FR2668509A1 - Fixed point crossing (diamond, frog) with raised wing rails - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les transports ferroviaires et est relative à un appareil de voie tel qu'un coeur de croisement à pointe fixe. The present invention relates to rail transport and relates to a switchgear apparatus such as a fixed-point crossing core.
L'invention a plus particulièrement pour objet un coeur de croisement à pointe fixe pour appareil de voies ferrées dont les pattes de lièvre sont faites en rail de configuration spéciale. The invention more particularly relates to a fixed point crossover heart for railroad apparatus whose hare legs are made of special configuration rail.
En matière de voies ferroviaires faites en rail vignole, on sait que les croisements constituent des appareils de voie absolument essentiels dans lesquels le coeur de croisement assure l'intersection des deux files de rails de mains opposées de deux itinéraires différents. In the case of railways made by rail, it is known that crossings are absolutely essential navigational devices in which the crossing center ensures the intersection of the two lines of rails of opposite hands of two different routes.
Comme il est classique, un croisement comprend, essentiellement, deux rails extérieurs équipés chacun d'un contre-rail pour chacun des itinéraires et entre lesquels est disposé le coeur de croisement proprement dit. Un tel coeur de croisement comprend une pointe de coeur et, associée à cette dernière de manière symétrique de chaque côté, une patte de lièvre dont l'assemblage avec celle-ci réserve la lacune pour le passage des boudins des roues suivant l'un ou l'autre des itinéraires ainsi que les ornières pour le passage des boudins des roues selon ces mêmes itinéraires. As is conventional, a cross comprises, essentially, two outer rails each equipped with a rail against each of the routes and between which is arranged the crossover itself. Such a crossing heart comprises a point of heart and, associated with the latter symmetrically on each side, a cleft of hare whose assembly with it reserves the gap for the passage of the wheel flange following one or the other of the routes as well as the ruts for the passage of the rolls of the wheels according to these same routes.
- L'existence de la lacune que doivent franchir les boudins des roues lorsque des véhicules circulent en suivant l'un ou l'autre des deux itinéraires, provoque une solution de continuité au roulement entre les pattes de lièvre et la pointe de coeur. Une telle interruption de la continuité du roulement est à l'origine de chocs engendrés par les boudins des roues des véhicules lorsqu'elles abordent dans un sens la pointe et dans l'autre l'une des pattes de lièvre. Ces chocs sont non seulement préjudiciables à la résistance des véhicules proprement dits et au confort de leurs occupants éventuels, mais aussi à l'infrastruc ture de la voie r c'est-à-dire au ballast et à la pla- te-forme ainsi qu'à la longévité du coeur de croisement à pointe fixe lui-même. - The existence of the gap that the wheel flanges have to cross when vehicles travel along either of the two routes, causes a solution of continuity to rolling between the feet of hare and the tip of the heart. Such an interruption in the continuity of rolling is at the origin of shocks caused by the wheel flanges of the vehicles when they approach in one direction the tip and in the other one of the feet of hare. These shocks are not only detrimental to the strength of the vehicles themselves and the comfort of their potential occupants, but also to the infrastructure of the track, ie the ballast and the platform. than the longevity of the fixed-point crossover heart itself.
Ces chocs pratiquement inévitables et répétitifs sur la pointe de coeur sont d'autant plus préjudiciables, qu'habituellement, la pointe de coeur est une région particulièrement fragile du fait de sa géométrie et parfois de la nature du matériau dont elle est faite. These almost inevitable and repetitive shocks on the tip of the heart are all the more prejudicial, as usually the tip of the heart is a particularly fragile region because of its geometry and sometimes the nature of the material of which it is made.
Le but de l'invention est de remédier à la plupart des inconvénients rappelés auparavant aussi bien en ce qui concerne le confort des personnes que la tenue et la longévité des matériels roulants et fixes, en donnant au coeur de voie proprement dit une structure particulière qui permet d'obtenir un roulement dans la lacune avec une transition plus longue entre pattes de lièvre et pointe de coeur et inversement qui amoindrit de façon sensible les chocs. The object of the invention is to overcome most of the disadvantages mentioned previously as well with regard to the comfort of people as the performance and longevity of rolling stock and fixed, giving the heart of the road itself a special structure that allows to obtain a bearing in the gap with a longer transition between the feet of hare and heart tip and conversely which appreciably reduces shocks.
