer device" and the "Fixing device"
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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Description

PATEN TA. ^WAL1T1E A. GRÜNECKERPATEN TA. ^ WAL 1 T 1 E A. GRÜNECKER

DIPL.-INQ.DIPL.-INQ.

H. KlNKELDEYH. KlNKELDEY

DR.-ΙΝβ.DR.-ΙΝβ.

W. STOCKMAIRW. STOCKMAIR

DR.-INS. - AaE(CAUECH)DR.-INS. - AaE (CAUECH)

k. SCHUMANNk. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOBP. H. JAKOB

DlPL-ING.DlPL-ING.

G. BEZOLDG. BEZOLD

OR. RER. NAT. · DIPL-CHEM.OR. RER. NAT. · DIPL-CHEM.

MÜNCHENMUNICH

E. K. WEILE. K. WEIL

□R. RER. OEC. INS.□ R. RER. OEC. INTO THE.

LINDAULINDAU

MÜNCHEN 22MUNICH 22

MAXIMILIANSTRASSH 43MAXIMILIANSTRASSH 43

23- Sept. 1974 P 8586September 23, 1974 P 8586

RAHK XEROX LTD. 'RAHK XEROX LTD. '

Rank Xerox House, 338 Euston Road, London, N.W.1., EnglandRank Xerox House, 338 Euston Road, London, N.W.1., England

Einrichtung zum Entfernen von elektrischen
Ladungen
Device for removing electrical
Charges

Die Erfindung "bezieht sich auf eine'Einrichtung zum
Entfernen von elektrischen Ladungen sowie auf ein Ver-
The invention "relates to a device for
Removal of electrical charges as well as a

• 5098U/0363• 5098U / 0363

fahren für den Betrieb und die Verwendung einer solchen Einrichtung in einem elektrostatografischen Kopiergerät. drive for the operation and use of such a device in an electrostatographic copier.

Eine einem Gegenstand aus dielektrischem Material, sei es durch elektrische Induktion oder mittels einer Aufladeeinrichtung^ erteilte elektrische Ladung läßt sich nur schwer wieder entfernen. Dies ist jedoch zuweilen notwendig, damit ein solcher Gegenstand nicht elektrostatisch von anderen Gegenständen angezogen wird.An object made of dielectric material, either by electrical induction or by means of a charging device ^ given electrical charge can only be removed with difficulty. However, this is sometimes the case necessary so that such an object is not electrostatically attracted to other objects.

Es wurde bereits eine Entladeeinrichtung zum Entfernen von elektrischen Ladungen aus darunter hinweg bewegten Papierbögen vorgeschlagen. Diese v/eist einen isolierten Leiter auf, an welchen eine hohe Wechselspannung gelegt ist. An dem isolierten Leiter stehen mehrere Spitzen in Richtung auf die ' Bewegungsbahn der Bögen hervor. Die Spitzen sind.elektrisch leitend und kapazitativ mit dem Leiter gekoppelt. Von den Spitzen ausgehende elektrische Entladungen bewirken das Entladen der Papierbögen bei deren Bewegung entlang der Einrichtung. Eine solche Entladeeinrichtung ist jedoch insofern unvollkommen, als eine Bedienungsperson, xvelche während des Betriebs mit den Spitzen in Berührung kommt, einen elektrischen Schlag erhalten kann. Außerdem ist diese Einrichtung ziemlich teuer in der Herstellung.There has already been a discharge device for removing electrical charges from moving underneath Sheets of paper suggested. This v / eist an insulated conductor to which a high alternating voltage is applied is. Several points protrude from the insulated conductor in the direction of the path of movement of the arcs. the Tips are electrically conductive and capacitively coupled to the conductor. Electric emanating from the tips Discharges cause the sheets of paper to be discharged as they move along the device. Such a discharge device however, it is imperfect in that an operator xvelche during operation with comes into contact with the tips, may receive an electric shock. Besides, this facility is quite expensive to manufacture.

In einer ersten Ausführungsform schafft die Erfindung eine Einrichtung zum Entfernen von elektrischen Ladungen mit einem isolierten Leiter, an welchen eine hohe Wechselspannung anlegbar ist, und mit einem um den isolierten Leiter herum geführten, nicht isolierten Leiter, dessen Querschnitt an wenigstens einer Stelle seines Umfangs einen kleineren Radius hat als der des isolierten Leiters.In a first embodiment the invention provides a device for removing electrical charges with an insulated conductor to which a high AC voltage can be applied, and with a guided around the insulated conductor, non-insulated Conductor whose cross-section has a smaller radius than that of the at least one point on its circumference insulated conductor.

