EP0857938B1 - Charge génératrice de noyau comportant des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe - Google Patents

Charge génératrice de noyau comportant des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe Download PDF

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EP0857938B1
EP0857938B1 EP98400084A EP98400084A EP0857938B1 EP 0857938 B1 EP0857938 B1 EP 0857938B1 EP 98400084 A EP98400084 A EP 98400084A EP 98400084 A EP98400084 A EP 98400084A EP 0857938 B1 EP0857938 B1 EP 0857938B1
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EP
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charge
rear plate
casing
cylindrical surface
attachment means
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EP98400084A
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English (en)
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Inventor
Patrick Sabathier
Jean Marie Montigny
Thierry Soulat
Jean Luc Renaud-Bezot
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Giat Industries SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/028—Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/036—Manufacturing processes therefor

Definitions

  • the technical field of the invention is that of fillers nucleus generators.
  • These charges generally include a charge explosive placed in an envelope and a coating having overall the shape of a spherical cap.
  • the coating When the explosive detonates, the coating is set in motion by the incident pressure wave. It is deforms by turning "in a glove", that is to say that it turns into a projectile (or nucleus) whose front part is formed by the axial area of the covering and the rear part is a skirt formed by the periphery of the coating.
  • Patent FR2627580 describes such a charge.
  • Patent US4922825 which serves as the basis for the preamble of the main claim, also describes a charge core generator whose coating consists of two overlapping plates.
  • the coating material is a ductile material or a material for which the formation of nucleus is disturbed by the presence of local constraints on the coating.
  • the core generating charges are subject, during the storage phases, thermal constraints which cause dilations with different amplitudes for the explosive charge and for the metal shell.
  • the coating of the filler according to the invention is thus fixed in a simple and rigid way without resulting disruption of nucleus formation.
  • the fixing means according to the invention allow also to control the formation of peripheral fins on the rear part of the core, which improves stability aerodynamics of this one.
  • the subject of the invention is a charge formed nucleus generator with explosive charge placed in an envelope and to which is applied a coating intended to be set in motion by the detonation explosive, the coating comprising at least two plates, a back plate which is in contact with the explosive charge and at least one front tackle charge characterized in that the back plate is made integral of the envelope by connecting means arranged between a cylindrical peripheral surface of the back plate and a inner cylindrical surface of the casing, the front plate being made integral with the back plate by gluing.
  • each connecting means will include a initiation of rupture and / or will delimit a zone of rupture on the back plate. Such a provision will facilitate the separation of the coating and the load envelope during nucleus formation.
  • the charge will preferably comprise at least three means regularly distributed angularly around the load axis.
  • each means of connection consists of a screw arranged radially by relative to the axis of the load, screw passing through the envelope load and one end of which enters a fitted accommodation on the outer cylindrical surface of the back plate.
  • each means of connection consists of a ball placed in a bore radial of the envelope and which cooperates with an imprint arranged on the external cylindrical surface of the plate back.
  • each means of connection is constituted by a cylindrical pin, or a piano wire, the axis of which is both perpendicular to the load axis and tangent to the cylindrical surface outer of the back plate, pin which cooperates with a first impression made on the cylindrical surface back plate external and with a second imprint produced on the internal cylindrical surface of the envelope.
  • each means of connection consists of an elastic clip placed in a housing fitted on the periphery of the back plate, clip having a deformable spout which is intended to penetrate into a groove arranged on the internal cylindrical surface of the envelope so as to ensure the axial joining of the first plate and load envelope.
  • the back plate will preferably be made in aluminum or aluminum alloy.
  • a charge generating core 1 comprises in known manner a cylindrical envelope 2 inside which is placed an explosive charge 3 to which a metal coating 4.
  • the explosive charge is intended to be initiated by ignition means of known type and not shown here.
  • the coating 4 here comprises at least two plates, one back plate 5 and a front plate 7.
  • the back plate 5 is in contact with the load explosive 3 and it is made integral with the envelope 2 by connecting means.
  • the front plate 7 is made integral with the plate back by gluing.
  • the connecting means are constituted here by four screws 6 regularly distributed angularly and which are housed in radial threads 9 arranged on the casing 2.
  • Each screw has a conical end 6a which enters a additional conical housing 8 arranged on a surface cylindrical device of the back plate 5.
