DE3735044A1 - Process and apparatus for producing a structure with a positively locking connection of its load-bearing reinforced-concrete structural parts - Google Patents
Process and apparatus for producing a structure with a positively locking connection of its load-bearing reinforced-concrete structural partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Herstellung eines Bauwerkes mit einer formschlüssigen Verbindung seiner tragenden Stahl betonbauteile gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruches 1.The invention relates to a method and a Direction for the production of a building with a positive connection of its load-bearing steel concrete components according to the preamble of the patent claim 1.
Das erfindungsgemäße Bauwerk kann ein bereits fertiges Gebäude darstellen, welches mit dem zu betonierenden Stahlbetonbauteil nachträglich versehen werden soll. Ein Beispiel ist die nachträgliche Verstärkung eines Gebäudes bei der Sanierung oder bei der Umwidmung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch auf Stahlbetonbauwerke anwendbar, deren tragende Bauteile schon bei der Errichtung des Bau werkes miteinander formschlüssig verbunden werden müssen. Die formschlüssige Verbindung von Stahl betonbauteilen ist vor allem erforderlich, wenn diese Druckkräfte übertragen müssen, die beispielsweise in der Biegedruckzone eines Stahlbetonträgers auf einem zweiten Stahlbetonträger abgetragen werden. Wenn solche Stahlbetonträger nachträglich, d.h. nach dem Aushärten ihres Betons miteinander verbunden werden müssen, er gibt sich auf der Überdeckungsfläche zwischen den Betonoberflächen eine Betonfläche, in der die Kraft übertragung stattfinden muß.The building according to the invention can already show finished building, which with the Concreting reinforced concrete component later shall be. One example is the subsequent one Reinforcement of a building during renovation or in the reallocation. The method according to the invention is however also applicable to reinforced concrete structures whose load-bearing components already during the construction of the building works are positively connected with each other have to. The positive connection of steel concrete components is especially necessary if these Must transmit pressure forces, for example in the bending pressure zone of a reinforced concrete beam on one second reinforced concrete beams are removed. If such Reinforced concrete beams later, i.e. after curing of their concrete must be connected, he exists on the overlap area between the Concrete surfaces a concrete surface in which the force transmission must take place.
Die Erfindung geht von einem vorbekannten Verfahren aus, bei dem über den beschriebenen Betonflächen in den Stahlbetonbauteilen Druckzonen mit Hilfe von Ankerbolzen, z.B. Schrauben hergestellt werden, welche die beiden Stahlbetonträger durchsetzen und durch ihr Anzugsmoment eine zylinderförmige Druckzone erzeugen, welche auf den eingespannten Betonflächen einen zur Übertragung der Druck- und Schubkräfte ausreichenden Reibungsschluß hervorrufen.The invention is based on a previously known method from the above the concrete surfaces in the Reinforced concrete components using pressure zones Anchor bolts, e.g. Screws are made which push through the two reinforced concrete beams and through it Create a cylindrical pressure zone, which one on the clamped concrete surfaces Sufficient transmission of pressure and thrust forces Cause friction.