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In einer anderen Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung einer Entladeeinrichtung der genannten Art in einem elektrostatografischen Kopiergerät, welches einen Vorschubweg für blattförmiges Übertragungsmaterial aufweist, nächst welchem die Ent ladeeinrichtung angeordnet ist.In another embodiment the invention relates the use of a discharge device of the aforesaid Art in an electrostatographic copier which has a path for sheet transfer material has, next to which the Ent loading device is arranged is.

In noch einer anderen Ausführungsform schafft die Erfin^ dung ein Verfahren zum Entfernen von elektrischen Ladungen aus einem Gegenstand aus dielektrischem Material und sieht dabei vor, daß der betreffende Gegenstand relativ zu einer Entladeeinrichtung der vorstehend genannten Art bewegt wird, daß an den isolierten Leiter eine hohe Wechselspannung gelegt und daß· der nicht isolierte Leiter geerdet wird.In yet another embodiment, the invention provides a method of removing electrical charges from an object made of dielectric material and provides that the object in question is relative to an unloading device of the above mentioned type is moved that a high AC voltage is applied to the insulated conductor and that · the non-insulated Conductor is grounded.

Der Querschnitt des nicht isolierten Leiters kann kreisförmig oder aber so ausgebildet sein, daß der kleine Krümmungsradius an nur einer Stelle des Umfangs vorhanden ist. Im Betrieb ist der nicht isolierte Leiter an Masse gelegt. Dank dem kleinen Krümmungsradius ergibt sich eine Konzentration der im Betrieb zwischen dem geerdeten Leiter und dem mit hoher We'chselspannung gespeisten isolierten Leiter vorhandenen elektrischen Kraftlinien. Bei ausreichend hoher Konzentration wird der umgebende Raum ionisiert und schließlich leitend, so daß ein Entladungsweg entsteht, über welchen die in dem dielektrischen Material vorhandene Ladung zum nicht isolierten Leiter und von''diesem zur Masse abfließen kann.The cross-section of the non-insulated conductor can be circular or so designed that the small Radius of curvature available at only one point on the circumference is. During operation, the non-insulated conductor is connected to ground. Thanks to the small radius of curvature there is a concentration of those during operation between the earthed conductor and the conductor with a high alternating voltage powered insulated conductor existing electrical lines of force. If the concentration is high enough, the surrounding space ionizes and finally becomes conductive, so that a discharge path arises through which the in The charge present in the dielectric material can flow off to the non-insulated conductor and from it to the ground.

Der nicht isolierte Leiter ist vorzugsweise entlang einer Schraubenlinie um den isolierten Leiter herumgeführt und gegebenenfalls mittels einer Buchse aus Isolierstoff in seiner Lage gesichert. Die Buchse hat in diesem Falle einen Schlitz, welcher dem zu entladenden Material zugewandt ist.The uninsulated conductor is preferably along a helical line around the insulated conductor and optionally by means of a socket Insulating material secured in its position. In this case, the socket has a slot which corresponds to the one to be unloaded Material is facing.

5 0 9 814/03635 0 9 814/0363

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows:

Fig.- 1 eine schematisierte Längsschnittansicht einer Entladeeinrichtung,Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an unloading device,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung eines elektrostatografischen Kopiergeräts mit einer im Bereich des Kopien-Auslasses angeordneten Entladeeinrichtung.und2 shows a schematic representation of an electrostatographic Copier with an unloading device arranged in the area of the copy outlet. And

Fig. 3 eine schematisierte Schrägansicht einer in eine Halterung eingesetzten Entladeeinrichtung.3 shows a schematic oblique view of an unloading device inserted into a holder.

Die dargestellte Entladeeinrichtung 10 enthält ein herkömmliches Hochspannungskabel mit einem Leiter 11 und einer diesen umhüllenden Isolierung 12, welche ihrerseits mit einem nicht isolierten Draht 13 aus rostfreiem Stahl umwickelt ist. Der Draht 13 hat vorzugsweise eine Stärke von etwa 0,1 mm und ist in Form einer Schraubenlinie mit einer Steigung von etwa 12,7 mm gewickelt. Das Hochspannungskabel hat vorzugsweise einen Durchmesser von etwa'3,2 mm.The illustrated discharge device 10 includes a conventional one High-voltage cable with a conductor 11 and an insulation 12 surrounding it, which in turn is wrapped with a non-insulated stainless steel wire 13. The wire 13 preferably has a thickness of about 0.1 mm and is in the form of a helix with a pitch of about 12.7 mm wrapped. The high voltage cable preferably has a diameter of about 3.2 mm.

