EP0216656B1 - Dispositif de guidage pour matériau en bande, notamment pour installation de traitement de tôles - Google Patents

Dispositif de guidage pour matériau en bande, notamment pour installation de traitement de tôles Download PDF

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EP0216656B1
EP0216656B1 EP86401782A EP86401782A EP0216656B1 EP 0216656 B1 EP0216656 B1 EP 0216656B1 EP 86401782 A EP86401782 A EP 86401782A EP 86401782 A EP86401782 A EP 86401782A EP 0216656 B1 EP0216656 B1 EP 0216656B1
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EP
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axis
roller
strip
guide
frame
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EP86401782A
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Inventor
Jean Ricoux
Michel Pabiou
Jacques Nesme
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Ugine Aciers de Chatillon et Guegnon
Original Assignee
Ugine Aciers de Chatillon et Guegnon
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/032—Controlling transverse register of web
    • B65H23/038—Controlling transverse register of web by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B41/00—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters

Definitions

  • the present invention relates to guide devices for strip materials, as well as their applications.
  • Such a guide device generally comprises a guide roller mounted to rotate about its axis on a movable frame, itself supported by a fixed frame, actuating and retaining members being provided for moving and holding the movable frame by compared to the fixed frame.
  • the movable frame supporting the guide roller is mounted so as to be able to oscillate about an axis which can be defined as the intersection of a median plane perpendicular to the axis of the roller with a plane containing the upstream strand of the strip. If the strip moves in a vertical plane, the axis of oscillation of the movable frame and consequently of the guide roller, is then found to be vertical, tangent to the roller and contained in the median plane of the latter.
  • Such an arrangement has a major drawback which lies in too long a reaction time, since it is necessary to move the movable frame and therefore the guide roller over a large amplitude in order to obtain a correction on the strip and a reminder of the latter in centered position. In addition, the correction has no effect on the upstream strand and the regulation of such a device is difficult taking into account this large amplitude of displacement.
  • US Pat. No. 3,109,572 proposes another arrangement in which the movable frame is supported relative to the fixed frame so as to be able to oscillate around an axis also contained in the median plane perpendicular to the axis of the roller but s' extending perpendicular to the plane of the strip, at a certain distance below the axis of the roll.
  • the axis of rotation is therefore horizontal, whereas it was vertical in the first device described.
  • the response time of this second device is much shorter, but in return, it has another drawback which consists in an elongation and a deformation of the strip at its edges, this drawback being particularly serious in the case of thin sheets. , that is to say sheets having a thickness less than about 0.4 mm.
  • this known device results in limiting the speed of the strips to a value which cannot exceed 25 m / nm; still it should be specified that this upper limit is reached only if a manual control is added to the conventional automatic control device.
  • the object of this invention is therefore to provide a guide device for elastoplastic web materials, which does not have any of the drawbacks stated above and which, therefore, offers a sufficiently short response time without causing deformation. inadmissible material passing through the device.
  • the subject of the invention is a device for guiding a strip of elastoplastic material, comprising a guide roller mounted to rotate about its axis on a movable frame, itself supported by a fixed frame, means of actuation and holding being provided to move and maintain the movable frame by approaching the fixed frame, the frame being mounted oscillating around an axis contained in a median plane perpendicular to the axis of the guide roller, device in accordance with that described in US-A 3,109,572, characterized in that said movable frame is mounted oscillating about the axis on at least one bearing surface of the fixed frame and on at least one cylindrical guide surface centered on the axis, said axis being at least approximately tangent to the roller and forming with one and / or the other strand of the strip an angle of between 5 and 30 ° .