Pour parvenir à ce résultat, on utilise un coeur de croisement à pattes de lièvre surélevées de manière à maintenir à un niveau pratiquement constant le plan de roulement d'une roue et en évitant, autant que faire ce peut, un affaissement de la roue lors de son franchissement de la lacune. To achieve this result, use is made of a crossing heart with raised hares so as to maintain at a substantially constant level the rolling surface of a wheel and avoiding, as far as possible, a sag of the wheel when his breach of the gap.
L'invention a pour objet un coeur de croisement à pointe fixe pour appareil de voie ferrée permettant de maintenir relativement constant le niveau du plan de roulement d'une roue qui en franchit la lacune en roulant sur l'une ou l'autre de ses deux pattes de lièvre avec traversée de l'une ou l'autre de ses deux ornières.Ce coeur de croisement est notam ment remarquable en ce que chaque patte de lièvre est faite en un rail avec un champignon dont la surface de roulement définit habituellement le plan de roulement et en ce que cette surface de roulement du champignon pour la partie de la patte de lièvre située au droit de la lacune et de l'ornière face à la pointe présente une zone surélevée par rapport à ce plan de roulement et approximativement en quadrilatère oblique par rapport au rail et dont un côté s'étend transversalement approximativement de l'extrémité de la lacune proche de la pointe à l'extrémité de la lacune opposée afin de soutenir la roue lors d'une prise de coeur en pointe ainsi qu'une plage à niveau avec ce plan de roulement et approximativement en parallélogramme et contiguë à cette zone en quadrilatère et qui est située pour l'essentiel au droit de la pointe afin d'éviter le choc de la roue lors d'une prise de coeur en talon. The subject of the invention is a fixed-point crossover core for a railroad track apparatus making it possible to maintain the level of the running surface of a wheel which is relatively constant while driving on one or the other of its wheels. two legs of hare crossing either of its two ruts.This crossing heart is notably remarkable in that each hare foot is made of a rail with a mushroom whose running surface usually defines the running surface and in that this running surface of the mushroom for the part of the cleft lip located at the right of the gap and the rut facing the tip has an elevated area with respect to this running surface and approximately quadrilateral oblique to the rail and one side of which extends transversely approximately from the end of the gap near the tip to the end of the opposite gap to support the wheel when not taken heart peak and a level range with this running surface and approximately parallelogram and contiguous to this quadrilateral zone and which is located essentially to the right of the tip to avoid the shock of the wheel when taking a heart in heel.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où :
- la Figure 1 est une vue de dessus schématique d'un croisement de voie ferrée;
- la Figure 2 est une coupe partielle schématique par un plan méridien d'un essieu montrant une partie de roue reposant sur un rail vignole;
- la Figure 3 est une coupe schématique selon le plan 3-3 de la Figure 1 représentant un essieu équipé de ses deux roues dans le croisement;
- la Figure 4 est une vue analogue à celle de la Figure 3 selon le plan 4-4 de la Figure 1;
- la Figure 5 est une vue de détail d'un coeur de croisement fait de rails assemblés à l'aide d'entretoises et de boulons et posés sur des traverses par l'entremise de platines;;
- la Figure 6 est une coupe selon le plan 6-6 de la Figure 5;
- la Figure 7 est une coupe selon le plan 7-7 de la Figure 5;
- la Figure 8 est une vue de détail partielle de dessus d'un coeur de croisement selon l'invention illustrant tout spécialement les particularités des pattes de lièvre; et,
- les Figures 9, 10, 11, 12, 13 et 14 sont des coupes partielles selon les plans 9-9, 10-10, 11-11, 12-12, 13-13 et 14-14 respectivement de la
Figure 8 du mode de réalisation d'un coeur de croisement selon l'invention qui est représenté avec une partie de roue pour montrer le comportement de cette dernière lors d'un franchissement du coeur de croisement selon l'invention.Other features of the invention will emerge from a reading of the description and the claims which follow, as well as from the examination of the appended drawing, given solely by way of example, in which:
- Figure 1 is a schematic top view of a railway crossing;
- Figure 2 is a schematic partial section through a meridian plane of an axle showing a wheel portion resting on a vignole rail;
- Figure 3 is a schematic sectional view along the plane 3-3 of Figure 1 showing an axle equipped with its two wheels in the crossing;
- Figure 4 is a view similar to that of Figure 3 along the plane 4-4 of Figure 1;
- Figure 5 is a detailed view of a crossing heart made of rails assembled using spacers and bolts and placed on sleepers through the plates;
- Figure 6 is a section along the plane 6-6 of Figure 5;
Figure 7 is a section on plane 7-7 of Figure 5;
- Figure 8 is a partial detail view from above of a crossing heart according to the invention particularly illustrating the peculiarities of the hare paws; and,
FIGS. 9, 10, 11, 12, 13 and 14 are partial sections along the planes 9-9, 10-10, 11-11, 12-12, 13-13 and 14-14 respectively of FIG.