Für den Gebrauch ist die Entladeeinrichtung 10 mittels einer Halterung quer zu einer Fördereinrichtung 21 für Papierbögen 22 in einer Höhe von etwa 12,7 mm oberhalb des Vorschubwegs der Bögen 22 angebracht, so daß sie sich über die gesamte Breite der zu entladenden Bögen erstreckt. Im Betrieb wird an das Hochspannungskabel eine Wechselspannung von etwa 7 kV bei einer Frequenz von 50 Hz gelegt, während der rostfreie Stahldraht 13 an Masse gelegt wird.For use, the unloading device 10 is transverse to a conveying device 21 by means of a holder Sheets of paper 22 at a height of about 12.7 mm above of the path of advance of the sheets 22 so that they extend over the entire width of the sheets to be unloaded extends. During operation, an alternating voltage of about 7 kV at one frequency is applied to the high-voltage cable of 50 Hz, while the stainless steel wire 13 is put to ground.

In einem Versuch wurde die Entladeeinrichtung 10 in der Weise erprobt, daß das Potential eines mittels einer .Koronaentladungseinrichtung aufgeladenen Stücks PapierIn an experiment, the discharge device 10 was tested in such a way that the potential of a by means of a .Corona discharge device charged piece of paper

5098U/03635098U / 0363

-ff'-ff '

vor und nach, der Bewegung desselben an der Entladeein- ^ ^ richtung vorüber gemessen wurde. Vor der Bewegung des Papiers an der Entladeeinrichtung vorüber betrug sein Potential etwa 750 "V, - und hatte sich danach auf 50 V verringert.before and after the movement thereof at the Discharging devices ^ ^ direction was measured over. Before the paper moved past the unloader, its potential was about 750 "volts, - and had decreased to 50 volts thereafter.

Die erfindungsgemäße Entladeeinrichtung eignet sich für die Verwendung in elektrostatografischen Kopiergeräten, in denen einzelne Papierbögen entlang einem Vorschubweg fortbewegt werden und aufgrund von durch Induktion darin entstandenen oder auf das Papier absichtlich aufgebrachten elektrischen Ladungen dazu neigen, an den Transporteinrichtungen anzuhaften. Dabei ist es von besonderer Wichtigkeit, daß eine Bedienungsperson etwa beim Befreien von festgelaufenen Bögen oder beim Tasten nach dem nächsten entlang dem Vorschubweg ankommenden Bogen von der Entladeeinrichtung keinen elektrischen Schlag erteilt' erhalten kann. Die Entladeeinrichtung könnte zweckmäßig unmittelbar an der Ablaufseite einer Zubringereinrichtung für das Zubringen der Bögen von einem Stapel angeordnet sein, da hier beim Abziehen der einzelnen Bögen von dem Stapel durch Reibungen elektrische Ladungen induziert werden können. Werden solche Ladungen nicht entfernt, so bleiben die Bögen möglicherweise an Teilen der Transporteinrichtungen haften und bewegen sich nicht entlang dem Vorschubweg vieiter. Eine andere zweckmäßige Stelle für die Anbringung der Entladeeinrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Sie liegt nahe dem- Auslaß für die fertigen Kopiebögen. · ·'The discharge device according to the invention is suitable for the use in electrostatographic copiers, in which individual sheets of paper along a feed path and due to induction in or on the paper intentionally applied electrical charges tend to adhere to the transport equipment. It is from It is particularly important that an operator is, for example, freeing stuck sheets or when No electrical key after the next sheet arriving along the feed path from the unloading device Blow given 'can get. The discharge device could expediently be located directly on the discharge side be arranged a feeder for feeding the sheets from a stack, as here at Withdrawal of the individual sheets from the stack can induce electrical charges through friction. If such loads are not removed, the sheets may remain on parts of the transport equipment do not stick or move along the path of advance. Another convenient place for that Attachment of the discharge device is shown in FIG. It is close to the outlet for the finished copy sheets. · · '