  • the guide device shown in the drawings can be placed, for example, in a strip heat treatment oven, or else in an accumulator.
  • This device as shown in Fig.1 comprises a fixed frame 1 made in any suitable manner and which comprises at its upper part a frame 2 delimiting an inclined plane 3 forming with the horizontal an angle a between 5 and 30 ° and for example around 10 ° in a particular embodiment.
  • a movable frame 10 also comprising a frame 11 and provided with two bearing supports 12 between which is rotatably mounted a guide roller 13 carried by a shaft 14.
  • This roller is rotatable about its axis XX and can be driven in rotation from a motor 15.
  • On the roller 13 passes a strip 20 whose two upstream 21 and downstream 22 strands are here vertical and that it is a question of maintaining in position centered on the roller.
  • the movable frame is mounted on the fixed frame so as to be able to oscillate about an axis YY perpendicular to the inclined plane 3 defined by the fixed frame, tangent to the roller 13 on the side of the latter which is attacked by the upstream strand 21 of the strip, and finally contained in the median plane of the roller, perpendicular to the axis XX.
  • the means for supporting the movable frame on the fixed frame comprise three bearing assemblies 31, 32, 33 of which two 31.32 are arranged at the upper part of the frame 2 and the other 33 at the part lower of this same frame.
  • Each bearing assembly comprises a block 4 secured to the fixed frame and which delimits a support surface 5 and a cylindrical guide surface 6 centered on the axis YY, as well as a foot 40 carried by the movable frame and also delimiting it a bearing surface 41 and a cylindrical guide surface42. These surfaces are made or coated with an appropriate anti-friction material.
  • the guide surfaces associated with the lower assembly 33 have a smaller radius than the guide surfaces of the two other bearing assemblies, because they are closer to the axis of oscillation YY.
  • the device is supplemented by means for actuating and holding the movable frame relative to the fixed frame.
  • actuating means comprise two jacks 50 arranged on two opposite sides of these frames and which are connected to a control device, known per se, and which will not be described in detail here.
  • This control device comprises means for supplying the cylinders with hydraulic fluid and a control circuit comprising photocells or other sensors of the position of the strip which, as a function of the position of the latter, ensure the supply jacks so as to move the movable frame in a proper direction to return the strip to its centered position.
  • the angular movement between the two extreme positions of the guide roller can be, for example, of the order of 15 ° in a particular application.
  • this axis can be slightly offset without significantly modifying the operation of the device.
  • the angle which this axis forms with a reference direction which can be the direction of the adjacent strand of the strip to be guided can be chosen in a range between 5 and 30 ° , preferably between 7 and 20 ° , for the applications considered.
  • the invention therefore makes it possible to divide the elongation on the bank by 4.
  • this device is how in the embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the roller is carried by a frame 1OLa mounted relative to an intermediate frame 10b in accordance with the teaching of the second prior device described at the head of this thesis, that is to say oscillating about an axis ZZ horizontal and orthogonal to the XX axis, and located at a certain distance below this XX axis.
  • This intermediate frame 10b is itself mounted on the fixed frame 1 in accordance with the invention.
  • Actuating cylinders 51 are provided to move the frame 10a relative to the frame 10-b, as well as locking devices 52, 53 to selectively secure the frame 10a to the frame 1 0E or else the frame 1 Ob to the frame 1.
  • the means for guiding the movable frame relative to the fixed frame may consist of thrust bearings with balls, needles, a crown or any other suitable means.

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  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
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Description