  • the plates rear 5 and front 7 of the coating are deformed by the shock wave which is communicated by the explosive.
  • the conical housings 8 weaken the rear plate which breaks at the level of the connection means.
  • the connecting means 6 coatings do not disturb the formation of the nucleus generated by the front plate 7, no obstacle being placed in front of the covering.
  • the back plate 5 also prevents the formation of gas leaks at the periphery of the front plate when its setting in speed. It then becomes possible to define a coating whose front plate has a very peripheral zone thin without gas leakage problems or coating attachment problems.
  • the back plate 5 finally immobilizes the explosive charge 3 in relation to enclosure 2.
  • the front plate 7 is only subject to its own inertial forces which are balanced by bonding the front plate to the plate back.
  • metal back plate 5 for example in a light alloy such as an aluminum alloy.
  • This backplate does not significantly participate in the target's perforation and the disturbances it receives at the level of its skirt, as a result of the presence of means of connection, do not affect the effectiveness of the charge.
  • the front plate 7 is intended to generate the core which has a perforating efficiency, it will be achieved for example by iron or tantalum.
  • connection means regularly distributed angularly to generate three fins on the core.
  • Figure 2 thus shows an embodiment in which the connecting means consist of balls 10 in steel which are placed during the assembly of the load in radial bores 11 arranged on the envelope.
  • the balls 10 cooperate with spherical impressions 12 carried by the external cylindrical surface of the plate rear 5, which is thus weakened by the presence of fingerprints.
  • the balls thus constitute interposed obstacles between the back plate 5 of the covering and the casing 2 of load.
  • Each ball is held axially in its bore by a threaded plug 13.
  • Figures 3a and 3b show a third mode of embodiment in which the connecting means are constituted by three cylindrical pins 14 (or three sections of piano string).
  • each pin is both perpendicular to the axis 15 of the load (in projection) and tangent to the external cylindrical surface of the back plate 5.
  • Each pin 14 cooperates with a first imprint 17 arranged on the external cylindrical surface of the plate rear 5 (and which weakens it locally) and with a second impression 18 made on the cylindrical surface inner envelope 2.
  • FIG. 4a shows a fourth embodiment in which the connecting means are constituted by three clips elastic bands 19, made for example of spring steel.
  • Each clip has a spout 19a and a heel 19b which are connected by a flexible portion 19c.
  • the spout 19a is intended to enter a groove 20 fitted on the internal cylindrical surface of the casing 2.
  • Each clip 19 is positioned in a housing 21 fitted on the periphery of the back plate 5 (and which delimits thus a rupture zone on this plate).
  • Each housing 21 has a clearance 22 which is intended to receive the beak of the clip 19 when the latter deforms when fitting the back plate in the bore of the casing 2.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des charges génératrices de noyau.
Ces charges comportent généralement un chargement explosif disposé dans une enveloppe et un revêtement ayant globalement la forme d'une calotte sphérique.
Lors de la détonation de l'explosif, le revêtement est mis en mouvement par l'onde de pression incidente. Il se déforme en se retournant "en doigt de gant", c'est à dire qu'il se transforme en un projectile (ou noyau) dont la partie avant est constituée par la zone axiale du revêtement et la partie arrière est une jupe formée par la périphérie du revêtement.
Le brevet FR2627580 décrit une telle charge.
Le brevet US4922825 qui sert de base au préambule de la revendication principale, décrit également une charge génératrice de noyau dont le revêtement est constitué par deux plaques superposées.
Lors de la conception d'une telle charge il se pose généralement le problème de la solidarisation du revêtement et de l'enveloppe de charge.
On cherche habituellement à assurer le maintien axial du revêtement en le frettant sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe.
On peut également assurer ce maintien axial avec une butée formée par un rebord, solidaire de l'enveloppe, et placé devant une zone circulaire périphérique du revêtement.
De telles solutions connues sont décrites par le brevet FR2657156.
Cependant elles ne donnent pas entière satisfaction, en particulier dans le cas où le matériau du revêtement est un matériau ductile ou un matériau pour lequel la formation du noyau est perturbée par la présence de contraintes locales sur le revêtement.
Ainsi, la fixation par frettage génère des contraintes sur la périphérie du revêtement qui perturberont la formation et la reproductibilité de la jupe du noyau.
La présence d'une butée devant une zone circulaire du revêtement risque d'arracher la jupe du noyau, perturbant ainsi gravement sa stabilité.
De plus, les charges génératrices de noyau sont soumises, lors des phases de stockage, à des contraintes thermiques qui provoquent des dilatations dont l'amplitude est différente pour le chargement explosif et pour l'enveloppe métallique.
De telles dilatations (qui engendrent des contraintes aux contacts) viennent compliquer la définition des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe.
