CA1067954A - Plateau magnetique a aimants permanents et electro-permanents - Google Patents
Plateau magnetique a aimants permanents et electro-permanentsInfo
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- CA1067954A CA1067954A CA264,014A CA264014A CA1067954A CA 1067954 A CA1067954 A CA 1067954A CA 264014 A CA264014 A CA 264014A CA 1067954 A CA1067954 A CA 1067954A
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- B23Q3/1546—Stationary devices using permanent magnets
Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION
Ce plateau magnétique comporte une semelle en acier doux, un cadre en acier doux enveloppant les aimants et une plaque polaire feuilletée. Les aimants forment un empilement comprenant des aimants à sens d'aimantation invariable, et à
grande force coercitive, alternant avec d'autres aimants à sens d'aimantation variable, et à plus faible force coercitive, entourés par un bobinage électrique. Des pièces polaires en acier doux séparent ces aimants les uns des autres. Selon le sens d'aimantation des aimants entourés par un bobinage, les lignes de force du champ magnétique se referment soit par la plaque polaire, ce qui correspond à la position de marche, soit par la semelle, ce qui correspond à la position d'arrêt.
L'invention s'applique plus particulièrement aux plateaux magnétiques associés à diverses machines-outils.
Ce plateau magnétique comporte une semelle en acier doux, un cadre en acier doux enveloppant les aimants et une plaque polaire feuilletée. Les aimants forment un empilement comprenant des aimants à sens d'aimantation invariable, et à
grande force coercitive, alternant avec d'autres aimants à sens d'aimantation variable, et à plus faible force coercitive, entourés par un bobinage électrique. Des pièces polaires en acier doux séparent ces aimants les uns des autres. Selon le sens d'aimantation des aimants entourés par un bobinage, les lignes de force du champ magnétique se referment soit par la plaque polaire, ce qui correspond à la position de marche, soit par la semelle, ce qui correspond à la position d'arrêt.
L'invention s'applique plus particulièrement aux plateaux magnétiques associés à diverses machines-outils.
Description
10~'9S4 -L'invention concerne un plateau magnétique à aimants permanents et électro-permanents, et elle vise plus particulière-ment les plateaux et mandrins magnétiques associés à diverses machine-outils.
Un plateau magnétique comporte essentiellement une semelle en matériau magnétique doux, un cadre enveloppant un noyau magnétique formé par juxtaposition d'aimants et de pièces polaires, et une plaque polaire feuilletée, présentant une pluralité de pôles séparés par des entrefers.
Parmi les différents types existants de plateaux magnétiques, on distingue essentiellement les plateaux à aimants permanents, les plateaux à électro-aimants et les plateaux à
aimants "électro-permanents". Dans ce dernier type, une partie - au moins des aimants permanents, ou tous les aimants, sont entourés par un bobinage électrique permettant d'inverser leurs sens d'aimantation et, par suite, de modifier le circuit magnétique, de manière a obtenir une première position dite de marche, dans laquelle les lignes de force du champ magnétique se referment en passant par la ou les pièces posées sur le plateau et une deuxième position dite d'arrêt, dans laquelle les lignes de force se referment à travers les éléments du plateau, de sorte que ce dernier n'exerce plus d'attraction.
Ce principe de plateau à aimants "électro-permanents"
est nettement plus intéressant qu'un plateau à simples aiman-ts permanents, dans lequel le passage de la position de march à la position d'arret nécessite un déplacement relatif des aimants, donc des parties mécaniques mobiles, ou qu'un plateau à électro-aimants, nécessitant en position de marche une alimentation électrique permanente, d'où une consommation d'énergie importante.
En effet, les aimants "électro-permanents" ne consomment de l'énergie électrique que pendant la durée des impulsions de courant permettant de les aimanter dans un sens ou dans l'autre.
