FR2465983A1 - Cooling prod. containers after sterilising in hot water - using sea water to cool closed circuit fluid which cools steriliser water - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un nouveau système de refroidissement des produits contenus dans des stérilisateurs à l'aide d'un circuit de refroidissement par eau de mer. The present invention relates to a new system for cooling the products contained in sterilizers using a seawater cooling circuit.
Les stérilisateurs utilisent pour le refroidissement des produits qui y ont été stérilisés, tels que produits alimentaires en boites, récipients en verre, sachets, produits pharmaceutiques, etc... des quantités d'eau importantes qui sont rejetées à la suite de l'opération de refroidissement car elles sont rendues inutilisables du fait de leur contact avec les boites, récipients en verre, sachets généralement souillés ; dans le meilleur des cas, ils ne peuvent être réutilisés qu'au prix de traitements d'épuration coûteux. Sterilizers use for cooling products which have been sterilized there, such as canned food products, glass containers, sachets, pharmaceutical products, etc. ... large quantities of water which are discharged following the operation cooling because they are made unusable due to their contact with boxes, glass containers, sachets generally soiled; in the best of cases, they can only be reused at the cost of expensive purification treatments.
Les stérilisateurs du type de celui qui fait l'objet de la Demande de Brevet français nO 74 35637 (publiée sous le nO 2 288 481) du 24 Octobre 1974 pour : "NOUVEAUX PROCEDES ET
APPAREILLAGES DE TRAITEMENT THERMIQUE DE PRODUITS CONTENUS
DANS DES RECIPIENTS TANCHES réalisent, contrairement à cela, la stérilisation et le refroidissement à l'aide d'un même circuit d'eau, laquelle est recyclée dans le stérilisateur pour réaliser le refroidissement, après avoir été refroidie dans un échangeur de chaleur associé au stérilisateur, par une eau de refroidissement de provenance extérieure qui cède ses frigories à l'eau de traitement, sans entrer dans le stérilisateur.Sterilizers of the type which is the subject of French Patent Application no. 74 35637 (published under no. 2 288 481) of October 24, 1974 for: "NEW PROCESSES AND
APPARATUS FOR HEAT TREATMENT OF CONTAINED PRODUCTS
IN TANCH CONTAINERS realize, unlike that, sterilization and cooling using the same water circuit, which is recycled in the sterilizer to perform cooling, after being cooled in a heat exchanger associated with sterilizer, by cooling water from outside which gives up its frigories to the process water, without entering the sterilizer.
Toutefois, après son utilisation pour le refroidissement, cette eau extérieure est rejetée, ce qui fait que chaque cycle de refroidissement consomme néanmoins, dans ces stérilisateurs perfectionnés qui requièrent des quantités d'eau relativement faibles pour le traitement de stérilisation et de refroidi 3 3 sement, de 4 à 8 m . Compte tenu du prix élevé du m3 d'eau provenant des circuits d'alimentation en eau et de la rareté croissante de l'eau, il s'est avéré nécessaire d'économiser le plus possible les eaux utilisées dans l'industrie, qui représentent à l'heure actuelle un élément non négligeable du prix de revient des opérations industrielles. However, after being used for cooling, this external water is rejected, which means that each cooling cycle consumes nevertheless, in these improved sterilizers which require relatively small quantities of water for the sterilization treatment and for cooling. , from 4 to 8 m. Given the high price per m3 of water from the water supply circuits and the increasing scarcity of water, it has been necessary to save as much as possible the water used in industry, which represents at present a significant element of the cost price of industrial operations.