Figure 8 of the embodiment of a crossing heart according to the invention which is shown with a wheel portion to show the behavior of the latter during a crossing of the crossing heart according to the invention.
Les voies ferroviaires et leurs appareils de voie, et en particulier les coeurs de croisement à pointe fixe, étant bien connus dans la technique, on ne décrira par la suite que ce qui concerne directement ou indirectement l'invention. Pour le surplus, le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions classiques courantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. The railway tracks and their switchgear, and in particular the fixed-point crossheads, are well known in the art, it will be described later that directly or indirectly the invention. For the rest, the specialist of the technique in question will draw on the standard conventional solutions at his disposal to face the particular problems he is confronted with.
Dans ce qui suit, on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue quel que soit le mode de réalisation. In what follows, one always uses the same reference number to identify a homologous element whatever the embodiment.
Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un coeur de croisement à pointe fixe de préférence en rails assemblés dont les pattes de lièvre sont surélevées selon l'invention avant d'en expliquer la fabrication et le comportement à l'égard des roues qui le franchissent. For the sake of convenience, each of the constituents of a fixed-point cross-over center, preferably assembled rails, whose cleft lips are elevated according to the invention, will be successively described before explaining their manufacture and their behavior. with regard to the wheels that cross it.
On se reportera en particulier aux Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 qui illustrent un croisement et en particulier un coeur de croisement. Referring in particular to Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 which illustrate a cross and in particular a crossing heart.
Comme on peut l'observer, un coeur de croisement est un appareil de voie qui permet l'intersection des files de rails de mains opposées de deux itinéraires li et I2 respectivement. Comme on le voit, chaque itinéraire comprend un rail extérieur Re1 et
Re2 associé chacun à un contre-rail CRe1 et CRe2, respectivement dans la région du coeur de croisement.As can be seen, a crossing heart is a lane apparatus which allows the intersection of the opposite hand rails of two routes li and I2 respectively. As can be seen, each route includes an outer rail Re1 and
Re2 each associated with a counter rail CRe1 and CRe2, respectively in the region of the crossing heart.
Chaque itinéraire I1, I2 comprend aussi, un rail intérieur Ri1 et Ri2 respectivement. Le coeur de croisement 10 proprement dit comprend une pointe 20 de part et d'autre de laquelle sont disposées symétriquement des pattes de lièvre 40. L'assemblage de la pointe de coeur 20 et des pattes de lièvre 40 permet de réserver une lacune 30 et des ornières 50 afin de permettre le passage des boudins b des roues r d'un essieu e, comme cela est classique. Comme on le voit en particulier sur la Figure 1, des essieux sont représentés sur chacun des itinéraires dans des positions différentes de leur course lors du franchissement du croisement.Each route I1, I2 also includes an inner rail Ri1 and Ri2 respectively. The crossing heart 10 itself comprises a point 20 on either side of which are disposed symmetrically rabbit legs 40. The assembly of the heart tip 20 and the legs of hare 40 allows a gap 30 to be reserved and ruts 50 to allow the passage of the rods b wheels r of an axle e, as is conventional. As seen particularly in Figure 1, axles are shown on each of the routes in different positions of their race when crossing the crossing.