, ~
10~7954 Le developpement recent de ce genre ~e plateau magne-tique a conduit à des réalisations comprenant la combinaison de deux types d'aimants: d'une part, des aimants dont le sens d'aimantation est invariable, ne comportant pas d'enroulement électrique, choisis parmi les aimants àgrande force coercitive, et d'autre part, des aimants à sens d'aimantation variable, entou-res d'un bobinage, choisis parmi les aimants à plus faible force cocrcitive, de maniere a eviter tout risque de désaimantation des premiers aimants lors du passage d'une impulsion de courant.
Dans une réalisation connue de ce type, l'espace entre deux pièces polaires successives du noyau magnetique est occupé
par un aimant central "électro-permanent", entouré de deux aimants permanents. Lorsque l'aimentation de l'aimant "électro-permanent" est de même sens que celle des deux aimants permanents correspondants, les deux pièces polaires adjacentes deviennent des pôles respectivement "Nord" et "Sud", ce qui correspond a la position de marche. En inversant le sens d'aimantation de l'aimant central, on obtient la fermeture des lignes de force au travers des deux pièces polaires considérées, ce qui corres-pond à la position d'arrêt. Bien que satisfaisante au point de vue de son fonctionnement, cette réalisation reste de construc-tion compliquée et onéreuse. En par-ticulier, la nécessit~ d'in-tercaler un certain nombre de fois trois aimants entre deux piè-ces polaires dont l'écartement est fixé nécessite un ajustage précis, de manière à éviter la formation d'entrefers entre les aimants et les pièces polaires.
La présente invention visc à remedicr a cet inconve-nient et son but est donc de fournir un plateau magnétique à
aimants permanellts et électro-permallen-ts dont la réalisation est simplifiée et plus économique.
A cet effet, selon l'invention, le plateau magnétique à aimants permanents et électro-permanents, comporte une semelle
Un plateau magnétique comporte essentiellement une semelle en matériau magnétique doux, un cadre enveloppant un noyau magnétique formé par juxtaposition d'aimants et de pièces polaires, et une plaque polaire feuilletée, présentant une pluralité de pôles séparés par des entrefers.
Parmi les différents types existants de plateaux magnétiques, on distingue essentiellement les plateaux à aimants permanents, les plateaux à électro-aimants et les plateaux à
aimants "électro-permanents". Dans ce dernier type, une partie - au moins des aimants permanents, ou tous les aimants, sont entourés par un bobinage électrique permettant d'inverser leurs sens d'aimantation et, par suite, de modifier le circuit magnétique, de manière a obtenir une première position dite de marche, dans laquelle les lignes de force du champ magnétique se referment en passant par la ou les pièces posées sur le plateau et une deuxième position dite d'arrêt, dans laquelle les lignes de force se referment à travers les éléments du plateau, de sorte que ce dernier n'exerce plus d'attraction.
Ce principe de plateau à aimants "électro-permanents"
est nettement plus intéressant qu'un plateau à simples aiman-ts permanents, dans lequel le passage de la position de march à la position d'arret nécessite un déplacement relatif des aimants, donc des parties mécaniques mobiles, ou qu'un plateau à électro-aimants, nécessitant en position de marche une alimentation électrique permanente, d'où une consommation d'énergie importante.
En effet, les aimants "électro-permanents" ne consomment de l'énergie électrique que pendant la durée des impulsions de courant permettant de les aimanter dans un sens ou dans l'autre.
, ~
10~7954 Le developpement recent de ce genre ~e plateau magne-tique a conduit à des réalisations comprenant la combinaison de deux types d'aimants: d'une part, des aimants dont le sens d'aimantation est invariable, ne comportant pas d'enroulement électrique, choisis parmi les aimants àgrande force coercitive, et d'autre part, des aimants à sens d'aimantation variable, entou-res d'un bobinage, choisis parmi les aimants à plus faible force cocrcitive, de maniere a eviter tout risque de désaimantation des premiers aimants lors du passage d'une impulsion de courant.