La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à un nouveau système de refroidissement de stérilisateurs qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les systèmes de refroidissement proposés dans l'Art antérieur, notamment en ce qu'il évite le rejet de l'eau de refroidissement et permet son utilisation pratiquement indéfinie dans le circuit de refroidissement, ce qui a pour conséquence d'éliminer dans la pratique le poste "consommation d'eau" dans le calcul du prix de revient d'une opération de refroidissement, ou tout au moins de le réduire dans des proportions très considérables
3 puisque la première charge d'eau de refroidissement de 4 à 8 m introduite dans le circuit de refroidissement est réutilisée pratiquement indéfiniment, alors que conformément à l'Art antérieur, chaque cycle de stérilisation nécessitait pour l'opera- tion de refroidissement une nouvelle charge de 4 à 8 m3 d'eau.The present invention has therefore given itself the aim of providing a new cooling system for sterilizers which better meets the needs of practice than the cooling systems proposed in the prior art, in particular in that it avoids rejection. cooling water and allows its practically indefinite use in the cooling circuit, which has the effect of eliminating in practice the item "water consumption" in the calculation of the cost price of a cooling operation , or at least to reduce it in very considerable proportions
3 since the first charge of cooling water of 4 to 8 m introduced into the cooling circuit is reused practically indefinitely, whereas according to the prior art, each sterilization cycle required for the cooling operation a new charge of 4 to 8 m3 of water.
La présente invention a pour objet un nouveau système de refroidissement de stérilisateurs, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un circuit de refroidissement fermé directement associé à un stérilisateur et dans lequel circule un fluide (tel que 1 'eau douce ou 1' huile), et un circuit de refroidissement ouvert dans lequel circule de l'eau de mer, couplé au circuit du fluide. The subject of the present invention is a new sterilizer cooling system, characterized in that it comprises, in combination, a closed cooling circuit directly associated with a sterilizer and in which a fluid (such as fresh water or 1) circulates. 'oil), and an open cooling circuit in which circulates sea water, coupled to the fluid circuit.
Selon un mode de réalisation avantageux du système de refroidissement objet de l'invention, le circuit fermé d'eau douce traverse d'une part l'échangeur de chaleur associé au stérilisateur dans lequel l'eau qui sort du stérilisateur pour y être recyclée, lui cède des calories, et d'autre part un deuxième échangeur de chaleur dans lequel circule de l'eau de mer, à laquelle l'eau douce cède ses calories. According to an advantageous embodiment of the cooling system which is the subject of the invention, the closed fresh water circuit passes on the one hand the heat exchanger associated with the sterilizer in which the water which leaves the sterilizer to be recycled therein, gives it calories, and on the other hand a second heat exchanger in which circulates sea water, to which fresh water gives up its calories.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du système de refroidissement objet de l'invention, une cuve-tampon est interposée dans le circuit fermé d'eau douce pour accumuler l'eau douce réchauffée dans l'échangeur couplé au stérilisateur et permettre l'échange de chaleur en continu avec l'eau de mer dans le deuxième échangeur. According to another advantageous embodiment of the cooling system which is the subject of the invention, a buffer tank is interposed in the closed fresh water circuit to accumulate the fresh water heated in the exchanger coupled to the sterilizer and allow the exchange continuous heat with sea water in the second exchanger.
Selon encore un autre mode de réalisation avantageux du système de refroidissement objet de l'invention, le débit de l'eau de mer dans le circuit de refroidissement est très sensiblement supérieur au débit de l'eau douce, de manière à assurer un refroidissement maximum de l'eau douce par l'eau de mer et permettre le rejet de l'eau de mer à basse température. According to yet another advantageous embodiment of the cooling system which is the subject of the invention, the flow of sea water in the cooling circuit is very significantly greater than the flow of fresh water, so as to ensure maximum cooling fresh water by sea water and allow the discharge of sea water at low temperature.