Afin d'accroítre les performances balistiques des noyaux on est conduit également à diminuer l'épaisseur de la partie périphérique du revêtement qui est en contact avec l'enveloppe.
Lorsque cette partie devient trop mince, des fuites des gaz engendrés par la détonation du chargement sont à craindre au niveau de la zone de contact entre enveloppe et revêtement, zone déjà fortement sollicitée par l'expansion des produits de détonation.
Ces fuites perturbent gravement la formation de la jupe du noyau ce qui diminue ses performances balistiques.
C'est le but de l'invention que de proposer une charge génératrice de noyau ne présentant pas de tels inconvénients.
Le revêtement de la charge selon l'invention est ainsi fixé d'une façon simple et rigide sans qu'il n'en résulte de perturbations à la formation du noyau.
Ce maintien est également assuré quelles que soient les contraintes thermiques subies.
De plus, grâce à l'invention, il devient possible de définir un revêtement présentant une zone périphérique très mince sans craindre de fuites de gaz pouvant perturber la formation de la jupe du noyau.
Les moyens de fixation selon l'invention permettent également de maítriser la formation d'ailettes périphériques sur la partie arrière du noyau, ce qui améliore la stabilité aérodynamique de celui ci.
Ainsi l'invention a pour objet une charge formée génératrice de noyau comportant un chargement explosif disposé dans une enveloppe et sur lequel est appliqué un revêtement destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, le revêtement comportant au moins deux plaques, une plaque arrière qui est en contact avec le chargement explosif et au moins une plaqué avant, charge caractérisée en ce que la plaque arrière est rendue solidaire de l'enveloppe par des moyens de liaison disposés entre une surface périphérique cylindrique de la plaque arrière et une surface cylindrique interne de l'enveloppe, la plaque avant étant rendue solidaire de la plaque arrière par collage.
Avantageusement chaque moyen de liaison comportera une amorce de rupture et/ou délimitera une zone de rupture sur la plaque arrière. Une telle disposition facilitera la séparation du revêtement et de l'enveloppe de charge lors de la formation du noyau.
La charge comportera de préférence au moins trois moyens de liaison régulièrement répartis angulairement autour de l'axe de la charge.
Selon un premier mode de réalisation, chaque moyen de liaison est constitué par une vis disposée radialement par rapport à l'axe de la charge, vis traversant l'enveloppe de charge et dont une extrémité pénètre dans un logement aménagé sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière.
Selon un deuxième mode de réalisation, chaque moyen de liaison est constitué par une bille placée dans un alésage radial de l'enveloppe et qui coopère avec une empreinte aménagée sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière.
Selon un troisième mode de réalisation, chaque moyen de liaison est constitué par une goupille cylindrique, ou une corde à piano, dont l'axe est à la fois perpendiculaire à l'axe de la charge et tangent à la surface cylindrique externe de la plaque arrière, goupille qui coopère avec une première empreinte aménagée sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière et avec une deuxième empreinte réalisée sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe.
Selon un quatrième mode de réalisation, chaque moyen de liaison est constitué par un clip élastique placé dans un logement aménagé sur la périphérie de la plaque arrière, clip comportant un bec déformable qui est destiné à pénétrer dans une gorge aménagée sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe de façon à assurer la solidarisation axiale de la première plaque et de l'enveloppe de charge.
La plaque arrière sera de préférence réalisée en aluminium ou alliage d'aluminium.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
  • la figure 1a représente schématiquement en coupe longitudinale partielle une charge génératrice de noyau selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 1b est une vue de détail agrandie de cette même charge au niveau d'un des moyens de liaisons,
  • la figure 2 est une vue de détail d'un moyen de liaison utilisé dans une charge génératrice de noyau selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 3a est une vue de détail d'un moyen de liaison utilisé dans une charge génératrice de noyau selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 3b est une vue en coupe de cette charge suivant le plan repéré AA sur la figure 3a,
  • la figure 4a est une vue de détail d'un moyen de liaison utilisé dans une charge génératrice de noyau selon un quatrième mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 4b est une vue de la plaque arrière seule utilisée dans ce quatrième mode de réalisation,
  • la figure 4c est une vue du moyen de liaison seul du clip qui est destiné à être associé à cette plaque arrière.
En se reportant à la figure 1, une charge génératrice de noyau 1 selon l'invention comporte de façon connue une enveloppe 2 cylindrique à l'intérieur de laquelle est placé un chargement explosif 3 sur lequel est appliqué un revêtement métallique 4.
Le chargement explosif est destiné à être initié par des moyens d'amorçage de type connu et non représentés ici.
Le revêtement 4 comporte ici au moins deux plaques, une plaque arrière 5 et une plaque avant 7.
La plaque arrière 5 est en contact avec le chargement explosif 3 et elle est rendue solidaire de l'enveloppe 2 par des moyens de liaison. La plaque avant 7 est rendue solidaire de la plaque arrière par collage.