  • La présente invention concerne les dispositifs de guidage pour matériaux en bandes, ainsi que leurs applications.
  • Dans des installations de traitement d'un produit élastoplastique se présentant sous forme de bande et, en particulier, dans les installations de traitement de bandes de tôles laminées à chaud ou à froid, on est amené à utiliser des dispositifs de guidage de ces bandes. Tel est notamment le cas dans des fours de traitement thermique et dans des accumulateurs qui sont en général disposés à l'entrée et/ou à la sortie d'installations de traitement.
  • Un tel dispositif de guidage comprend en général un rouleau de guidage monté rotatif autour de con axe sur un bâti mobile, lui-même supporté par un bâti fixe, des organes d'actionnement et de maintien étant prévus pour déplacer et maintenir le bâti mobile par rapport au bâti fixe.
  • Dans un premier agencement connu, le bâti mobile supportant le rouleau de guidage est monté de façon à pouvoir osciller autour d'un axe qui peut être défini comme l'intersection d'un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau avec un plan contenant le brin amont de la bande. Si la bande se déplace dans un plan vertical, l'axe d'oscillation du bâti mobile et par conséquent du rouleau de guidage, se trouve alors être vertical, tangent au rouleau et contenu dans le plan médian de ce dernier. Un tel agencement présente un inconvénient majeur qui réside dans un temps de réaction trop important, étant donné qu'il est nécessaire de déplacer le bâti mobile et donc le rouleau de guidage sur une amplitude importante pour obtenir une correction sur la bande et un rappel de cette dernière en position centrée. De plus, la correction est sans effet sur le brin amont et la régulation d'un tel dispositif est difficile compte tenu de cette amplitude de déplacement importante.
  • Le brevet US-A 3 109 572 propose un autre agencement dans lequel le bâti mobile est supporté par rapport au bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe également contenu dans le plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau mais s'étendant perpendiculairement au plan de la bande, à une certaine distance au-dessous de l'axe du rouleau. Dans un tel agencement, si la bande se déplace dans un plan vertical l'axe de rotation est donc horizontal, alors qu'il était vertical dans le premier dispositif décrit.
  • Le temps de réponse de ce second dispositif est beaucoup plus court, mais en contrepartie, il présente un autre inconvénient qui consiste en un allongement et une déformation de la bande au niveau de ses rives, cet inconvénient étant particulièrement grave dans le cas de tôles minces, c'est-à-dire des tôles ayant une épaisseur inférieure à 0,4 mm environ.
  • De plus, ce dispositif connu conduit à limiter la vitesse des bandes à une valeur qui ne peut dépasser 25 m/nm; encore convient-il de préciser que cette limite supérieure n'est atteinte que si l'on ajoute une commande manuelle au dispositif classique de commande automatique.
  • Le but de cette invention est par conséquent de proposer un dispositif de guidage pour des matériaux élastoplastiques en bande, qui ne présente aucun des inconvénients énoncés ci-dessus et qui, par conséquent, offre un temps de réponse suffisamment court sans pour autant provoquer une déformation inadmissible du matériau passant dans le dispositif.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de guidage d'une bande de matériau élastoplastique, comprenant un rouleau de guidage monté rotatif autour de son axe sur un bâti mobile, lui-même supporté par un bâti fixe, des moyens d'actionnement et de maintien étant prévus pour déplacer et maintenir le bâti mobile par rapprot au bâti fixe, le bâti étant monté oscillant autour d'un axe contenu dans un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau de guidage, dispositif conforme à celui décrit dans US-A 3 109 572, caractérisé en ce que ledit bâti mobile est monté oscillant autour de l'axe sur au moins une surface d'appui du bâti fixe et sur au moins une surface de guidage cylindrique centrée sur l'axe, ledit axe étant au moins à peu près tangent au rouleau et formant avec l'un et/ou l'autre brin de la bande un angle compris entre 5 et 30°.
  • Suivant d'autres caractéristiques:
    • - l'axe d'oscillation est tangent au rouleau au voisinage du brin amont de la bande;
    • - le bâti fixe délimite un plan incliné sur l'horizontale et comporte des moyens d'appui et de guidage coopérant avec des moyens complémentaires portés par le bâti mobile;
    • - les moyens d'appui et de guidage et les moyens complémentaires portés par le bâti mobile comprennent trois sous-ensembles comportant chacun au moins un couple de surfaces d'appui et un couple de surfaces de guidage;
    • - le rouleau est porté par un bâti sur un bâti intermédiaire de façon à pouvoir osciller par rapport à ce bâti intermédiaire autour d'un axe contenu dans un plan médian, perpendiculaire à l'axe du cylindre, s'étendant perpendiculairement au brin de la bande et situé à une certaine distance au-dessous de l'axe du rouleau, le bâti intermédiaire étant lui-même monté sur le bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe tel que défini précédemment.
    • - des moyens d'immobilisation sont prévus entre le bâti mobile et le bâti intermédiaire, d'une part et entre le bâti intermédiaire et le bâti fixe, d'autre part.
  • L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donne uniquement à titre d'exemple et sur lequel:
    • - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de guidage suivant l'invention;
    • - la Fig. 2 est un schéma montrant la position de l'axe de rotation ou d'oscillation du rouleau de guidage;
    • - la Fig. 3 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation d'un tel dispositif;
    • - la Fig. 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3 ; et
    • - la Fig. 5 est une vue de droite du dispositif de la Fig. 3.
  • Le dispositif de guidage représenté aux dessins peut être disposé, par exemple, dans un four de traitement thermique de bandes, ou bien dans un accumulateur.
  • Ce dispositif tel que représenté à la Fig.1 comprend un bâti fixe 1 réalisé de toute façon convenable et qui comporte à sa partie supérieure un cadre 2 délimitant un plan incliné 3 formant avec l'horizontale un angle a compris entre 5 et 30° et par exemple voisin de 10° dans un mode de réalisation particulier. Sur ce bâti fixe est supporté un bâti mobile 10 comportant également un cadre 11 et muni de deux supports de paliers 12 entre lequels est monté à rotation un rouleau de guidage 13 porté par un arbre 14. Ce rouleau est rotatif autour de son axe X-X et peut être entrainé en rotation à partir d'un moteur 15. Sur le rouleau 13 passe une bande 20 dont les deux brins amont 21 et aval 22 sont ici verticaux et qu'il s'agit de maintenir en position centrée sur le rouleau.
  • Dans le mode de réalisation représenté, le bâti mobile est monté sur le bâti fixe de façon à pouvoir osciller autour d'un axe Y-Y perpendiculaire au plan incliné 3 défini par le bâti fixe, tangent au rouleau 13 du côté de ce dernier qui est attaqué par le brin amont 21 de la bande, et enfin contenu dans le plan médian du rouleau, perpendiculaire à l'axe X-X.
  • En se reportant au schéma de la Fig.2, qui est supposé contenu dans le plan médian précité du rouleau, la position de l'axe Y-Y d'oscillation du bâti fixe apparaît clairement. Cet axe Y-Y forme donc avec la verticale un angle égal à l'angle a d'inclinaison du plan 3, c'est-à-dire un angle compris entre 5 et 30° et dans l'exemple représenté voisin de 10°.
  • Dans ce mode de réalisation, les moyens d'appui du bâti mobile sur le bâti fixe comprennent trois ensembles de portée 31, 32, 33 dont deux 31,32 sont disposés à la partie supérieure du cadre 2 et l'autre 33 à la partie inférieure de ce même cadre. Chaque ensemble de portée comprend un bloc 4 solidaire du bâti fixe et qui délimite une surface d'appui 5 et une surface de guidage 6 cylindrique centrée sur l'axe Y-Y, ainsi qu'un pied 40 porté par le bâti mobile et délimitant lui aussi une surface d'appui 41 et une surface de guidage cylindrique42. Ces surfaces sont réalisées ou revêtues avec un matériau antifriction approprié.
  • Dans l'exemple représenté et comme cela est plus nettement visible sur la Fig.4, les surfaces de guidage associées à l'ensemble inférieur 33 ont un rayon plus faible que les surfaces de guidage des deux autres ensembles de portée, car plus proches de l'axe d'oscillation Y-Y.