Dans une réalisation connue de ce type, l'espace entre deux pièces polaires successives du noyau magnetique est occupé
par un aimant central "électro-permanent", entouré de deux aimants permanents. Lorsque l'aimentation de l'aimant "électro-permanent" est de même sens que celle des deux aimants permanents correspondants, les deux pièces polaires adjacentes deviennent des pôles respectivement "Nord" et "Sud", ce qui correspond a la position de marche. En inversant le sens d'aimantation de l'aimant central, on obtient la fermeture des lignes de force au travers des deux pièces polaires considérées, ce qui corres-pond à la position d'arrêt. Bien que satisfaisante au point de vue de son fonctionnement, cette réalisation reste de construc-tion compliquée et onéreuse. En par-ticulier, la nécessit~ d'in-tercaler un certain nombre de fois trois aimants entre deux piè-ces polaires dont l'écartement est fixé nécessite un ajustage précis, de manière à éviter la formation d'entrefers entre les aimants et les pièces polaires.
La présente invention visc à remedicr a cet inconve-nient et son but est donc de fournir un plateau magnétique à
aimants permanellts et électro-permallen-ts dont la réalisation est simplifiée et plus économique.
A cet effet, selon l'invention, le plateau magnétique à aimants permanents et électro-permanents, comporte une semelle
2 -1C)~;7954 en matériau magnétique doux, un cadre enveloppant les aimants et une plaque polaire, du type de ceux comprenant des aimants permanents de sens d'aimantation invariable, et a grande force coercitive, et d'autres aimants de sens d'aimantation variable, et à plus faible force coercitive, entourés par un bobinage électrique. Ce plateau est caractérisé en ce que lesdits aimants forment, a l'intérieur du cadre réalisé en matériau magnetique doux, un empilement dans lequel les aimants à grande force coer-citive ont tous le même sens d'aimantation et alternent avec les aimants a plus faible force coercitive entoures par un bobi-nage electrique. Tous ces aimants qui forment un empilement sont separés les uns des autres par des pièces polaires en matériau ~; magnétique doux, venant en contact avec la face inférieure de ladite plaque polaire mais maintenues a distance de la semelle.
Le principe de fonctionnement est simple et il est le suivant: en position d'arrêt, les aimants électro-permanents sont tous aimantes dans le même sens que les aimants permanents, de sorte que les lignes de force traversent l'empilement d'ai-mants sur toute sa longueur et se referment au travers des faces extrêmes du cadre et de la semelle, ces parties etant realisees en materiau magnetique doux. En position de marche, les aimants electro-permanents sont aimantes en sens opposé des aimants per-manents, de sorte que les pièces polaires deviennent alternative-ment des pôles "Nord" et "Sud", ce qui permet aux lignes de force de se refermer au travers de la plaque polaire et de la pièce ou des pieces à fixer sur la plateau.
Les aimants à sens d'aimantation invariable, et à gran-de force coercitive, sont par exemple du type "ferrites durs", tandis que ceux a sens d'aiman-tation variable, et a plus faible force coercitive, entourés d'un bobinage, sont par exemple du type "ticonal" ou "alcomax".
De toute facon, l'invention sera mieux comprise a ~`
~r;~
~0~'79~
l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce plateau magnétique :
Figure 1 est une vue en plan par dessus d'un plateau selon l'invention, la plaque polaire étant supposée enlevée, - Figure 2 en est une vue en coupe longitudinale suivant 2-2 de figure 1, en position d'arrêt~ avec la plaque polaire;
Figure 3 est une vue en coupe similaire à la figure 2 en position de marche.
Comme cela est connu en soi, le plateau magnétique objet de l'invention est essentiellement formé par la superposi-tion d'une semelle 1 en acier doux, d'un cadre 2 de forme rectangulaire, et d'une plaque polaire 3 supposée enlevée à la figure 1 mais bien visible aux figures 2 et 3. La plaque polaire 3 comporte, de manière connue, un feuilletage principal 4 délimitant les différents pôles, et un feuilletage secondaire 5 propre à chaque pôle.
L'objet de l'invention concerne l'agencement du circuit magnétique disposé à l'intérieur du cadre 2, au-dessous de la plaque polaire 3.