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Gerät werden einzelne Papierbögen mittels einer Zubringerrolle 111 von einem Vorratstisch 109 abgezogen und einem Transportwalzenpaar 112 zugeführt, von welchem sie an eine Übertr.agungsstation D- nächst einer xerografischen Trommel 20 befördert werden. Bei der Drehung der Trommel 20 bewegt sichIn the device shown in FIG. 2, individual sheets of paper are removed from a supply table by means of a feed roller 111 109 withdrawn and fed to a pair of transport rollers 112, from which they are transferred to a transfer station D- next to a xerographic drum 20 are conveyed. As the drum 20 rotates, it moves

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ihre Umfangsfläche von einer Ladestation A, an welcher mittels einer Koronaentladungseinrichtung 102 eine gleichförmige Aufladung erfolgt, über eine Belichtungsstation B, an welcher durch Projizieren eines Strahlenbilds auf die Trommel ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, eine Entwicklungsstation C, an welcher ein Entwickler über die Trommeloberfläche herabrieseltits circumferential surface from a charging station A, at which by means of a corona discharge device 102 a uniform Charging takes place via an exposure station B, at which by projecting a radiation image the drum an electrostatic charge image is generated, a development station C, at which a developer trickles down over the drum surface

und dabei an den eine Ladung tragenden Teilen des latenten Bildes haften bleibt, und eine Übertragungsstation D sowie eine Reinigungsstation Ξ, an welcher überschüssiger Entwickler mittels einer Bürste 106 von der Trommeloberfläche entfernt wird.and thereby adhering to the charge-bearing portions of the latent image, and a transfer station D and a cleaning station Ξ at which excess developer is removed from the drum surface by means of a brush 106.

An der Übertragungsstation D \iird mittels einer Koronaentladungseinrichtung 105 eine Ladung auf die Rückseite der Bögen aufgebracht, so daß die Bögen das entwickelte Bild anziehen und festhalten. Die Bögen werden dann auf einem Förderband 113 an einer Fixiereinrichtung 114, an welcher das entwickelte Bild in das Papier eingeschmolzen wird, vorüber zum Auslaß des Geräts befördert. Von der Behandlung an der Übertragungsstation zurückgebliebene elektrische Ladungen der Bögen sind möglichst zu entfernen, da sie sich bei der späteren Handhabung der Bögen, etwa beim Stapeln derselben auf einer Ablage, störend auswirken können. Selbst wenn sich ein Bogen oder mehrere Bögen im Bereich der Entladeeinrichtung festsetzen sollten, kann die Entladeeinrichtung der Bedienungsperson keinen elektrischen Schlag erteilen, da das einzige Teil der Einrichtung, mit welchem sie dabei in Berührung kommen könnte, nämlich der nicht isolierte Stahldraht 13, im Betrieb an Masse liegt.At the transfer station D \ iird by means of a corona discharge device 105 applied a charge to the back of the sheets so that the sheets attract and hold the developed image in place. The arches are then on a conveyor belt 113 at a fixing device 114, on which the developed image in the paper is melted down, passed to the outlet of the machine. Electrical charges left on the sheets from treatment at the transfer station are to be removed as far as possible, as they will be lost when the sheets are later handled, e.g. when they are stacked on a shelf, can have a disruptive effect. Even if there is one or more sheets in the area of the unloading device should set, the operator's discharge device cannot be electric Give blow because the only part of the device with which it could come into contact, namely the non-insulated steel wire 13, is connected to ground during operation.

Gegebenenfalls ist das Hochspannungskabel der Entladeeinrichtung 10 nicht steif genug, daß es sich ungestützt und in gleichbleibender Höhe über den Vorschubweg der Bögen hinweg erstrecken könnte. In diesem Falle kann es,It is possible that the high-voltage cable of the discharge device 10 is not stiff enough that it is unsupported and could extend at a constant height over the advance path of the sheets. In this case it can

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wie in Pig. 3 dargestellt, in einer Halteleiste 14-aus Isolierstoff untergebracht sein. Diese liat für die Aufnahme des Kabels eine Nut, deren offene Seite der Vorschubbahn der zu entladenden. Gegenstände zugewandt ist und deren Seitenwände dazu dienen, den das Hochspannungskabel umgebenden nicht isolierten Stahldraht in seiner Stellung festzuhalten. In einer anderen Ausführung dient zum Festhalten.des Stahldrahts eine das mit dem Stahldraht bewickelte Kabel teilweise umschließende Umhüllung aus .Isolierstoff etwa in Form einer in Längsrichtung aufgeschlitzten Buchse oder eines stranggepreßten Rinnenprofils.like in Pig. 3 shown in a retaining strip 14-out Be housed insulating material. This liat for the inclusion of the cable a groove, the open side of the feed path of the to be unloaded. Facing objects and the side walls of which are used to support the non-insulated steel wire surrounding the high-voltage cable to hold on to his position. Another version is used to hold the steel wire in place a sheath made of insulating material that partially encloses the cable wrapped with the steel wire for example in the form of a bushing slit in the longitudinal direction or an extruded channel profile.