  • Le dispositif est complété par des moyens d'actionnement et de maintien du bâti mobile par rapport au bâti fixe. Ces moyens d'actionnement comprennent deux vérins 50 disposés sur deux côtés opposés de ces bâtis et qui sont reliés à un dispositif de commande, connu en soi, et qui ne sera pas décrit en détail ici. Ce dispositif de commande comprend des moyens d'alimentation des vérins en fluide hydraulique et un circuit de commande comportant des cellules photo-électriques ou autres capteurs de la position de la bande qui, en fonction de la position de cette dernière, assurent l'alimentation des vérins de façon à déplacer le bâti mobile dans un sens propre à ramener la bande dans sa position centrée.
  • Ce résultat est obtenu en faisant osciller le bâti mobile autour de l'axe Y-Y, le débattement angulaire entre les deux positions extrêmes du rouleau de guidage pouvant être, par exemple, de l'ordre de 15° dans une application particulière.
  • Dans l'exemple représenté au dessin, l'axe d'oscillation du bâti mobile par rapport au bâti fixe a été représenté rigoureusement tangent au rouleau.
  • Bien entendu, la position de cet axe peut être légèrement décalée sans pour autant modifier sensiblement le fonctionnement du dispositif. De même, l'angle que forme cet axe avec une direction de référence qui peut être la direction du brin adjacent de la bande à guider peut être choisi dans une plage comprise entre 5 et 30°, de préférence entre 7 et 20°, pour les applications considérées.
  • Les avantages qu'offre cet agencement par rapport aux agencements connus sont les suivants :
    • - le déplacement du rouleau de guidage qui est effectué pour ramener la bande en position centrée se traduit par une déformation faible des rives de la bande :
    • c'est ainsi que pour un déplacement latéral de la bande de 100 mm, l'allongement en rives pour une bande donnée est de 4 mm, alors qu'avec le deuxième dispositif antérieur décrit en tête de ce mémoire, pour un déplacement latéral de la bande de 100 mm, l'allongement en rives pour une bande donnée était de 16 mm.
  • L'invention permet donc de diviser par 4 l'allongement en rive.
  • Ceci est particulièrement important lorsque les bandes soumises à ce guidage ont une épaisseur très faible par exemple inférieure à 0,40 mm ;
    • - ce dispositif a un temps de réponse satisfaisant ;
    • - il provoque un effet de guidage important dans le brin aval et moyen dans le brin amont, dans la mesure où l'axe d'oscillation du bâti mobile est tangent au rouleau au voisinage de la génératrice de contact entre le brin amont de la bande et le rouleau ; bien entendu, cet effet pourrait être inversé en disposant l'axe d'oscillation du côté du brin aval ou encore partagé entre les deux brins en disposant l'axe d'oscillation entre ces deux positions extrêmes ;
    • - il permet d'augmenter sensiblement la vitesse de défilement des bandes : à titre d'exemple, une vitesse de 35 m/mn peut être atteinte sans intervention manuelle, c'est-à-dire simplement en utilisant un dispositif de commande automatique de conception classique. Des vitesses supérieures, par exemple de l'ordre de 45 m/mn, peuvent être envisagées, la limite supérieure de vitesse étant alors imposée par des considérations indépendantes du guidage.
  • A titre de variante de ce dispositif, on peut signaler qu'il est possible de le combiner avec l'un des dispositifs antérieurs : c'est ainsi que dans le mode de réalisation représenté aux Fig. 3 à 5, le rouleau est porté par un bâti 1OLa monté par rapport à un bâti intermédiaire 10b conformément à l'enseignement du deuxième dispositif antérieur décrit en tête de ce mémoire, c'est-à-dire oscillant autour d'un axe Z-Z horizontal et orthogonal à l'axe X-X, et situé à une certaine distance au-dessous de cet axe X-X. Ce bâti intermédiaire 10b est lui-même monté sur le bâti fixe 1 conformément à l'invention. Des vérins d'actionnement 51 sont prévus pour déplacer le bâti 10a par rapport au bâti 10-b, ainsi que des dispositifs de blocage 52, 53 pour solidariser sélectivement le bâti 10a au bâti 1 0E ou bien le bâti 1 Ob au bâti 1.
  • Un tel agencement permet de combiner les avantages des deux dispositifs élémentaires.
  • En variante, les moyens de guidage du bâti mobile par rapport au bâti fixe peuvent être constitués par des butées à billes, à aiguilles, une couronne ou tout autre moyen convenable.