Selon l'invention, ce circuit est constitué par un empilement d'aimants 6 ayant tous le même sens d'aiman-ta-tion invariable, indiqué par les flèches 7 de la figure 1, alternant avec d'autres aimants 8 à sens d'aimantation variable, ces aimants étant séparés les uns des autres par des pièces polaires 9 en acier doux.
Les aimants 6 à sens d'aimantation permanent sont des aimants permanents à grande force coercitive, par example des aimants dy type "ferrites durs". Ceux situés aux deux extrémités de l'empilement viennent en contac-t avec deux côtés opposés du cadre _ qui constituen-t les pôles extrêmes, ce cadre étant réalisé en acier doux.
1~67~S4 - les a~man~s 8 à ssns d~ai.manta~ion variable sont de~ aim~lts permanents à plu8 faible force co0rcitive, par exemple des aimants du type "ticonal'l, entour~s par un bobinage éle ctrique 10 .
I~s pièces polaires ~ ~ui séparent les diff~rents aimants sont e~pac~es par le meme "pas" que les pôles d~limit~s sur ~ plaque polaire ~, et elles viennent e~
contact avec la face inf~rieure de cette plaque.
. Tous les ~léments de l'empilement pr~c~demment ~0 d~crit sont maintenus mécaniquement, par exemple au moyen de tiges fixées a~ cadre 2, non Iepr~sent~es, à une certaine hauteur au-dessus de la semelle 1.
En position d'arreAt, les aimant~ 8 du type "ticonal" sont tous aimantés dans le même sens ~ue les aimants 6 du t~pe "ferrites durs", grâce à une impulsion de courant da sens convenable envoyée dans les bobinages 10.
Comme le moltre la figure 2 o~ sont représentées schémati~uement les lignes de force du champ magn~tique, ` l'ensemble se comporte alors comme un seul aimant court-circuit~ par le 5 parties en acier doux 1 et 2 : le circuit magn6tique se referme en effet au travers de la semelle 1 et des faces extreAmes du cadre 2, et aucun champ mAgnétique n'apparait sur les p81es de la pla~ue polaire 3, qui est donc neutralis~e.
En position de marche, les aimants 8 du type "ticonal"
sont tous aimautés dans le sens OppO8~ à celui des aimants 6 du t~pe "ferrites durs", grâce à uns impulsion de courant de 5 _ _ - ~067954 sens convenable envoyée dans les bobinages lo. comme le montre la figure 3 ou sont représentées schematiquement les lignes de force du champ magnétique, l'ensemble se comporte alors comme autant de "dipôles" qu'il y a d'aimants: les pièces polaires 9 deviennent alternativement des pôles "Nord" et "Sud" et il en est de même pour les pôles délimités sur la plaque polaire 3 qui ont été distingués par les lettres N et S. Les lignes de force issues de chaque aimant se referment ainsi au travers de deux pieces polaires 9 consécutives, de deux pôles voisins de la plaque 3 et de la piece ou des pieces a fixer sur le plateau, non représentées.
Les sections des deux types d'aimants utilisés sont determinées de maniere qu'a la surface de la plaque polaire 3, les inductions magnétiques produites par les aimants 8 soient du même ordre de grandeur que celles produites par les aimants 6.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce plateau magnétique qui a été décri-te ci-dessus a titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équi-valents. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas de l'esprit de l'invention en prévoyant un empilement comprenant un plus grand nombre d'aimants présentant toujours la même dispo-sition, ou en utilisant des aimants qui n'appartiennent pas aux types "ferrites durs" et "ticonal" mals possèdent des propriétés compatibles avec le principe de l'invention.
Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à la seule application des plateaux et mandrins magnétiques. Elle enylobe également tous les porteurs, reglettes, supports magné-tiques divers, etc..., pouvant présenter diverses répartitions polaires, qui possèdent le même systeme de circuit magnétique.
