EP0991911B1 - Dispositif pour provoquer la rupture d'une corniche de neige - Google Patents

Dispositif pour provoquer la rupture d'une corniche de neige Download PDF

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EP0991911B1 EP98924519A EP98924519A EP0991911B1 EP 0991911 B1 EP0991911 B1 EP 0991911B1 EP 98924519 A EP98924519 A EP 98924519A EP 98924519 A EP98924519 A EP 98924519A EP 0991911 B1 EP0991911 B1 EP 0991911B1
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conduit
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D3/00—Particular applications of blasting techniques

Definitions

  • the present invention relates to a device for causing the rupture of a snow cornice, this device comprising at least one gas exploder.
  • avalanche triggering devices comprising a gas cannon fixedly mounted on a mountainside, the bottom of which is securely anchored against a base made of a concrete block and whose the mouth opens above the snowpack, as described in US Patent US-A-5,107,765.
  • These guns are designed to trigger an avalanche in exposed areas, for example above ski resorts or residential areas.
  • These devices are very effective to trigger avalanche flows in areas known as avalanche corridors, i.e. mostly made up of steep gorges where snow accumulates quickly and can reach unstabilized critical masses. They turned out particularly effective on light and sparse snow layers which contains a large volume of air trapped in the crystals.
  • the breath caused by the detonation generates a wave effect with a strong initial compression followed by a trigger that breaks the snowpack and raises the snow mass enough to start a flow avalanche.
  • a strong initial compression followed by a trigger that breaks the snowpack and raises the snow mass enough to start a flow avalanche.
  • the blast of detonation applied over the stabilized layer of snow and dense and the shock wave that travels through the air is not enough to break the snowpack and cause snow to flow.
  • these devices require rigid and extremely strong anchoring on the side of the mountain, in particular by means of a concrete base which is anchored to the rock.
  • This base is sometimes difficult to install in steep sites and in hard-to-reach areas where rock can be crumbly. This case occurs in particular along ledges where the snow can accumulate overhang and where the rock base is not always adapted to receive a reinforced concrete base allowing the installation place of a trigger gun as defined above.
  • cornices can have a significant length and their front, which defines the extent of the flow in the event of an avalanche, can extend over dozens even hundreds of meters. In this case, it would be advisable to install several guns so that the avalanche triggering device is effective, which multiplies the difficulties already mentioned.
  • the present invention proposes to overcome these drawbacks by offering a attractive and effective solution to the above mentioned problems, this solution which also has the advantage of respecting the environment and Eliminate the risk of an uncontrolled avalanche in exposed sites where the other known means are unsuitable or ineffective.
  • the exploder consists of a main cylinder erected substantially perpendicular to a support base placed flat on the ground, a positioning tube connected to the main cylinder and mounted on a rigid base fixed to the side of the mountain, a supply duct arranged to feed into the positioning tube and into the cylinder main a detonating gas mixture, and ignition means mounted in upstream of the supply duct and arranged to ensure ignition of the detonating gas mixture.
  • said positioning tube is articulated on said rigid base around a substantially horizontal axis.
  • the conduit supply is arranged to convey the detonating gas mixture and to minus a spark plug is mounted on this conduit to ensure the setting firing said detonating gas mixture.
  • the supply duct is preferably connected to two flexible ducts respectively connected to oxygen and combustible gas tanks.
  • the spark plug is, according to a preferred embodiment, connected an ignition system comprising a pressure switch associated with a two-state microswitch, a capacitor, an electric battery and a igniter, said microswitch being arranged to connect the capacitor with the igniter when in a first state and to put the capacitor in communication with the battery when it is in its second state.
  • the device comprises several exploders and the supply conduit has several sections connected together, these sections being arranged in such a way that the distance between the area of connection and the exploders is the same for all the exploders in order to cause a simultaneous explosion.
  • the support base of the main cylinder is made of concrete and has a rubber plate to absorb the fallout from this cylinder.
  • the main cylinder has a cylindrical body hollow and an air exhaust duct.