Dieses vorbekannte Verfahren setzt Aussparungen mit relativ engen Passungen in den Stahlbetonbauteilen voraus, die auch bei sorgfältiger Abdichtung häufig den Zutritt von korrodierenden Sphären zu den Ankerbolzen nicht verhindern können. Das macht weitere, meistens kostspielige Maßnahmen zur Erzielung eines langfristi gen Schutzes gegen Korrosionen der Ankerbolzen notwen dig. Die Aufrechterhaltung der für die Schubübertragung zwischen den Bauteilen erforderlichen Druckzonen, die sich um die Ankerbolzen bilden müssen, erweist sich umso schwieriger, je kürzer die Längen sind, mit denen die Ankerbolzen die Stahlbetonteile durchsetzen. In erster Linie ist hierfür die elastische Dehnung der Ankerbolzen auf diesen Längen maßgeblich, von denen der absolute Betrag der Dehnung bei gegebenem Anzugsmoment unmittelbar abhängt. Bei bleibenden Verformungen der Oberflächen in den Trennebenen können geringe Dehnungs beträge leicht aufgezehrt werden, wodurch die Verspannung verlorengeht und bei der Schubübertragung Schubkräfte auf die Ankerbolzen übertragen werden, für die sie nicht ausgelegt sind.This previously known method creates gaps relatively tight fits in the reinforced concrete components ahead, which, even with careful sealing, often the Access of corrosive spheres to the anchor bolts cannot prevent. That does more, mostly costly measures to achieve a long-term protection against corrosion of the anchor bolts dig. Maintaining the for thrust transmission required pressure zones between the components, the have to form around the anchor bolts, it proves all the more the shorter the lengths with which the Anchor bolts pass through the reinforced concrete parts. First The line for this is the elastic expansion of the anchor bolts significant at these lengths, of which the absolute Amount of elongation for a given tightening torque immediately depends. With permanent deformations of the Surfaces in the parting planes can have low elongation amounts are easily consumed, which means that Tension is lost and in thrust transmission Thrust forces are transmitted to the anchor bolts for which they are not designed for.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Bauwerk der eingangs beschriebenen Art die formschlüs sig miteinander zu verbindenden Stahlbetonbauteile dauerhaft und verschleißsicher zur Schubübertragung miteinander zu verbinden.The invention is based, in one Building of the type described at the beginning reinforced concrete components to be joined together durable and wear-resistant for thrust transmission connect with each other.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of Claim 1. Appropriate embodiments of the Invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Schubübertragung aus schließlich mit der Klebeschicht, welche die Beton oberflächen der aneinander angeschlossenen Stahlbeton bauteile des Bauwerkes mit der Überdeckungsfläche ihrer gegenseitigen Verbindung voneinander trennt und sich mit der ebenen Stahlfläche der Ankerplatte verbindet. Zwischen den Ankerplatten existiert dabei keine schub feste Verbindung, vielmehr liegen auf diesen Bereichen der Überdeckungsfläche die Betonflächen übereinander und halten den Formschluß durch ihre Oberflächenrauhigkeit und die Haftung des zweiten Bauteiles am ersten. Ein zusätzlicher Formschluß besteht jedoch zwischen den Platten und den mit ihnen verbundenen Ankern, soweit diese über die Betonoberfläche vorstehen und in den Ortbeton des angeschlossenen Bauteiles ragen.According to the invention, the thrust transmission takes place finally with the adhesive layer covering the concrete surfaces of the interconnected reinforced concrete components of the building with the covering area of their separates and connects with each other connects the flat steel surface of the anchor plate. There is no thrust between the anchor plates firm connection, rather lie in these areas the cover area, the concrete areas one above the other and keep the form fit through their surface roughness and the adhesion of the second component to the first. A additional positive locking exists between the Slabs and the anchors connected to them, as far as these protrude over the concrete surface and in the Protruding in-situ concrete of the connected component.
Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den erheblichen Vorteil, daß die notwendigen Stahlteile sämtlich in den Beton eingebettet sind und der Formschluß dieser Teile von Verspannungskräften unabhängig ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht dadurch eine Verstärkung in der Biegedruckzone von Stahlbetonträgern, weil es wegen der geringen Flächenausdehnung der Ankerplatten im Gefolge von Formänderungen des Stahlbetonbauteiles nicht zum Aufwölben der Stahlplatten mit der Folge ihrer Lockerung kommen kann.The method according to the invention has the considerable Advantage that the necessary steel parts are all in the Are embedded in concrete and the positive locking of these parts is independent of tensile forces. The procedure according to the invention thereby enables amplification in the bending pressure zone of reinforced concrete beams because it because of the small surface area of the anchor plates in As a result of changes in shape of the reinforced concrete component to bulge the steel plates with the consequence of their Relaxation can come.