~..~,
Le principe de fonctionnement est simple et il est le suivant: en position d'arrêt, les aimants électro-permanents sont tous aimantes dans le même sens que les aimants permanents, de sorte que les lignes de force traversent l'empilement d'ai-mants sur toute sa longueur et se referment au travers des faces extrêmes du cadre et de la semelle, ces parties etant realisees en materiau magnetique doux. En position de marche, les aimants electro-permanents sont aimantes en sens opposé des aimants per-manents, de sorte que les pièces polaires deviennent alternative-ment des pôles "Nord" et "Sud", ce qui permet aux lignes de force de se refermer au travers de la plaque polaire et de la pièce ou des pieces à fixer sur la plateau.
Les aimants à sens d'aimantation invariable, et à gran-de force coercitive, sont par exemple du type "ferrites durs", tandis que ceux a sens d'aiman-tation variable, et a plus faible force coercitive, entourés d'un bobinage, sont par exemple du type "ticonal" ou "alcomax".
De toute facon, l'invention sera mieux comprise a ~`
~r;~
~0~'79~
l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce plateau magnétique :
Figure 1 est une vue en plan par dessus d'un plateau selon l'invention, la plaque polaire étant supposée enlevée, - Figure 2 en est une vue en coupe longitudinale suivant 2-2 de figure 1, en position d'arrêt~ avec la plaque polaire;
Figure 3 est une vue en coupe similaire à la figure 2 en position de marche.
Comme cela est connu en soi, le plateau magnétique objet de l'invention est essentiellement formé par la superposi-tion d'une semelle 1 en acier doux, d'un cadre 2 de forme rectangulaire, et d'une plaque polaire 3 supposée enlevée à la figure 1 mais bien visible aux figures 2 et 3. La plaque polaire 3 comporte, de manière connue, un feuilletage principal 4 délimitant les différents pôles, et un feuilletage secondaire 5 propre à chaque pôle.
L'objet de l'invention concerne l'agencement du circuit magnétique disposé à l'intérieur du cadre 2, au-dessous de la plaque polaire 3.
Selon l'invention, ce circuit est constitué par un empilement d'aimants 6 ayant tous le même sens d'aiman-ta-tion invariable, indiqué par les flèches 7 de la figure 1, alternant avec d'autres aimants 8 à sens d'aimantation variable, ces aimants étant séparés les uns des autres par des pièces polaires 9 en acier doux.
Les aimants 6 à sens d'aimantation permanent sont des aimants permanents à grande force coercitive, par example des aimants dy type "ferrites durs". Ceux situés aux deux extrémités de l'empilement viennent en contac-t avec deux côtés opposés du cadre _ qui constituen-t les pôles extrêmes, ce cadre étant réalisé en acier doux.
1~67~S4 - les a~man~s 8 à ssns d~ai.manta~ion variable sont de~ aim~lts permanents à plu8 faible force co0rcitive, par exemple des aimants du type "ticonal'l, entour~s par un bobinage éle ctrique 10 .
I~s pièces polaires ~ ~ui séparent les diff~rents aimants sont e~pac~es par le meme "pas" que les pôles d~limit~s sur ~ plaque polaire ~, et elles viennent e~
contact avec la face inf~rieure de cette plaque.
. Tous les ~léments de l'empilement pr~c~demment ~0 d~crit sont maintenus mécaniquement, par exemple au moyen de tiges fixées a~ cadre 2, non Iepr~sent~es, à une certaine hauteur au-dessus de la semelle 1.
En position d'arreAt, les aimant~ 8 du type "ticonal" sont tous aimantés dans le même sens ~ue les aimants 6 du t~pe "ferrites durs", grâce à une impulsion de courant da sens convenable envoyée dans les bobinages 10.
Comme le moltre la figure 2 o~ sont représentées schémati~uement les lignes de force du champ magn~tique, ` l'ensemble se comporte alors comme un seul aimant court-circuit~ par le 5 parties en acier doux 1 et 2 : le circuit magn6tique se referme en effet au travers de la semelle 1 et des faces extreAmes du cadre 2, et aucun champ mAgnétique n'apparait sur les p81es de la pla~ue polaire 3, qui est donc neutralis~e.