  • Said cylindrical body is preferably surmounted by a mass disposed at its upper end.
  • the device 10 comprises several exploders 11 which each include a main cylinder 12 and a tube positioning 13 of an explosive mixture.
  • Main cylinder 12 is disposed substantially perpendicular to a support base 14 laid flat on the ground and the positioning tube 13 is mounted on a rigid base 15 fixed to the side of the mountain.
  • the positioning tube 13 is connected to the main cylinder 12 and coupled to the rigid base 15 by a articulation 16 which allows the displacement of this positioning tube, and of the main cylinder attached to it, in the direction of arrow A.
  • the main cylinder consists of a cylindrical hollow body 12a open at its base and surmounted at its top by a mass 12b which acts as a counterweight.
  • the support base 14 consists of a concrete base 17 surmounted by a rubber plate 18 intended to absorb the shock at the time of fallout of the assembly consisting of the main cylinder and the positioning after a shot.
  • the rigid base 15 consists of a block in concrete firmly anchored to the mountain and which carries an element 16a of the articulation 16, a complementary element 16b of this articulation being integral with the positioning tube 13.
  • the main cylinder 12 is equipped an air evacuation duct 19 or breather during the injection of the mixture gas, mounted near the upper end of the hollow body cylindrical 12a.
  • This assembly which constitutes a sort of detonation hammer, is intended to be lifted to let escape the detonated gas, which creates an overpressure of gas in the cornice and lifts it over approximately 10 to 15 m 2 . It is completed by a supply pipe 20 of detonating gas mixture, made of steel or a flexible high pressure material, and ignition means 21, mounted floating to avoid lightning problems, and which will be described in more detail. with reference to FIG. 5.
  • the device comprises four exploders 11 which are connected by sections 9 comprising a flexible part at the connection with the exploder, to the supply conduit 20 connected to the means of ignition 21 represented by a rectangular box.
  • these sections of conduits 9 are arranged in such a way that their length is the same regardless of the exploder. This provision is adopted so that the distance between the ignition box to the exploders is the same for all the exploders so that the explosion takes place simultaneously and that its efficiency is optimal.
  • These sections of conduits are preferably made of steel to resist detonation from the ignition point to the final expansion of the gases in the positioning tube 13 and in the main cylinder 12.
  • a high pressure reinforced hose located between the 'exploder 11 and the supply duct 20 gives the flexibility necessary to allow the hammer to lift.
  • Gas reserve bottles and in particular at least one bottle of oxygen and a bottle of a combustible gas such as for example the propane, are stored in a suitable shelter 22 which also contains the remote control elements of the valves which release the gases for a shoot.
  • These buffer tanks are connected to their bottles respective by means of regulators which ensure an adjustment of optimum pressure in said tanks.
  • FIG. 4 shows in more detail the connection area of the two conduits 23 and 24. These two conduits open into a further section of conduit large diameter.
  • These ignition means 21 comprise a pressure switch 30 arranged to control two microswitches 31 and 32 with two states having three terminals of output, namely a terminal C called common output, a terminal T called work terminal and an R terminal called the rest terminal. Ways also include, in the example shown in which two spark plugs 26 and 27 are respectively provided to ensure igniting the detonating gas mixture, two capacitors 33 and 34, two batteries or accumulators 35 and 36 and two igniters 37 and 38.
  • the pressure switch 30 is connected to the supply conduit 20 by a small hose or can be mounted directly on said conduit.
  • the microswitches 31 and 32 have two states.
  • the first state called the rest state, is obtained when no gas is flowing in the conduits and there is no pressure in the pressure switch 30.
  • the capacitors 33 and 34 are then in closed circuit with igniters 37 and 38, battery / capacitor circuits being open.
  • the second state known as the working state, is obtained when one of the two gases circulating in the conduits creates a slight overpressure in the pressure switch 30, which causes a change of state of the microswitches 31 and 32 and the transition from the state of rest to that of work.
  • Batteries 35 and 36 are found connected in closed circuit to capacitors 33 and 34 and the circuit with the capacitor / igniter open, the capacitors charge for the gas injection time.