Le système de refroidissement conforme à l'invention s'applique tout particulièrement aux installations de stérilisation, telles que celles utilisées dans les conserveries situées à proximité d'un littoral maritime. L'on comprendra aisément que l'eau de mer pompée ne doit pas être rejetée à la mer à haute température, pour des raisons d'équilibre écologique évidentes. En prévoyant un débit d'eau de mer considérablement supérieur, dans le circuit de refroidissement, a celui de l'eau douce, on assure le refroidissement recherché de l'eau douce en même temps que l'on évite que l'eau de mer soit portée à une température trop élevée incompatible avec les impératifs de l'équilibre écologique attendu que son temps de contact avec l'eau douce est trés réduit.Dans la pratique, il est avantageux que le débit de l'eau de mer dans le circuit de refroidissement conforme à l'invention, soit d'environ 50 % supérieur à celui de l'eau douce. The cooling system according to the invention applies very particularly to sterilization installations, such as those used in canneries located near a maritime coast. It is easy to understand that pumped seawater must not be discharged into the sea at high temperature, for obvious ecological balance reasons. By providing a considerably higher seawater flow rate, in the cooling circuit, than that of fresh water, the desired cooling of the fresh water is ensured while avoiding that the sea water is brought to a too high temperature incompatible with the requirements of the ecological balance expected that its contact time with fresh water is very reduced. In practice, it is advantageous that the flow of sea water in the circuit cooling according to the invention, that is to say about 50% higher than that of fresh water.
Conformément h l'invention, la circulation de l'eau douce dans le circuit fermé d'échange de chaleur est réalisée à l'aide d'une pompe qui assure un débit déterminé d'eau douce dans ledit circuit et la circulation de 1' eau de mer dans le circuit ouvert d'échange de chaleur est obtenue à l'aide d'une pompe qui assure dans ledit circuit ouvert, un débit déterminé sensiblement supérieur, de l'ordre de 50 % notamment, à celui de l'eau douce. In accordance with the invention, the circulation of fresh water in the closed heat exchange circuit is carried out using a pump which ensures a determined flow of fresh water in said circuit and the circulation of 1 ' sea water in the open heat exchange circuit is obtained using a pump which ensures in said open circuit, a determined flow rate which is substantially greater, of the order of 50% in particular, than that of water sweet.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, le circuit fermé d'eau douce est équipé d'un by-pass qui relie directement la conduite de retour de l'eau douce refroidie provenant du second échangeur de chaleur dans lequel circule l'eau de mer de refroidissement, et la conduite de circulation de l'eau douce chaude en provenance du premier échangeur associé au stérilisateur vers le second échangeur. According to an advantageous embodiment of the object of the invention, the closed fresh water circuit is equipped with a bypass which directly connects the return pipe of the cooled fresh water coming from the second heat exchanger in which circulates the sea water for cooling, and the pipe for circulating the hot fresh water coming from the first exchanger associated with the sterilizer to the second exchanger.
Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, le by-pass débouche dans la conduite de l'eau douce chaude en amont de la cuve-tampon. According to an advantageous arrangement of this embodiment, the bypass opens into the pipe of hot fresh water upstream of the buffer tank.
Un tel agencement a pour objectif d'assurer la circulation de l'eau douce en continu et de régulariser au besoin la température en amont du deuxième échangeur et plus particulièrement à l'entrée de la cuve-tampon. The aim of such an arrangement is to ensure the circulation of fresh water continuously and to regulate, if necessary, the temperature upstream of the second exchanger and more particularly at the inlet of the buffer tank.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions, which will emerge from the description which follows.
La présente invention vise plus particulièrement les circuits de refroidissement de stérilisateurs conformes aux dispositions qui précèdent ainsi que les moyens mis en oeuvre pour leur réalisation et leur fonctionnement, les stérilisateurs équipés de tels circuits et les chaines de fabrication de produits alimentaires en conserve, de médicaments ou analogues, incluant de tels çircuits. The present invention relates more particularly to the cooling circuits of sterilizers in accordance with the above provisions as well as the means used for their production and operation, sterilizers equipped with such circuits and the production lines for canned food products, drugs or the like, including such circuits.
L'invention sera mieux comprise a l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé dans lequel
- la figure unique représente le schéma de principe d'un circuit de refroidissement de stérilisateurs, utilisant de l'eau de mer pour le refroidissement conforme a la présente invention.The invention will be better understood with the aid of the additional description which follows, which refers to the attached drawing in which
- The single figure shows the block diagram of a sterilizer cooling circuit, using sea water for cooling according to the present invention.