Les moyens de liaison sont constitués ici par quatre vis 6 régulièrement réparties angulairement et qui se logent dans des taraudages radiaux 9 aménagés sur l'enveloppe 2.
Chaque vis a une extrémité conique 6a qui pénètre dans un logement conique 8 complémentaire aménagé sur une surface périphérique cylindrique de la plaque arrière 5.
Au moment de l'initiation de la charge, les plaques arrière 5 et avant 7 du revêtement se trouvent déformées par l'onde de choc qui est communiquée par l'explosif.
Les logements coniques 8 fragilisent la plaque arrière qui se rompt au niveau des moyens de liaison.
Il en résulte une modulation de l'onde de choc reçue par la plaque avant 7 qui présente une symétrie angulaire du même ordre que celle des moyens de liaison 6.
On assure ainsi la formation d'ailettes de stabilisation au niveau du jupage du noyau engendré par la plaque avant 7.
De plus, du fait de leur disposition entre la surface périphérique cylindrique de la plaque arrière et la surface cylindrique interne de l'enveloppe, les moyens de liaison 6 des revêtements ne perturbent pas la formation du noyau engendré par la plaque avant 7, aucun obstacle n'étant placé devant le revêtement.
La plaque arrière 5 empêche également la formation de fuites de gaz à la périphérie de la plaque avant au moment de sa mise en vitesse. Il devient alors possible de définir un revêtement dont la plaque avant a une zone périphérique très mince sans qu'il en résulte de problèmes de fuite de gaz ni de problèmes de fixation du revêtement.
La plaque arrière 5 assure enfin l'immobilisation du chargement explosif 3 par rapport à l'enveloppe 2.
Lors des contraintes subies par la charge, par exemple lors du tir d'un vecteur qui la transporte, la plaque avant 7 n'est soumise qu'à ses propres forces d'inertie qui sont équilibrées par le collage de la plaque avant sur la plaque arrière.
On réalisera de préférence la plaque arrière 5 en métal, par exemple en un alliage léger comme un alliage d'aluminium.
Cette plaque arrière ne participe pas de façon notable à la perforation de la cible et les perturbations qu'elle reçoit au niveau de son jupage, comme suite à la présence des moyens de liaison, ne nuisent pas à l'efficacité de la charge.
La plaque avant 7 est destinée à engendrer le noyau qui a une efficacité perforante, elle sera réalisée par exemple en fer ou en tantale.
A titre de variante, il est bien entendu possible de prévoir un nombre différent de vis. Le nombre de moyens de liaison choisi permet de déterminer le nombre d'ailettes réalisées sur le noyau obtenu.
On prévoira au moins trois moyens de liaison régulièrement répartis angulairement pour engendrer trois ailettes sur le noyau.
Différents moyens peuvent être adoptés pour assurer la solidarisation de la plaque arrière 5 et de l'enveloppe de charge 2.
La figure 2 montre ainsi un mode de réalisation dans lequel les moyens de liaison sont constitués par des billes 10 en acier qui sont placées lors du montage de la charge dans des alésages radiaux 11 aménagés sur l'enveloppe.
Les billes 10 coopèrent avec des empreintes sphériques 12 portées par la surface cylindrique externe de la plaque arrière 5, qui se trouve ainsi fragilisée par la présence des empreintes.
Les billes constituent ainsi des obstacles interposés entre la plaqué arrière 5 du revêtement et l'enveloppe 2 de la charge. Chaque bille est maintenue axialement dans son alésage par un bouchon fileté 13.
Les figures 3a et 3b montrent un troisième mode de réalisation dans lequel les moyens de liaison sont constitués par trois goupilles cylindriques 14 (ou trois tronçons de corde à piano).
L'axe 16 de chaque goupille est à la fois perpendiculaire à l'axe 15 de la charge (en projection) et tangent à la surface cylindrique externe de la plaque arrière 5.
Chaque goupille 14 coopère avec une première empreinte 17 aménagée sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière 5 (et qui fragilise localement celle ci) et avec une deuxième empreinte 18 réalisée sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe 2.
L'avantage de ce mode de réalisation est qu'il permet, par rapport au mode de réalisation de la figure 2, d'adopter une goupille 14 de diamètre plus faible que la bille 10, tout en ayant une surface de contact supérieure, tant avec la plaque arrière 5 qu'avec l'enveloppe 2. Ce qui permet de mieux répartir les contraintes de cisaillement.
La figure 4a montre un quatrième mode de réalisation dans lequel les moyens de liaison sont constitués par trois clips élastiques 19, réalisés par exemple en acier à ressort.
Chaque clip comporte un bec 19a et un talon 19b qui sont reliés par une portion flexible 19c.
Le bec 19a est destiné à pénétrer dans une gorge 20 aménagée sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe 2.
Chaque clip 19 se positionne dans un logement 21 aménagé sur la périphérie de la plaque arrière 5 (et qui délimite ainsi une zone de rupture sur cette plaque).
Chaque logement 21 comporte un dégagement 22 qui est destiné à recevoir le bec du clip 19 lorsque celui-ci se déforme lors de la mise en place de la plaque arrière dans l'alésage de l'enveloppe 2.
Lorsque le bec du clip se trouve en regard de la gorge 20, il adopte par élasticité sa position de verrouillage qui est représentée sur les figures.
A titre de variante, il est bien entendu possible de définir une charge dont le revêtement comporte plus de deux plaques, en particulier pour engendrer plusieurs noyaux ayant une efficacité perforante sur la cible. La plaque arrière assurera dans tous les cas la solidarisation du revêtement et de l'enveloppe de charge, les autres plaques (avant et intermédiaire) seront fixées les unes aux autres par collage.