  • the mass surmounting the cylinder to make counterweight may be weaker and, in this case, the cylinder is arranged to compensate for the difference in weight. It is also possible to provide a ignition system.

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Description

Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif pour provoquer la rupture d'une corniche de neige, ce dispositif comportant au moins un exploseur à gaz.
Technique antérieure
On connaít des dispositifs de déclenchement des avalanches comportant un canon à gaz monté de façon fixe à flanc de montagne, dont le fond est solidement ancré contre une embase constituée d'un bloc en béton et dont l'embouchure débouche au-dessus du manteau neigeux, tels que décrits dans le brevet américain US-A-5 107 765. Ces canons sont conçus pour déclencher une avalanche dans des zones exposées, par exemple au-dessus de stations de ski ou de zones d'habitation. Ces dispositifs sont très efficaces pour déclencher des coulées d'avalanches dans des zones connues comme des couloirs d'avalanches, c'est-à-dire constituées la plupart du temps par des gorges à forte pente où l'accumulation de la neige se fait rapidement et peut atteindre des masses critiques non stabilisées. Ils se sont révélés particulièrement efficaces sur les couches de neige légère et peu dense qui contient un volume important d'air emprisonné dans les cristaux. Le souffle provoqué par la détonation engendre un effet de vague avec une forte compression initiale suivie d'une détente qui casse le manteau neigeux et soulève la masse neigeuse de façon suffisante pour déclencher une coulée d'avalanche. Dans les zones où une croûte épaisse se forme rapidement, le souffle de la détonation appliquée au-dessus de la couche de neige stabilisée et dense et l'onde de choc qui se propage dans l'air ne sont pas suffisants pour casser le manteau neigeux et provoquer la coulée de neige.
En outre, ces appareils nécessitent un ancrage rigide et extrêmement solide au flanc de la montagne, en particulier au moyen d'une embase en béton qui est ancrée au rocher. Cette embase est parfois difficile à mettre en place dans des sites escarpés et dans des zones d'accès difficile où la roche peut être friable. Ce cas se présente en particulier le long de corniches où la neige peut s'accumuler en surplomb et où la base rocheuse n'est pas toujours adaptée pour recevoir une embase en béton armé permettant la mise en place d'un canon de déclenchement tel que défini ci-dessus. D'autre part, les corniches peuvent avoir une longueur importante et leur front, qui définit l'étendue de la coulée en cas d'avalanche, peut s'étendre sur des dizaines voire des centaines de mètres. Dans ce cas, il conviendrait d'installer plusieurs canons pour que le dispositif de déclenchement d'avalanches soit efficace, ce qui multiplie les difficultés déjà évoquées.
Exposé de l'invention
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en offrant une solution attrayante et efficace aux problèmes mentionnés ci-dessus, cette solution ayant en outre l'avantage de respecter l'environnement et de supprimer le risque d'une avalanche incontrôlée dans des sites exposés où les autres moyens connus sont inadaptés ou inefficaces.
Ce but est atteint par le dispositif tel que défini en préambule et caractérisé en ce que l'exploseur se compose d'un cylindre principal dressé sensiblement perpendiculairement par rapport à un socle d'appui disposé à plat sur le sol, d'un tube de positionnement raccordé au cylindre principal et monté sur une embase rigide fixée au flanc de la montagne, d'un conduit d'alimentation agencé pour amener dans le tube de positionnement et dans le cylindre principal un mélange gazeux détonant, et de moyens d'allumage montés en amont du conduit d'alimentation et agencés pour assurer l'allumage du mélange gazeux détonant.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit tube de positionnement est articulé sur ladite embase rigide autour d'un axe sensiblement horizontal.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le conduit d'alimentation est agencé pour véhiculer le mélange gazeux détonant et au moins une bougie d'allumage est montée sur ce conduit pour assurer la mise à feu dudit mélange gazeux détonant.
Le conduit d'alimentation est de préférence raccordé à deux conduits flexibles respectivement connectés à des réservoirs d'oxygène et de gaz combustible.
