FR2725262A1 - System for installing linings inside cylindrical tubes e.g. for water or fluid distribution networks - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine des technologies industrielles pour la réalisation de revêtements de protection à l'intérieur de tubes métalliques cylindriques, notamment des tubes de grandes longueurs destinés à la fabrication de canalisations pour le transport et le stockage de fluides divers. The present invention relates to the field of industrial technologies for the production of protective coatings inside cylindrical metal tubes, in particular very long tubes intended for the manufacture of pipelines for the transport and storage of various fluids.
Plus particulièrement. cette invention peut servir pour la fabrication des tuyauteries métalliques revêtues de plastiques techniques ou de matériaux divers satisfaisant aux conditions spéciales exigées pour les canalisations d'eau. pour les hydrocarbures. les gaz. les fluides corrosifs. etc. More specifically. this invention can be used for the manufacture of metal pipes coated with engineering plastics or various materials satisfying the special conditions required for water pipes. for hydrocarbons. gas. corrosive fluids. etc.
Cette invention concerne aussi toutes les installations comprenant des cylindres avec revêtements intérieurs de protection. ainsi que les ébauches composites pour la fabrication de coussinets et de composants de glissement des machines. etc. This invention also relates to all installations comprising cylinders with internal protective coatings. as well as composite blanks for the manufacture of bearings and machine sliding components. etc.
Les technologies utilisées actuellement pour réaliser les divers types de canalisations d'eau comportent le plus souvent des tuyauteries en fonte ou en acier prévues avec des revêtements inténeurs de forte épaisseur à base de mortier de ciment. ce qui a comme inconvénient de réduire la section utile de passage. The technologies currently used to make the various types of water pipes most often include cast iron or steel pipes provided with internal thick coatings based on cement mortar. which has the disadvantage of reducing the useful passage section.
Aussi des canalisations pour l'eau sont fabriquées en utilisant des tuyauteries en P.V.C. à fortes épaisseurs des parois. ou des tuyauteries à base de fibres ciment. Also water pipes are manufactured using PVC pipes with large wall thicknesses. or cement fiber piping.
Pour les canalisations et le stockage des fluides corrosifs ou exigeant des conditions particulières. on utilise actuellement les tuyauteries en aciers inoxydables avec les inconvénients de son prix élevé et de sa mise en oeuvre souvent difficile. For pipes and storage of corrosive fluids or those requiring special conditions. stainless steel pipes are currently used with the drawbacks of its high price and of its often difficult implementation.
En général, on réalise actuellement les revêtements de protection à l'intérieur des tuyauteries métalliques par la projection pneumatique ou électrostatique de peintures. vernis. laques etc. en forme liquide ou de poudres constituées par des matières diverses à base de thermoplastiques. métaux. In general, protective coatings are currently produced inside metal pipes by pneumatic or electrostatic spraying of paints. varnish. lacquers etc. in liquid form or in powder form made up of various materials based on thermoplastics. metals.
substances minérales. etc. Ces procédés effectués le plus souvent manuellement ont l'inconvénient de nécessiter des opérations complexes et coûteuses qui ne permettent la réalisation de revêtements que moyennement homogénes. répartis souvent inégalement sur la surface à protéger.mineral substances. etc. These processes, most often carried out manually, have the drawback of requiring complex and costly operations which only allow the production of coatings that are moderately homogeneous. often distributed unevenly over the surface to be protected.
La présente invention propose un procédé permettant d'améliorer sensiblement les caractéristiques techniques et les performances de la tuyauterie. par la réalisation d'un revêtement intérieur parfaitement adhérisé au tube métallique. homogéne. généralement de faible épaisseur. constitué par un plastique technique ou matériau haut de gamme. capable de satisfaire aux différentes exigences et aux conditions spéciales imposées par les cahiers de charges. The present invention provides a method for significantly improving the technical characteristics and performance of the piping. by producing an interior coating perfectly adhered to the metal tube. homogeneous. usually thin. made of high-end technical plastic or material. capable of satisfying the various requirements and the special conditions imposed by the specifications.
Autrement. l'installation proposée par l'invention permet d'effectuer le processus de réalisation du revêtement par des séquences d'opérations rapides. susceptibles de mécanisation et de commandes automatisées. Other. the installation proposed by the invention makes it possible to carry out the process of producing the coating by rapid sequences of operations. susceptible to mechanization and automated controls.