Im Bauwesen ist es bekannt, Epoxydharze zum Verkleben von Stahllamellen mit der Betonoberfläche in der Biegezugzone von Stahlbetonträgern zu benutzen, um mit Hilfe der Klebefuge Zugkräfte auf der sich über die gesamte Zugzone erstreckenden Länge der Stahllamellen zu übertragen. Diese Stahllamellen werden an ihren Enden mit Ankern in dem Beton des Bauwerkes befestigt, sofern die Länge der Lamellen zur Einleitung der Zugkraft nicht ausreicht. Mit derartigen Stahllamellen lassen sich jedoch keine Stahlbetonbauteile kraftschlüssig miteinander verbinden. Vielmehr dient das vorbekannte Verfahren lediglich im Rahmen der Bauwerksanierung zur Verstärkung der Biegezugzone von tragenden Stahlbetonbauteilen.In construction it is known to glue epoxy resins of steel slats with the concrete surface in the Bending tension zone of reinforced concrete beams to use with Help the glue line pull on the itself over the entire length of the tensile zone of the steel slats transfer. These steel fins are at their ends fixed with anchors in the concrete of the building, if the length of the slats to introduce the tensile force not enough. Leave with such steel slats However, no reinforced concrete components are non-positive connect with each other. Rather, the known serves Process only in the context of building renovation Reinforcement of the tensile bending zone Reinforced concrete components.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 verwirklicht. Hierbei dienen die Dübel einerseits zur plangemäßen Anordnung der Stahlplatten auf dem Stahlbetonbauteil, andererseits aber auch dazu, die Platten mit dem aufgetragenen, als Kleber dienenden Epoxydharz zu verspannen, um eine ausreichende Anpreßkraft zu erzielen. Die Dübel sind deswegen in solcher Zahl und Anordnung vorgesehen, daß sich über die Anpreßfläche der Platte gesehen eine annähernd gleichmäßige Druckverteilung auf die Klebeschicht ergibt.The method according to the invention is preferably carried out with the Features of claim 2 realized. Here the dowels are used on the one hand for the correct arrangement the steel plates on the reinforced concrete component, on the other hand but also to the plates with the applied, as Adhesive-serving epoxy resin to clamp a to achieve sufficient contact pressure. The dowels are therefore provided in such a number and arrangement that seen over the contact surface of the plate approximately even pressure distribution on the Adhesive layer results.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet besondere Vorteile bei seiner Anwendung auf Bauwerke, welche aus bauherren seitigen Gründen örtlich verstärkt werden müssen, die jedoch über eine erhebliche Restnutzungsdauer erhalten bleiben sollen. Mit dem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 3 wird eine Ausführungsform der Erfindung geschaffen, bei der außer der nachträglichen Verstärkung auch noch eine Öffnung in dem Bauwerk angeordnet ist. The method according to the invention offers particular advantages when applied to buildings that are built by clients side reasons need to be reinforced locally however preserved over a significant remaining useful life should stay. With the procedure according to Claim 3 becomes an embodiment of the invention created in addition to the subsequent reinforcement an opening is also arranged in the building.
Ein Anwendungsbeispiel hierfür sind Kühltürme in mit fossilen Brennstsoffen betriebenen Kraftwerken mit Rauchgasentstickung bzw. -entschwefelung. Hierbei werden nachträglich die aus einer Rauchgasentschwellungsanlage abströmenden kalten Rauchgase in der Einbauzone des Kühlturms freigesetzt, um den Auftrieb des Kühlturmes zu nutzen, mit dem die Rauchgase in die Atmosphäre getragen werden. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, die kalte Rauchgase führenden Rohrleitungen durch die Schale des Kühlturmes zu führen. Dazu dient dann die im Patent anspruch 3 vorgesehene Öffnung.An application example for this are cooling towers in with power plants powered by fossil fuels Flue gas denitrification or desulfurization. Here are retrospectively from a flue gas de-swelling plant outflowing cold flue gases in the installation zone of the Cooling tower released to boost the cooling tower use with which the flue gases are carried into the atmosphere will. In such cases it is advisable to use the cold one Flue gas pipes leading through the shell of the To guide the cooling tower. This is then the purpose of the patent Claim 3 intended opening.