La bougie d'allumage est, selon une forme de réalisation préférée, raccordée à un système d'allumage comprenant un pressostat associé à un microrupteur à deux états, un condensateur, une pile électrique et un allumeur, ledit microrupteur étant agencé pour mettre en communication le condensateur avec l'allumeur lorsqu'il est dans un premier état et pour mettre le condensateur en communication avec la pile lorsqu'il est dans son deuxième état.
D'une façon avantageuse, le dispositif comporte plusieurs exploseurs et le conduit d'alimentation comporte plusieurs tronçons raccordés entre eux, ces tronçons étant agencés de telle manière que la distance entre la zone de raccordement et les exploseurs est la même pour tous les exploseurs afin de provoquer une explosion simultanée.
D'une manière préférée, le socle d'appui du cylindre principal est en béton et comporte une plaque en caoutchouc pour amortir la retombée de ce cylindre.
De façon avantageuse, le cylindre principal comporte un corps cylindrique creux et un conduit d'évacuation de l'air. Ledit corps cylindrique est de préférence surmonté d'une masse disposée à son extrémité supérieure.
Description sommaire des dessins
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation préféré et aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels :
  • la figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective d'une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention comportant plusieurs exploseurs à gaz pour équiper un site au voisinage d'une corniche,
  • la figure 2 représente une vue en coupe verticale d'un des exploseurs placé sur un site approprié,
  • la figure 3 représente une vue en plan de l'exploseur de la figure 1,
  • la figure 4 représente une vue agrandie d'un détail du dispositif de l'invention montrant en particulier la zone où se situe la jonction des conduits et la boíte d'allumage, et
  • la figure 5 représente une vue de détail du système d'allumage.
    • Meilleure manière de réaliser l'invention
    En référence aux figures 1, 2 et 3, le dispositif 10 comporte plusieurs exploseurs 11 qui comprennent chacun un cylindre principal 12 et un tube de positionnement 13 d'un mélange détonant. Le cylindre principal 12 est disposé sensiblement perpendiculairement par rapport à un socle d'appui 14 posé à plat sur le sol et le tube de positionnement 13 est monté sur une embase 15 rigide fixée au flanc de la montagne. Le tube de positionnement 13 est raccordé au cylindre principal 12 et couplé à l'embase rigide 15 par une articulation 16 qui autorise le déplacement de ce tube de positionnement, et du cylindre principal qui lui est attaché, dans le sens de la flèche A. Le cylindre principal est constitué d'un corps creux cylindrique 12a ouvert à sa base et surmonté à son sommet d'une masse 12b qui fait contrepoids. Le socle d'appui 14 est constitué d'une semelle en béton 17 surmontée d'une plaque en caoutchouc 18 destinée à amortir le choc au moment de la retombée de l'ensemble constitué par le cylindre principal et du tube de positionnement après un tir. L'embase rigide 15 est constituée d'un bloc en béton solidement ancré à la montagne et qui porte un élément 16a de l'articulation 16, un élément complémentaire 16b de cette articulation étant solidaire du tube de positionnement 13. Le cylindre principal 12 est équipé d'un conduit d'évacuation de l'air 19 ou reniflard lors de l'injection du mélange gazeux, monté à proximité de l'extrémité supérieure du corps creux cylindrique 12a.
    Cet ensemble, qui constitue une sorte de marteau à détonation, est destiné à se soulever pour laisser échapper le gaz détoné, ce qui crée une surpression de gaz dans la corniche et la soulève sur environ 10 à 15 m2. Il est complété par un conduit d'alimentation 20 en mélange gazeux détonant, réalisé en acier ou en un matériau flexible haute pression, et des moyens d'allumage 21, montés flottants pour éviter les problèmes de foudre, et qui seront décrits plus en détail en référence à la figure 5. Dans l'exemple représenté, le dispositif comporte quatre exploseurs 11 qui sont connectés par des tronçons 9 comportant une partie flexible au niveau du raccordement avec l'exploseur, au conduit d'alimentation 20 relié aux moyens d'allumage 21 représentés par une boíte rectangulaire. On notera que ces tronçons de conduits 9 sont agencés de telle manière que leur longueur soit la même quel que soit l'exploseur. Cette disposition est adoptée pour que la distance qui sépare la boíte d'allumage aux exploseurs soit la même pour tous les exploseurs afin que l'explosion se fasse simultanément et que son efficacité soit optimale. Ces tronçons de conduits sont de préférence en acier pour résister à la détonation depuis le point d'allumage jusqu'à l'expansion finale des gaz dans le tube de positionnement 13 et dans le cylindre principal 12. Un flexible armé haute pression situé entre l'exploseur 11 et le conduit d'alimentation 20 donne la souplesse nécessaire pour permettre au marteau de se soulever.