Il doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement a titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. It should be understood, however, that this drawing and the corresponding descriptive parts, are given solely by way of illustration of the subject of the invention of which they do not in any way constitute a limitation.
Le circuit de refroidissement conforme a l'invention est constitué de deux parties principales, a savoir : un circuit fermé d'eau douce, désigné globalement par la référence 1 et un circuit ouvert d'eau de mer, désigné globalement par la référence 2. The cooling circuit according to the invention consists of two main parts, namely: a closed fresh water circuit, generally designated by the reference 1 and an open sea water circuit, generally designated by the reference 2.
Le circuit fermé 1 comprend un premier échangeur 4 associé à un stérilisateur 3, une conduite 5 qui relie l'échangeur 4 a un deuxième échangeur 12, dont il sera question plus loin relation avec le circuit ouvert 2 d'eau de mer, une cuve-tampon 6 étant avantageusement intercalée dans la conduite 5, une pompe,de préférence une pompe centrifuge 7, qui assure la circulation de l'eau douce du premier échangeur 4 vers le deuxième échangeur 12 et une conduite 8 de retour de l'eau douce refroidie sortant de l'échangeur 12 vers-l'échangeur 4. Un by-pass 9 relie le cas échéant directement la conduite 8 a la conduite 5. The closed circuit 1 comprises a first exchanger 4 associated with a sterilizer 3, a pipe 5 which connects the exchanger 4 to a second exchanger 12, which will be discussed below in relation to the open circuit 2 of seawater, a tank buffer 6 being advantageously interposed in line 5, a pump, preferably a centrifugal pump 7, which ensures the circulation of fresh water from the first exchanger 4 to the second exchanger 12 and a line 8 for returning fresh water cooled leaving the exchanger 12 to the exchanger 4. A bypass 9 if necessary directly connects the pipe 8 to the pipe 5.
Le circuit ouvert 2 comprend une pompe,de préférence une pompe centrifuge 10, de circulation d'eau de mer provenant, par exemple, d'une station de pompage d'eau de mer (non représentée), une conduite 11 d'amenée de l'eau de mer froide à l'échangeur de chaleur 12, une conduite 13 d'évacuation de l'eau de mer réchauffée hors de l'échangeur 11. The open circuit 2 comprises a pump, preferably a centrifugal pump 10, for circulating sea water coming, for example, from a sea water pumping station (not shown), a pipe 11 for supplying cold sea water to the heat exchanger 12, a pipe 13 for discharging the heated sea water out of the exchanger 11.
Le fonctionnement du système de refroidissement de stérilisateurs conforme à la présente invention est le suivant l'eau douce qui circule en circuit fermé dans l'échangeur 4, la conduite 5, l'échangeur 12 et la conduite 8, sert à refroidir dans l'échangeur 4, l'eau de stérilisation à sa sortie du stérilisateur, avant son recyclage dans ce dernier. The operation of the sterilizer cooling system according to the present invention is as follows: fresh water which circulates in a closed circuit in the exchanger 4, the line 5, the exchanger 12 and the line 8, is used to cool in the exchanger 4, the sterilization water at its outlet from the sterilizer, before its recycling in the latter.
Le refroidissement de l'eau douce circulant dans le circuit fermé est lui-même assuré par le circuit ouvert d'eau de mer de la façon suivante : l'eau de mer arrive dans la conduite 11 à une température de l'ordre, par exemple, de 150C ; dans l'écbangeur 12 elle cède ses frigories à l'eau douce qui parvient dans ledit échangeur 12 à une température de l'ordre de, par exemple, 400C qui lui a été conférée dans l'échangeur 4 au contact de l'eau de stérilisation provenant du stérilisateur 3. The cooling of the fresh water circulating in the closed circuit is itself ensured by the open sea water circuit in the following manner: the sea water arrives in the pipe 11 at a temperature of the order, by example, 150C; in the exchanger 12 it gives up its frigories to fresh water which reaches said exchanger 12 at a temperature of the order of, for example, 400 ° C. which has been imparted to it in exchanger 4 in contact with water from sterilization from the sterilizer 3.