En position de marche, les aimants 8 du type "ticonal"
sont tous aimautés dans le sens OppO8~ à celui des aimants 6 du t~pe "ferrites durs", grâce à uns impulsion de courant de 5 _ _ - ~067954 sens convenable envoyée dans les bobinages lo. comme le montre la figure 3 ou sont représentées schematiquement les lignes de force du champ magnétique, l'ensemble se comporte alors comme autant de "dipôles" qu'il y a d'aimants: les pièces polaires 9 deviennent alternativement des pôles "Nord" et "Sud" et il en est de même pour les pôles délimités sur la plaque polaire 3 qui ont été distingués par les lettres N et S. Les lignes de force issues de chaque aimant se referment ainsi au travers de deux pieces polaires 9 consécutives, de deux pôles voisins de la plaque 3 et de la piece ou des pieces a fixer sur le plateau, non représentées.
Les sections des deux types d'aimants utilisés sont determinées de maniere qu'a la surface de la plaque polaire 3, les inductions magnétiques produites par les aimants 8 soient du même ordre de grandeur que celles produites par les aimants 6.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce plateau magnétique qui a été décri-te ci-dessus a titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équi-valents. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas de l'esprit de l'invention en prévoyant un empilement comprenant un plus grand nombre d'aimants présentant toujours la même dispo-sition, ou en utilisant des aimants qui n'appartiennent pas aux types "ferrites durs" et "ticonal" mals possèdent des propriétés compatibles avec le principe de l'invention.
Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à la seule application des plateaux et mandrins magnétiques. Elle enylobe également tous les porteurs, reglettes, supports magné-tiques divers, etc..., pouvant présenter diverses répartitions polaires, qui possèdent le même systeme de circuit magnétique.
~..~,
Claims (2)
1. Plateau magnétique à aimants permanents et électro-permanents, comportant une semelle en matériau magnétique doux, un cadre enveloppant les aimants et une plaque polaire, du type de ceux comprenant des aimants permanents de sens d'aimantation invariable, et à grande force coercitive, et d'autres aimants de sens d'aimantation variable, et à plus faible force coercitive, entourés par un bobinage électrique, caractérise en ce que les-dits aimants forment, à l'intérieur du cadre réalisé en matériau magnétique doux, un empilement dans lequel les aimants à grande force coercitive ont tous le même sens d'aimantation et alternent avec les aimants à plus faible force coercitive entourés par un bobinage électrique, tous ces aimants qui forment un empilement étant séparés les uns des autres par des pièces polaires en matériau magnétique doux, venant en contact avec la face infé-rieure de ladite plaque polaire mais maintenues à distance de la semelle.
2. Plateau magnétique selon la revendication 1, carac-térisé en ce que l'empilement d'aimants et de pièces polaires est maintenu mécaniquement au moyen de tiges fixées au cadre en matériau magnétique doux.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7537873A FR2333612A1 (fr) | 1975-12-04 | 1975-12-04 | Plateau magnetique a aimants permanents et electro-permanents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1067954A true CA1067954A (fr) | 1979-12-11 |
Family
ID=9163598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA264,014A Expired CA1067954A (fr) | 1975-12-04 | 1976-10-21 | Plateau magnetique a aimants permanents et electro-permanents |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4075589A (fr) |
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| BR (1) | BR7607806A (fr) |
| CA (1) | CA1067954A (fr) |
| CH (1) | CH605021A5 (fr) |
| CS (1) | CS191323B2 (fr) |
| DD (1) | DD129143A5 (fr) |
| DE (1) | DE2647503A1 (fr) |
| FR (1) | FR2333612A1 (fr) |
| GB (1) | GB1545566A (fr) |
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| NL (1) | NL185272C (fr) |
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| JPS59224227A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-17 | Fuji Jikou Kk | 永久磁石チヤツク |
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| SU1373515A1 (ru) * | 1985-01-15 | 1988-02-15 | Ленинградский государственный педагогический институт им.А.И.Герцена | Приспособление дл магнитного креплени деталей |
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