    Des bouteilles de réserve de gaz, et en particulier au moins une bouteille d'oxygène et une bouteille d'un gaz combustible tel que par exemple le propane, sont stockées dans un abri approprié 22 qui contient en outre les organes de commande à distance des vannes qui libèrent les gaz en vue d'un tir. Deux conduits flexibles 23 et 24, par exemple en polyéthylène, sont respectivement raccordés aux cuves d'oxygène et de propane servant de cuves tampons de dosage pour véhiculer ces gaz vers un mélangeur représenté par la figure 4, en amont de la boíte d'allumage contenant les moyens d'allumage 21. Ces cuves tampons sont raccordées à leurs bouteilles respectives par l'intermédiaire de détendeurs qui assurent un réglage de pression optimum dans lesdites cuves.
    La figure 4 montre plus en détail la zone de raccordement des deux conduits 23 et 24. Ces deux conduits débouchent dans un tronçon de conduit de plus grand diamètre. Le conduit 23, qui correspond à l'alimentation en oxygène, débouche tout droit dans le conduit d'alimentation 20 alors que le conduit 24, qui assure l'alimentation en propane, est raccordé au conduit 20 par l'intermédiaire d'un flexible 25 ou d'un tuyau à double coude. En aval de cette zone raccordement sont montées au moins une et de préférence deux bougies d'allumage 26 et 27 qui sont respectivement alimentées en électricité par deux paires de fils électriques 28 et 29. Ces fils électriques sont par ailleurs raccordés aux moyens d'allumage 21.
    Ces moyens d'allumage 21 comprennent un pressostat 30 agencé pour commander deux microrupteurs 31 et 32 à deux états ayant trois bornes de sortie, à savoir une borne C appelée sortie commune, une borne T appelée borne de travail et une borne R appelée borne de repos. Les moyens d'allumage comprennent par ailleurs, dans l'exemple représenté dans lequel deux bougies d'allumage 26 et 27 sont respectivement prévues pour assurer la mise à feu du mélange de gaz détonant, deux condensateurs 33 et 34, deux piles ou batteries d'accumulateurs 35 et 36 et deux allumeurs 37 et 38. Le pressostat 30 est relié au conduit d'alimentation 20 par un petit flexible ou peut être monté directement sur ledit conduit.
    Les microrupteurs 31 et 32 ont deux états. Le premier état, dit état de repos, est obtenu quand aucun gaz ne circule dans les conduits et qu'il n'y a pas de pression dans le pressostat 30. Les condensateurs 33 et 34 sont alors en circuit fermé avec les allumeurs 37 et 38, les circuits piles/condensateurs étant ouverts. Le deuxième état, dit état de travail, est obtenu lorsqu'un des deux gaz circulant dans les conduits crée une légère surpression dans le pressostat 30, ce qui provoque un changement d'état des microrupteurs 31 et 32 et le passage de l'état de repos à celui de travail. Les piles 35 et 36 se trouvant raccordées en circuit fermé aux condensateurs 33 et 34 et le circuit condensateur/allumeur étant ouvert, les condensateurs se chargent pendant la durée d'injection des gaz.