Les rails et le coeur de croisement sont supportés, comme il est classique, par des traverses
TR après interposition éventuelle de platines PT et de cales CL sur lesquels on reviendra par la suite. Des tirefonds et/ou des crapauds et boulons ou similaires permettent de fixer les rails et le coeur de croisement aux traverses. Comme il est classique, des tirefonds sont par exemple dessinés sans référence sur les
Figures 9 et 10. The rails and the crossing heart are supported, as is conventional, by sleepers
TR after possible interposition of PT plates and CL shims which will be discussed later. Lag screws and / or toads and bolts or the like allow to fix the rails and the crossing heart to the sleepers. As is conventional, lag screws are for example drawn without reference to the
Figures 9 and 10.
Les rails sont raccordés à la pointe et aux pattes de lièvre du coeur de croisement par des éclisses boulonnées ou par soudage par exemple, comme il est classique. La pointe et les pattes de lièvre étant posées verticalement alors que les rails de voie courante peuvent être posés avec inclinaison, le raccordement se fait alors avec une torsion RT sur la pointe (et sa contre pointe éventuelle) en talon et avec une torsion RT sur les pattes de lièvre en pointe. The rails are connected to the tip and the feet of hare of the crossing heart by bolted fishplates or welding for example, as is conventional. The tip and the feet of hare being posed vertically whereas the rails of running way can be posed with inclination, the connection is then made with a twist RT on the point (and its possible counterpoint possible) in heel and with a twist RT on the feet of hare in tip.
Un rail vignole R comprend un patin P surmontée d'un âme A terminée par un champignon C, Ce champignon C définit une surface de roulement S sur laquelle repose normalement une roue r avec son boudin b de guidage. La roue r présente un profil ç qui se compose, comme il est classique et illustré sur la
Figure 2 d'un segment Si externe, d'un segment s2 médian et d'un segment s3 interne.A vignole rail R comprises a pad P surmounted by a core A terminated by a mushroom C, This mushroom C defines a running surface S on which normally rests a wheel r with its guide bead. The wheel r has a profile ç which consists, as is conventional and illustrated on the
Figure 2 of an external Si segment, a median segment s2 and an internal segment s3.
Comme cela ressort particulièrement bien de l'examen de la Figure 2, lorsqu'une roue r repose sur la surface de roulements S du champignon C d'un rail
R, on peut définir un plan de roulement n (Pi) comme étant le plan perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du rail passant par le milieu de l'rame et tangent à la surface de roulement.As is particularly apparent from the examination of FIG. 2, when a wheel r rests on the rolling surface S of the rail head C
R, we can define a rolling plane n (Pi) as the plane perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the rail passing through the middle of the train and tangential to the running surface.
Si l'on examine le comportement des roues opposées d'un essieu, lors du franchissement d'un croisement, comme cela est représenté sur les Figures 3 et 4, on voit que la roue qui traverse la lacune ne conserve pas une position de hauteur constante dans un plan vertical et qu'elle descend par rapport au plan n (Pi) de roulement du fait de l'éloignement transversal approximativement parallèle à ce plan, progressif de son boudin du champignon. La position théorique de la roue qui s abaisse est représentée en trait discontinu sur la partie gauche de la Figure 4. If we examine the behavior of the opposite wheels of an axle, when crossing a crossing, as shown in Figures 3 and 4, we see that the wheel that passes through the gap does not maintain a position of height constant in a vertical plane and that it descends with respect to the rolling plane n (Pi) because of the transverse distance approximately parallel to this progressive plane of its mushroom pudding. The theoretical position of the falling wheel is shown in broken lines on the left side of Figure 4.
C'est ce changement de niveau qui est, en partie, à l'origine des chocs qui se produisent au franchissement d'un coeur de croisement. It is this change of level which is, in part, at the origin of the shocks that occur when crossing a crossing heart.