Claims (8)

1. Dispositif de guidage d'une bande (20) de matériau élastoplastique, comprenant un rouleau de guidage (13) monté rotatif autour de son axe (X-X) sur un bâti mobile (10), lui-même supporté par un bâti fixe (1), des moyens d'actionnement et de maintien (50) étant prévus pour déplacer et maintenir le bâti mobile par rapport au bâti fixe, le bâti mobile (10) étant monté oscillant autour d'un axe (Y-Y) contenu dans un plan médian perpendiculaire à l'axe du rouleau de guidage (13), caractérisé en ce que ledit bâti mobile (10) est monté oscillant autour de l'axe (Y-Y) sur au moins une surface d'appui du bâti fixe (10) et sur au moins une surface de guidage cylindrique centrée sur l'axe (Y-Y), ledit axe (Y-Y) étant au moins à peu près tangent au rouleau (13) et formant avec l'un et/ou l'autre brin de la bande un angle (a) compris entre 5 et 30°.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe d'oscillation (Y-Y) est tangent au rouleau (13) au voisinage du brin amont (21) de la bande.
3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti fixe (1) délimite un plan (3) incliné sur l'horizontale d'un angle (a) et comporte des moyens d'appui et de guidage (4) coopérant avec des moyens complémentaires (40) portés par le bâti mobile.
4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'appui et de guidage et les moyens complémentaires portés par le bâti mobile comprennent trois sous-ensembles (31, 32, 33) comportant chacun au moins un couple de surfaces d'appui (5, 41) et un couple de surfaces de guidage cylindriques, (6, 42) centrées sur l'axe d'oscillation (Y-Y) entre les deux bâtis.
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que deux des sous-ensembles (31, 32) sont disposés à la partie supérieure du plan incliné (3) et le troisième sous-ensemble (33) est disposé à la partie inférieure de ce plan incliné.
6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la partie inférieure du plan incliné (3) est disposée du côté du brin amont (21) de la bande (20).
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rouleau (13) est porté par un bâti (10a) monté sur un bâti intermédiaire (10b) de façon à pouvoir osciller par rapport à ce bâti intermédiaire autour d'un axe (Z-Z) contenu dans un plan médian, perpendiculaire à l'axe (X-X) du cylindre, s'étendant perpendiculairement au brin de la bande et situé à une certaine distance au-dessous de l'axe (X-X) du rouleau, le bâti intermédiaire (10b) étant lui-même monté sur le bâti fixe (1) de façon à pouvoir osciller autour d'un axe (Y-Y) tel que défini dans les revendications précédentes.
8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que des moyens d'immobilisation (52 ; 53) sont prévus entre le bâti mobile (10a) et le bâti intermédiaire (10b), d'une part et entre le bâti intermédiaire (10b) et le bâti fixe (1), d'autre part.
EP86401782A 1985-09-10 1986-08-08 Dispositif de guidage pour matériau en bande, notamment pour installation de traitement de tôles Expired - Lifetime EP0216656B1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8513418 1985-09-10
FR8513418A FR2586948B1 (fr) 1985-09-10 1985-09-10 Dispositif de guidage pour materiau en bande, notamment pour installation de traitement de toles

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EP0216656A1 EP0216656A1 (fr) 1987-04-01
EP0216656B1 true EP0216656B1 (fr) 1990-12-27

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EP86401782A Expired - Lifetime EP0216656B1 (fr) 1985-09-10 1986-08-08 Dispositif de guidage pour matériau en bande, notamment pour installation de traitement de tôles

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EP (1) EP0216656B1 (fr)
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