A sa sortie de l'échangeur 12, l'eau douce sort à une température de l'ordre de, par exemple, 230C par la conduite 8 pour être renvoyee à cette température dans l'échangeur 4 où l'eau de s ilisation lui cède des calories pour la porter à la température susdite de 400C environ, en suite de quoi l'eau douce recommence son cycle à travers la conduite 5, l'échangeur 12 et la conduite de retour 8 pour revenir à l'échangeur 4 et ainsi dc suite.At its exit from the exchanger 12, the fresh water leaves at a temperature of the order of, for example, 230C via the pipe 8 to be returned to this temperature in the exchanger 4 where the s ilisation water yields calories to bring it to the above temperature of about 400C, after which fresh water begins its cycle again through line 5, exchanger 12 and return line 8 to return to exchanger 4 and so dc immediately.
L'eau de mer, après avoir cédé, dans l'échangeur 12, des frigories à l'eau douce pour abaisser la température de cette dernière , par exemple, 230C environ, sort dudit échangeur 12 à une température de l'ordre de 260C pour être rejetée à la mer par la conduite 13. The seawater, after having yielded, in the exchanger 12, frigories with fresh water to lower the temperature of the latter, for example about 230C, leaves said exchanger 12 at a temperature of the order of 260C to be thrown back overboard 13.
Pour obtenir que la température de l'eau de mer rejetée à la mer à la suite de l'opération d'échange de chaleur avec l'eau douce dans l'échangeur 12, soit à une température aussi basse que 260C par exemple, il est avantageux que le débit de l'eau de mer dans le circuit 2 soit très supérieur au débit de l'eau douce dans le circuit fermé 1.Les échanges de température indiqués ci-dessus sont avantageusement obtenus, par exemple, avec une pompe centrifuge 7 qui assure un débit d'eau douce de 24 m3/heure sous une pression de 1 kg/cm2 et avec une pompe centrifuge 10 qui assure un débit d'eau de mer de 35 m3/heure sous une pression de 1 kg/cm2. To obtain that the temperature of the sea water discharged into the sea following the heat exchange operation with the fresh water in the exchanger 12, be at a temperature as low as 260C for example, it it is advantageous that the flow of sea water in circuit 2 is much greater than the flow of fresh water in closed circuit 1. The temperature exchanges indicated above are advantageously obtained, for example, with a centrifugal pump 7 which ensures a fresh water flow of 24 m3 / hour under a pressure of 1 kg / cm2 and with a centrifugal pump 10 which ensures a sea water flow of 35 m3 / hour under a pressure of 1 kg / cm2 .
La cuve-tampon 6 intercalée dans la conduite 5 a pour rible d'accumuler l'eau douce provenant de l'échangeur 4 dans le but de permettre à l'opération de refroidissement de se dérouler en continu, notamment lorsque le système de refroidissement conforme à l'invention est associé à un stérilisateur fonctionnant en discontinu ; elle a également pour rôle d'assurer la régularisation de la température moyenne de l'eau douce sortant de l'échangeur. The buffer tank 6 interposed in the pipe 5 has the rible of accumulating fresh water coming from the exchanger 4 in order to allow the cooling operation to take place continuously, in particular when the cooling system conforms the invention is associated with a sterilizer operating discontinuously; it also has the role of ensuring the regulation of the average temperature of the fresh water leaving the exchanger.