Sur la Figure 3, on voit que l'essieu a sa roue de gauche dont les profils 51 et s2 roulent sur la patte de lièvre alors que sa roue opposée de droite roule par ces mêmes profils sur le rail extérieur avant d'être "rappelée" par le contre-rail dont la fonction est de protéger la pointe de coeur d'une attaque frontale par le boudin. Sur la Figure 4, la roue de droite a été rappelée par le contre-rail et roule sur le rail extérieur par ses profils 52 et s3 alors que la roue opposée de gauche ne roule sur la patte de lièvre que par son profil s3 et, de ce fait, s'est abaissée dans son cheminement relativement au plan de roulement1 sa position théorique étant illustrée en trait discontinu. In Figure 3, we see that the axle has its left wheel whose profiles 51 and s2 roll on the hare leg while its opposite wheel on the right rolls by these same profiles on the outer rail before being "recalled "by the counter-rail whose function is to protect the tip of the heart from a frontal attack by the pudding. In Figure 4, the right wheel has been recalled by the counter-rail and rolls on the outer rail by its profiles 52 and s3 while the opposite wheel on the left rolls on the hare foot by its s3 profile and, therefore, lowered in its path relative to the rolling plane1 its theoretical position being illustrated in broken lines.
Le but de l'invention est d'éviter à la roue de s'abaisser et, pour ce faire, on donne selon l'invention une configuration particulière aux pattes de lièvre de manière que la roue y roule aussi grâce au segment externe sl de son profil. The object of the invention is to prevent the wheel from lowering and, to this end, according to the invention, a particular configuration is given to the hare legs so that the wheel also rolls thereon thanks to the outer segment sl of His profile.
On observera que le problème est d'autant plus compliqué que les rails courants, aussi bien intérieurs qu extérieurs, de chaque itinéraire avant le croisement proprement dit sont très souvent inclinés l'un vers l'autre par rapport à la verticale, comme cela ressort notamment de la Figure 9 alors que pour le coeur de croisement, la pointe et les pattes de lièvre sont pratiquement verticales. Le passage de l'orientation oblique du rail courant à l'orientation verticale du rail du coeur se fait par une torsion, torsion qui est par exemple obtenue par un calage sous le patin du rail. It will be observed that the problem is all the more complicated as the running rails, both internal and external, of each route before the crossing proper are very often inclined towards each other with respect to the vertical, as is apparent particularly in Figure 9 while for the crossing heart, the tip and the hare legs are virtually vertical. The passage from the oblique orientation of the current rail to the vertical orientation of the rail of the core is done by a torsion, a twist which is for example obtained by a wedging under the runner of the rail.
Un coeur de croisement fait de rails assemblés est obtenu à l'aide d'entretoises E et de boulons
B, comme illustré schématiquement par exemple sur la
Figure 5.A crossover core made of assembled rails is obtained using E spacers and bolts
B, as illustrated schematically for example on the
Figure 5
On se reportera maintenant plus particulièrement à la Figure 8 qui représente en détail un coeur de croisement selon l'invention vu de dessus. Referring now more particularly to Figure 8 which shows in detail a crossing heart according to the invention seen from above.
On voit que chaque patte de lièvre 40 est faite en un rail 400 avec un champignon 401 dont la surface de roulement 41 définit habituellement le plan de roulement n (Pi). Cette surface de roulement 41 du champignon 401 pour la partie de la patte de lièvre située au droit de la lacune 30 et de l'ornière 50 face à la pointe 20, est surélevée au moins localement. We see that each hare leg 40 is made of a rail 400 with a mushroom 401 whose running surface 41 usually defines the running surface n (Pi). This running surface 41 of the mushroom 401 for the part of the cleft of the cleft located at the right of the gap 30 and the rut 50 facing the tip 20, is raised at least locally.
Comme cela ressort particulièrement bien des vues en coupe des Figures 11 à 14, cette partie surélevée de la patte de lièvre comprend une zone 42 surélevée par rapport au plan de roulement n (Pi) et qui est approximativement en quadrilatère 420, oblique par rapport au rail. L'un des côtés 421 de ce quadrilatère 420 s'étend transversalement, approximativement de l'extrémité 302 de la lacune 30, proche de la pointe 20, à l'extrémité 301 de la lacune 30 opposée. Ceci apparait clairement sur la Figure 8. Ceci permet de soutenir la roue lors d'une prise de coeur en pointe. As is particularly apparent from the cross-sectional views of FIGS. 11 to 14, this elevated portion of the cleft lip comprises an area 42 raised relative to the rolling surface n (Pi) and which is approximately quadrilateral 420, oblique to the rail. One of the sides 421 of this quadrilateral 420 extends transversely, approximately from the end 302 of the gap 30, near the tip 20, to the end 301 of the gap 30 opposite. This is clearly shown in Figure 8. This helps support the wheel during a heart attack peak.