Die Ausführungsform der Erfindung nach dem Patentanspruch 4 ist besonders zweckmäßig, wenn ein bereits stehender Kühlturm mit Stahlbestonschale für den Einsatz zur Abführung gereinigter Rauchgase neu eingesetzt werden soll. Die Öffnung im Kühlturmmantel läßt sich nämlich auf der geschlossenen Schale mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorbereiten, bevor sie ausgebrochen wird. Dadurch wird die Standsicherheit des Kühlturms während der nachträglichen Bauzeit gewähr leistet.The embodiment of the invention according to the Claim 4 is particularly useful if a already standing cooling tower with steel concrete shell for the Use for the removal of cleaned flue gases new to be used. The opening in the cooling tower jacket can namely on the closed bowl with the Prepare the inventive method before it is broken out. This ensures the stability of the Grant cooling tower during the subsequent construction period accomplishes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben, das in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. The invention is based on a Embodiment described in more detail in the Figures of the drawing is shown.
Es zeigenShow it
Fig. 1 links in abgebrochener Darstellung einen Längs schnitt und rechts eine Draufsicht auf eine Kühlturmschale mit einer nach dem erfindungs gemäßen Verfahren nachträglich hergestellten Öffnung, Fig. 1 is a longitudinal section on the left in broken view and the right is a plan view of a cooling tower with a subsequently prepared by the process according to Inventive opening,
Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 der mit II bezeich neten Stelle, Fig. 2 is a detail of FIG. 1 with the II-designated location,
Fig. 3 mehrere Ausführungsformen von Ankerplatten, die zur Verwirklichung der Erfindung benutzt werden können und Fig. 3 shows several embodiments of anchor plates that can be used to implement the invention and
Fig. 4 in der Fig. 3 entsprechender Darstellung eine Ankerplatte. Fig. 4 in the Fig. 3 corresponding representation of an anchor plate.
Auf den durch die Querlinien in der linken Darstellung der Fig. 1 angedeuteten Höhen eines Kühlturmes (1) nimmt die Wandstärke der Kühlturmschale (2) von unten nach oben ab. Eine Öffnung (3) mit kreisförmiger Umrißlinie, welche durch den Radius (4) gegeben ist, soll nachträg lich zur Einführung einer Rauchgasleitung ausgebrochen werden. Auf einem inneren Teilkreis (5) und einem äußeren Teilkreis (6) sind in radialen und tangentialen Abständen Ankerplatten (7) auf folgende Weise angeordnet:At the heights of a cooling tower ( 1 ) indicated by the transverse lines in the left representation of FIG. 1, the wall thickness of the cooling tower shell ( 2 ) decreases from the bottom to the top. An opening ( 3 ) with a circular outline, which is given by the radius ( 4 ), should subsequently be broken out for the introduction of a flue gas pipe. Anchoring plates ( 7 ) are arranged on an inner pitch circle ( 5 ) and an outer pitch circle ( 6 ) at radial and tangential distances in the following way:
Jede Ankerplatte (7 bzw. 8) besteht aus einer ebenen Stahlplatte (9), die mit ihrer ebenen Unterseite (10) auf die Außenseite (11) der Kühlturmschale aufgeklebt ist. Die Klebefuge ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Sie geht aus den Darstellungen der Fig. 3 bei (12) hervor. Diese Klebefuge (12) verbindet die ebene Plattenunter seite (10) mit der Betonoberfläche (11) des tragenden Stahlbetonmantels (2).Each anchor plate ( 7 or 8 ) consists of a flat steel plate ( 9 ) which is glued to the outside ( 11 ) of the cooling tower shell with its flat underside ( 10 ). The adhesive joint is not shown in Fig. 2. It can be seen from the illustrations in FIG. 3 at ( 12 ). This adhesive joint ( 12 ) connects the flat bottom plate ( 10 ) with the concrete surface ( 11 ) of the load-bearing reinforced concrete jacket ( 2 ).