Claims (8)

  1. Charge formée (1) génératrice de noyau comportant un chargement explosif (3) disposé dans une enveloppe (2) et sur lequel est appliqué un revêtement (4) destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, le revêtement comportant au moins deux plaques, une plaque arrière (5) qui est en contact avec le chargement explosif et au moins une plaque avant (7), charge caractérisée en ce que la plaque arrière est rendue solidaire de l'enveloppe (2) par des moyens de liaison (6,10,14,19) disposés entre une surface périphérique cylindrique de la plaque arrière (5) et une surface cylindrique interne de l'enveloppe (2), la plaque avant (7) étant rendue solidaire de la plaque arrière (5) par collage.
  2. Charge formée selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque moyen de liaison (6,10,14,19) comporte une amorce de rupture et/ou délimite une zone de rupture sur la plaque arrière (5).
  3. Charge formée selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins trois moyens de liaison (6,10,14,19) régulièrement répartis angulairement autour de l'axe (15) de la charge.
  4. Charge formée selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque moyen de liaison est constitué par une vis (6) disposée radialement par rapport à l'axe de la charge, vis traversant l'enveloppe (2) de charge et dont une extrémité pénètre dans un logement (8) aménagé sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière (5).
  5. Charge formée selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque moyen de liaison est constitué par une bille (10) placée dans un alésage radial (11) de l'enveloppe (2) et qui coopère avec une empreinte (12) aménagée sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière (5).
  6. Charge formée selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque moyen de liaison est constitué par une goupille cylindrique (14), ou une corde à piano, dont l'axe est à la fois perpendiculaire à l'axe de la charge et tangent à la surface cylindrique externe de la plaque arrière (5), goupille qui coopère avec une première empreinte (17) aménagée sur la surface cylindrique externe de la plaque arrière (5) et avec une deuxième empreinte (18) réalisée sur la surface cylindrique interne de l'enveloppe.
  7. Charge formée selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque moyen de liaison est constitué par un clip élastique (19) placé dans un logement (21) aménagé sur la périphérie de la plaque arrière (5), clip comportant un bec déformable (19a) qui est destiné à pénétrer dans une gorge (20) aménagée sur la surface cylindrique interne . de l'enveloppe de façon à assurer la solidarisation axiale de la première plaque (5) et de l'enveloppe (2) de charge.
  8. Charge formée selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la plaque arrière (5) est réalisée en aluminium ou alliage d'aluminium.
EP98400084A 1997-02-06 1998-01-16 Charge génératrice de noyau comportant des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe Expired - Lifetime EP0857938B1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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FR9701340A FR2759158B1 (fr) 1997-02-06 1997-02-06 Charge generatrice de noyau comportant des moyens de liaison du revetement et de l'enveloppe

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EP0857938A1 EP0857938A1 (fr) 1998-08-12
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EP98400084A Expired - Lifetime EP0857938B1 (fr) 1997-02-06 1998-01-16 Charge génératrice de noyau comportant des moyens de liaison du revêtement et de l'enveloppe

Country Status (4)

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US (1) US6035785A (fr)
EP (1) EP0857938B1 (fr)
DE (1) DE69806279D1 (fr)
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