    Dès que l'injection des gaz dans l'exploseur 11 est terminée, la pression sur la membrane du pressostat 30 devient nulle et les microrupteurs 31 et 32 reviennent à l'état de repos fermant le circuit condensateur/allumeur et ouvrant le circuit pile/condensateur. Chaque condensateur se décharge alors complètement dans l'allumeur correspondant et provoque un train d'étincelles sur la bougie concernée pendant environ 4 à 5 s Les microrupteurs restent dans cet état jusqu'à la prochaine injection de gaz.
    Le but de ces exploseurs enfouis dans la corniche est de provoquer la rupture de ladite corniche et éventuellement d'engendrer son effondrement en déclenchant une coulée d'avalanche. Au moment du tir les exploseurs se soulèvent libérant les gaz détonés et la surpression de ces gaz soulève la corniche et la pulvérise. Ce déplacement des exploseurs peut se faire du fait que le tube de positionnement est articulé. Lorsque le cylindre principal se soulève les gaz en surpression s'échappent à sa base ce qui contribue à déstabiliser la couche neigeuse. La masse qui surmonte le cylindre principal limite le déplacement ascensionnel et provoque la retombée de l'exploseur sur le socle d'appui. Le choc de la chute est amorti par la semelle en caoutchouc. En cas d'échec d'un tir l'opération peut être renouvelée à plusieurs reprises.
    Dans une variante de réalisation, la masse surmontant le cylindre pour faire contrepoids peut être plus faible et, dans ce cas, le cylindre est agencé pour compenser la différence de poids. Il est en outre possible de prévoir un système d'allumage par exploseur.

    Claims (9)

    1. Dispositif pour provoquer la rupture d'une corniche de neige, ce dispositif comportant au moins un exploseur à gaz, caractérisé en ce que l'exploseur (11) se compose d'un cylindre principal (12) dressé sensiblement perpendiculairement par rapport à un socle d'appui (14) disposé à plat sur le sol, d'un tube de positionnement (13) raccordé au cylindre principal et monté sur une embase rigide (15) fixée au flanc de la montagne, d'un conduit d'alimentation (20) agencé pour amener dans le tube de positionnement (13) et dans le cylindre principal (12) un mélange gazeux détonant, et de moyens d'allumage (21) montés en amont du conduit d'alimentation (20) et agencés pour assurer l'allumage du mélange gazeux détonant.
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube de positionnement (13) est articulé sur ladite embase rigide (15) autour d'un axe sensiblement horizontal.
    3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'alimentation (20) est agencé pour véhiculer le mélange gazeux détonant et en ce qu'au moins une bougie d'allumage (26) est montée sur ce conduit pour assurer la mise à feu dudit mélange gazeux détonant.
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit d'alimentation (20) est raccordé à deux conduits flexibles (23, 24) respectivement connectés à des réservoirs d'oxygène et de gaz combustible.
    5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bougie d'allumage (26) est raccordée à un système d'allumage (21) comprenant un pressostat (30) associé à un microrupteur (31) à deux états, un condensateur (33), une pile électrique (35) et un allumeur (37), ledit microrupteur étant agencé pour mettre en communication le condensateur avec l'allumeur lorsqu'il est dans un premier état et pour mettre le condensateur en communication avec la pile lorsqu'il est dans son deuxième état.
    6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs exploseurs (11) et en ce que le conduit d'alimentation (20) comporte plusieurs tronçons (9) raccordés entre eux, ces tronçons étant agencés de telle manière que la distance entre la zone de raccordement et les exploseurs est la même pour tous les exploseurs afin de provoquer une explosion simultanée.
    7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle d'appui (14) du cylindre principal (12) est en béton et comporte une plaque en caoutchouc (18) pour amortir la retombée dudit cylindre.
    8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre principal (12) comporte un corps cylindrique creux (12a) et un conduit d'évacuation de l'air (19).
    9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique (12a) est surmonté d'une masse (12b) disposée à son extrémité supérieure.
    EP98924519A 1997-06-26 1998-06-22 Dispositif pour provoquer la rupture d'une corniche de neige Expired - Lifetime EP0991911B1 (fr)

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    US (1) US6279481B1 (fr)
    EP (1) EP0991911B1 (fr)
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