Auf der gegenüberliegenden Seite (14) sind Anker (15) mit ihren zylindrischen Stangen (16) befestigt. Die Stangen tragen verbreiterte Köpfe (30′). Die Anker ragen in die nicht dargestellte Bewehrung des anzuschließenden Bauteiles, das mit (17) in Fig. 2 bezeichnet ist.On the opposite side ( 14 ) anchors ( 15 ) are attached with their cylindrical rods ( 16 ). The bars have widened heads ( 30 '). The anchors protrude into the reinforcement, not shown, of the component to be connected, which is denoted by ( 17 ) in FIG. 2.
Zur Herstellung der in Fig. 3 wiedergegebenen Klebefuge wird auf dem tragenden Bauteil (2) der Teil der Über deckungsfläche (17′) beider Bauteile (17, 18), der von einer Ankerplatte eingenommen wird und mit (17′) in Fig. 3 bezeichnet ist, gesäubert und aufgerauht. Das geschieht zweckmäßig mit einem Sandstrahl. Auf dieser Fläche werden mehrere Dübel verteilt, in den Beton des Bauteiles (2) verankerte Dübelbohrungen gesetzt, mit denen sich die Ankerplatte (9 bzw. 10) mit der Oberfläche des Bauteiles (2) verspannen läßt. Bevor das geschieht, wird ein Epoxydharzkleber aufgetragen, der die erwähnte, nach seiner Aushärtung entstehende Klebefuge (12) bildet. Innerhalb der vorgeschriebenen Topfzeit werden die Dübel angezogen und dadurch der erforderliche Anpreßdruck der Stahlplatten (9, 10) erzeugt.To produce the adhesive joint shown in FIG. 3, the part of the overlap surface ( 17 ') of both components ( 17 , 18 ), which is taken up by an anchor plate and with ( 17' ) in Fig. 3 on the supporting component ( 2 ) is labeled, cleaned and roughened. This is conveniently done with a sandblast. Several dowels are distributed on this surface, anchor holes anchored in the concrete of the component ( 2 ), with which the anchor plate ( 9 or 10 ) can be braced with the surface of the component ( 2 ). Before this happens, an epoxy resin adhesive is applied, which forms the mentioned adhesive joint ( 12 ) that arises after it has hardened. The dowels are tightened within the prescribed pot life and the required contact pressure of the steel plates ( 9 , 10 ) is generated.
Nach Fertigstellung der Klebefuge (12) werden die Platten (9, 10) mit den Ankern (15) auf deren freier Länge einschließlich der Köpfe (8) in das anzuschließende Bauteil (17) einbetoniert.After completion of the adhesive joint ( 12 ), the plates ( 9 , 10 ) with the anchors ( 15 ) along their free length including the heads ( 8 ) are concreted into the component ( 17 ) to be connected.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist dieses Bauteil ein bewehrter Ringträger, welcher der Krümmung der Kühlturmschale mit dem Umriß der Öffnung (3) folgt. Dieses Bauteil wird in Ortbeton nach Abschalung herge stellt. In den Ortbeton werden Halfenschienen (22) eingesetzt, welche dem Anbringen von zusätzlichen Konstsruktionsteilen dienen können. Diese Verstärkung besteht aus Kurzstücken von etwa 20 cm, die ihrerseits mit Ankern (23) befestigt werden. Diese Einfassung der Öffnung (3) wird hergestellt, nachdem die Öffnung aus der Kühlungsschale ausgebrochen worden ist. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, this component is a reinforced ring carrier which follows the curvature of the cooling tower shell with the outline of the opening ( 3 ). This component is manufactured in situ after shuttering. Halfen rails ( 22 ) are used in the in-situ concrete, which can be used to attach additional construction parts. This reinforcement consists of short pieces of about 20 cm, which in turn are attached with anchors ( 23 ). This surround of the opening ( 3 ) is made after the opening has been broken out of the cooling shell.