Cette partie comprend aussi une plage 43 à niveau avec la plan de roulement n (Pi) et qui est approximativement en parallélogramme 430 et contiguë à cette zone en quadrilatère 420. Cette plage est située pour l'essentiel au droit de la pointe 20. Ceci permet dréviter le choc de la roue lors d'une prise de coeur en talon.This part also comprises a level range 43 with the rolling surface n (Pi) and which is approximately parallelogram 430 and contiguous to this quadrilateral zone 420. This range is essentially located at the right of the tip 20. This allows to avoid the shock of the wheel when taking a heart in heel.
Comme cela ressort particulièrement bien de l'examen des Figures 9 à 14, on voit que la zone 42 surélevée correspond à la surface de roulement S traditionnelle d'un champignon C de rail et que le relèvement résulte d'un calage approprié sous le patin de la patte de lièvre, calage qui permet de compenser l'absence locale de métal sur le champignon, alors que la plage 43 demeure au niveau du plan de roulement < (Pi) de référence; on constate donc que selon l'invention une absence de matière du champignon est créée, par exemple obtenue par un "délardage". As is particularly apparent from the examination of FIGS. 9 to 14, it can be seen that the raised area 42 corresponds to the traditional rolling surface S of a rail head C and that the bearing results from an appropriate wedging under the runner. hare paw, setting which compensates for the local absence of metal on the mushroom, while the range 43 remains at the level of the running surface <(Pi) reference; it is thus found that according to the invention an absence of mushroom material is created, for example obtained by "delignage".
La plage 43 par exemple "délardée" répond au besoin de la prise de coeur en talon, c'est-à-dire dans le sens où l'essieu quittant le rail intérieur courant et se dirigeant vers la pointe avant d'aborder la patte de lièvre doit aborder sans heurt cette dernière par le segment sl du profil de la roue même dans la cas d'usure des segments s2 et s3. The range 43, for example, "delicately" responds to the need for a heart-shaped heel, that is to say in the sense that the axle leaves the current inner rail and moves towards the point before approaching the leg. hare must smoothly approach the latter by the sl segment of the wheel profile even in the case of wear segments s2 and s3.
Les pattes de lièvre du coeur de croisement selon l'invention sont assemblées avec les pointe et contrepointe à l'aide d'entretoises et de boulons comme illustré schématiquement. Ce coeur de croisement peut être fait en rails soudés. The hare legs of the crossover heart according to the invention are assembled with the tip and tailstock with the aid of spacers and bolts as illustrated schematically. This crossover heart can be made of welded rails.
L'absence de matière de la plage 43 qui permet de ménager la zone 42 surélevée peut être obtenue avec ou sans enlèvement de matériau. Dans le cas d'une confection sans enlèvement de matériau, on peut procéder par forgeage ou étirage du rail pour, par exemple, en réduire l'âme afin d'obtenir une hauteur suffisante qui dispense d'avoir recours à des cales ou à des platines modifiées. The absence of material from the range 43 which makes it possible to provide the raised zone 42 can be obtained with or without the removal of material. In the case of making without removal of material, it is possible to forge or stretch the rail to, for example, reduce the core to obtain a sufficient height that dispenses with the use of wedges or modified plates.
On comprend donc tout l'intérêt d'un coeur de croisement selon l'invention, en particulier pour les voies ferrées où doivent circuler des convois de plus en plus pesants et de plus en plus rapides. It is therefore understandable the interest of a crossover heart according to the invention, particularly for the railways where convoys must travel increasingly heavy and faster and faster.
Le coeur de croisement selon l'invention trouve son application dans tous les appareils de voies qui assurent les séparations ou réunions d'itinéraires et ceux qui assurent leurs intersections. The crossing heart according to the invention finds its application in all lane devices which ensure the separations or meetings of routes and those which ensure their intersections.
Claims (8)
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Patent Citations (2)
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