Le rôle du by-pass 9 qui envoie directement l'eau refroidie de la conduite 8 dans la conduite est, outre de soulager la pompe de circulation 7, d'assurer le maintien de la température moyenne de l'eau douce dans la conduite 5 et dans la cuve-tampon 6 à sa température optimale d'échange de chaleur avec l'eau de mer (400C environ dans l'exemple mentionné dans ce qui précède) et de maintenir conjointement avec la cuve-tampon, un fonctionnement continu du circuit de refroidissement même lorsque le stérilisateur 3 n'est pas en phase de refroidissement. The role of the bypass 9 which directly sends the cooled water from the pipe 8 into the pipe is, in addition to relieving the circulation pump 7, to maintain the average fresh water temperature in the pipe 5 and in the buffer tank 6 at its optimum temperature for heat exchange with seawater (approximately 400C in the example mentioned above) and to maintain jointly with the buffer tank, continuous operation of the circuit even when the sterilizer 3 is not in the cooling phase.
L ' échangeur de chaleur 4 dans lequel circule uniquement de 1 'eau douce ou de l'huile est de type classique, tandis que l'échangeur 12 et les circuits entrant en contact avec 1 'eau de mer qui doivent être résistants à 1 'eau de mer, sont avantageusement réalisés en un matériau approprié résistant à la corosion par l'eau de mer, tel que le titane. The heat exchanger 4 in which only fresh water or oil circulates is of conventional type, while the exchanger 12 and the circuits coming into contact with sea water which must be resistant to 1 ' seawater, are advantageously made of a suitable material resistant to corrosion by seawater, such as titanium.
I1 résulte de ce qui précède que le système de refroidi sement conforme à l'invention assure le refroidissement des stérilisateurs essentiellement en utilisant une eau de mer dont le coût est négligeable, tandis que l'eau douce qui circule en circuit fermé est, en théorie, utilisable indéfiniment en sorte que la charge initiale d'eau douce de refroidissement (qui est par
3 exemple de 6 à 8 m3 pour un stérilisateur industriel) n'a qu'une incidence très faible sur le prix de revient, même s'il s'est avéré, dans la pratique que chaque phase de refroidissement du stérilisateur requiert un apport d'eau douce fraiche de l'ordre de 5 % de la charge totale initiale. De plus, la combinaison d'un circuit fermé d'eau douce avec un circuit ouvert d'eau de mer, pour le refroidissement des stérilisateurs, permet de rejeter a la mer une eau de mer réchauffée 9 une température considérablement plus basse que ce ne serait le cas si le refroidissement était réalisé directement par échange de l'eau de mer de refroidissement avec l'eau de stérilisation sortant du stérilisateur, dans le seul échangeur couplé à ce dernier.It follows from the above that the cooling system in accordance with the invention provides the cooling of the sterilizers essentially by using sea water, the cost of which is negligible, while the fresh water which circulates in closed circuit is, in theory , usable indefinitely so that the initial charge of cooling fresh water (which is
3 example of 6 to 8 m3 for an industrial sterilizer) has only a very small impact on the cost price, even if it turns out, in practice that each cooling phase of the sterilizer requires a contribution of fresh water on the order of 5% of the total initial charge. In addition, the combination of a closed freshwater circuit with an open seawater circuit, for cooling the sterilizers, makes it possible to discharge heated seawater 9 at a temperature considerably lower than that would be the case if the cooling was carried out directly by exchanging the cooling sea water with the sterilization water leaving the sterilizer, in the only exchanger coupled to the latter.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir a l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. As is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of implementation, embodiment and application which have just been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the framework, or the scope, of the present invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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| FR7923547A FR2465983A1 (en) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | Cooling prod. containers after sterilising in hot water - using sea water to cool closed circuit fluid which cools steriliser water |
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Publications (2)
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| FR2465983A1 true FR2465983A1 (en) | 1981-03-27 |
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ID=9229884
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| FR (1) | FR2465983A1 (en) |
Cited By (4)
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1979
- 1979-09-21 FR FR7923547A patent/FR2465983A1/en active Granted
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Also Published As
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| FR2465983B1 (en) | 1981-10-16 |
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