Die in den Darstellungen der Fig. 3 erkennbaren Anker platten zeigen unterschiedliche Umrisse und tragen in jeweils symmetrischer Verteilung unterschiedliche Anzahlen von Ankern.The recognizable in the representations of FIG. 3 anchor plates show different outlines and carry different numbers of anchors in a symmetrical distribution.
In der oberen Reihe der Fig. 3 ist eine Ankerplatte mit rechteckigem Umriß (24) dargestellt, welche zwei Anker kopfbolzen (25 und 26) aufweist.In the upper row of Fig. 3, an anchor plate with a rectangular outline ( 24 ) is shown, which has two anchor head bolts ( 25 and 26 ).
In der darunterliegenden Darstellung weist die Ankerplatte einen quadratischen Umriß (27) und vier symmetrisch angeordnete Kopfbolzen (28 bis 31) auf. Die unterste Darstellung zeigt eine Ankerplatte mit insge samt neun Kopfbolzendübeln in Reihenanordnung bei (32 bis 34).In the illustration below, the anchor plate has a square outline ( 27 ) and four symmetrically arranged head bolts ( 28 to 31 ). The bottom illustration shows an anchor plate with a total of nine head bolt dowels in a row arrangement ( 32 to 34 ).
Wie sich aus den jeweils rechts wiedergegebenen Stirn ansichten ergibt, sind die Ankerplatten jeweils den anzuschließenden Stahlbetonbauteilen (17) angepaßt.As can be seen from the forehead views shown on the right, the anchor plates are each adapted to the reinforced concrete components ( 17 ) to be connected.
Die Ankerplatte (31′) nach Fig. 4 von quadratischem Umriß weist eine zentrale Bohrung für eine Dübelschraube (32′) auf. Diese wirkt mit einem in den Beton eines Bauteiles eingebrachten und nicht dargestellten Dübel zusammen. Die ebene Seite (10) der Ankerplatte (9) liegt der Ringfläche gegenüber, auf der sich der Kopf (33′) der Dübelschraube (32′) abstützt, wenn die Schraube in den Dübel eingedreht wird. Dann verspannt sich die Seite (10) mit dem Kleber, welcher später die Klebefuge bildet. Die zentralsymmetrische Anordnung der Bohrung (34′) für die Dübelschraube (32′) sorgt für einen gleich mäßigen Andruck.The anchor plate ( 31 ') of Fig. 4 of square outline has a central bore for a dowel screw ( 32 '). This interacts with an anchor (not shown) that is inserted into the concrete of a component. The flat side ( 10 ) of the anchor plate ( 9 ) is opposite the annular surface on which the head ( 33 ') of the dowel screw ( 32 ') is supported when the screw is screwed into the dowel. Then the side ( 10 ) clamps with the adhesive, which later forms the adhesive joint. The central symmetrical arrangement of the bore ( 34 ') for the dowel screw ( 32 ') ensures an even pressure.
Claims (5)
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DE19873735044 DE3735044A1 (en) | 1987-07-21 | 1987-10-16 | Process and apparatus for producing a structure with a positively locking connection of its load-bearing reinforced-concrete structural parts |
Applications Claiming Priority (2)
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DE19873735044 DE3735044A1 (en) | 1987-07-21 | 1987-10-16 | Process and apparatus for producing a structure with a positively locking connection of its load-bearing reinforced-concrete structural parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3735044A1 true DE3735044A1 (en) | 1989-02-02 |
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Family Applications (1)
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DE19873735044 Ceased DE3735044A1 (en) | 1987-07-21 | 1987-10-16 | Process and apparatus for producing a structure with a positively locking connection of its load-bearing reinforced-concrete structural parts |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3735044A1 (en) |
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1987
- 1987-10-16 DE DE19873735044 patent/DE3735044A1/en not_active Ceased
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