In einer zweckmäigen Ausführung der Entladeeinrichtung ist das Hochspannungskabel in Form einer langgezogenen Schlaufe von einem Ende der Einrichtung zum anderen und wieder zurück zum ersten Ende geführt, so daß die Anschlüsse des Leiters sämtlich an dem ersten Ende liegen.In an expedient version of the unloading device is the high voltage cable in the form of an elongated loop from one end of the device to the other and fed back to the first end so that the leads of the conductor are all at the first end lie.

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Claims (6)

Patentansprüche; Claims ; Einrichtung zum Entfernen von elektrischen
Ladungen, gekennzeichnet durch einen isolierten Leiter (11, 12), an welchen eine hohe
Wechselspannung anlegbar ist, und durch einen um
den isolierten Leiter herum geführten, nicht isolierten Leiter (13) > dessen Querschnitt an wenigstens einer. Stelle seines Umfangs einen kleineren Krümmungsradius hat als der des isolierten Leiters.
Device for removing electrical
Charges, characterized by an insulated conductor (11, 12) on which a high
AC voltage can be applied, and by a
the insulated conductor guided around, non-insulated conductor (13)> its cross-section on at least one. Place of its circumference has a smaller radius of curvature than that of the insulated conductor.
2. Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht isolierte Leiter (13) in Form einer Schraubenlinie um den
isolierten Leiter (11, 12) herum geführt ist.
2. Discharge device according to claim 1, characterized in that the non-insulated conductor (13) in the form of a helix around the
insulated conductor (11, 12) is guided around.
3. Entladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennz ei chnet, daß der nicht isolierte Leiter (13) kreisförmigen Querschnitt hat.
3. discharge device according to claim 1 or 2,
characterized in that the non-insulated conductor (13) has a circular cross-section.
4. Entladeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Isolierstoff geformte Halterung (14) für die beiden Leiter (11, 13) eine Nut aufweist, in deren Längsrichtung der isolierte Leiter eingelegt ist und deren Wandungen den nicht isolierten Leiter auf dem isolierten Leiter festhalten.4. Unloading device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that that a holder (14) made of insulating material for the two conductors (11, 13) has a groove, in the longitudinal direction of which the insulated conductor is inserted and the walls of which the non-insulated one Hold the conductor on the insulated conductor. 5. Verwendung einer Entladeeinrichtung nach
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem einen Vorschubweg für blattförmiges Übertragungsmaterial aufweisenden elektrostatografischen Kopiergerät, in welchem die Entladeeinrichtung nahe dem Vorschubweg angeordnet ist.
5. Use of a discharge device according to
At least one of claims 1 to 4 in an electrostatographic copier having a feed path for sheet-shaped transfer material, in which the discharge device is arranged near the feed path.
5098U/03635098U / 0363
6. . Verfahren zum Entfernen von elektrischen Ladungen von einem Gegenstand aus dielektrischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand gegenüber einer Entladeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche Λ "bis 4- "bewegt wird und daß dabei eine hohe Wechsel spannung an den isolierten Leiter gelegt und der nicht isolierte Leiter geerdet wird.6.. Method for removing electrical charges from an object made of dielectric material, characterized in that the object is moved relative to a discharge device according to at least one of claims Λ "to 4-" and that a high alternating voltage is applied to the insulated conductor and not isolated conductor is grounded. . 509814/03 6.3. 509814/03 6.3
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DE19742445361 Pending DE2445361A1 (en) 1973-09-28 1974-09-23 DEVICE FOR REMOVING ELECTRICAL CHARGES

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DE (1) DE2445361A1 (en)
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GB (1) GB1407718A (en)
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FR2246998A1 (en) 1975-05-02
GB1407718A (en) 1975-09-24
FR2246998B1 (en) 1980-06-06
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