Aussi l'optimisation du processus de fabrication est possible par le réglage des paramètres de fonctionnement des divers appareils et systèmes de commandes et de régulations de l'installation. Optimization of the manufacturing process is also possible by adjusting the operating parameters of the various devices and systems for controlling and regulating the installation.
II résulte par cette invention une technologie reproductible. qui assure aussi un cycle de fabrication court. condition permettant d'obtenir des prix de revient des tuyauteries sensiblement plus réduits par rapport à d'autres modes de réalisations. This invention results in a reproducible technology. which also ensures a short manufacturing cycle. condition making it possible to obtain cost prices of piping significantly lower compared to other embodiments.
La conception de l'installation proposée prévoit un ensemble tournant à axe horizontal entrainant. à l'intérieur d'un four à régulation de température. le tube à revêtir en rotation à vitesse réglable. afin de créer sur sa surface intérieure les accélérations et les forces centrifuges nécessaires pendant le processus technologique, pour assurer la répartition et le maintien en position avec pression des matières constitutives du revêtement introduites latéralement de l'extérieur et distribuées par l'intermédiaire d'un tube de distribution coaxial. The design of the proposed installation provides for a rotating assembly with a horizontal driving axis. inside a temperature controlled oven. the tube to be coated in rotation at adjustable speed. in order to create on its internal surface the accelerations and the centrifugal forces necessary during the technological process, to ensure the distribution and the maintenance in position with pressure of the constituent materials of the coating introduced laterally from the outside and distributed through a coaxial distribution tube.
Pus précisemment. cette invention concerne un procédé et une installation capable de réaliser des revêtements à l'intérieur de tubes métalliques caractérisés en ce qu'ils comprennent:
- un ensemble tournant à axe horizontal commandé par un motovariateur de vitesse entrainant en rotation le tube à revêtir par l'intermédiaire de mandrins fixés sur deux pivots tournant dans des longs paliers coaxiaux assemblés aux extrémités du bâti de la machine. dont un des dits pivots supporte. sur des portées concentriques. un guidage traversant fixe immobilisé en rotation et prévu avec un alésage coaxial: le deuxième pivot est prévu avec un alésage de guidage et une surface conique coaxiales à son extrémité intérieure et une poulie d'entrainement fixée à son extrémité opposée;
- un tube cylindrique de distribution calibré prévu avec une rainure selon une génératrice de longueur correspondante au tube à revêtir est assemblé à une de ses extrémités avec un support de guidage avant comportant une surface conique avec une pointe arrondie et à l'autre extrémité avec un support le reliant à des pièces qui commandent son déplacement en translation: lequel tube est introduit de l'extérieur par translation selon son axe avec sa rainure restant en position haute guidé par l'alésage coaxial du guidage fixe de l'ensemble tournant jusqu'à ce que son support avant se loge dans l'alésage du pivot opposé. en s'appuyant préalablement dans son mouvement sur la surface conique de son extrémité pour rattraper la flèche du tube:
- un four enveloppant le tube à revêtir prévu avec des ouvertures pour le passage latéral des pivots tournant dans de paliers extérieurs. est équipé d'un système de chauffage avec régulation de la température permettant de varier la température selon les exigences du processus technologique.More precisely. this invention relates to a method and an installation capable of producing coatings inside metal tubes, characterized in that they comprise:
- A rotating assembly with a horizontal axis controlled by a speed variator causing the tube to be coated to rotate by means of mandrels fixed on two pivots rotating in long coaxial bearings assembled at the ends of the machine frame. which one of the said pivots supports. on concentric spans. a fixed through guide immobilized in rotation and provided with a coaxial bore: the second pivot is provided with a guide bore and a conical surface coaxial at its inner end and a drive pulley fixed at its opposite end;
- a calibrated cylindrical distribution tube provided with a groove along a generatrix of length corresponding to the tube to be coated is assembled at one of its ends with a front guide support comprising a conical surface with a rounded tip and at the other end with a support connecting it to parts which control its displacement in translation: which tube is introduced from the outside by translation along its axis with its groove remaining in the high position guided by the coaxial bore of the fixed guide of the rotating assembly up to that its front support fits in the bore of the opposite pivot. by leaning beforehand in its movement on the conical surface of its end to catch the deflection of the tube:
- an oven enveloping the tube to be coated, provided with openings for the lateral passage of the pivots rotating in external bearings. is equipped with a heating system with temperature regulation allowing the temperature to be varied according to the requirements of the technological process.
Selon une autre caractéristique de cette invention, le tube cylindrique de distribution obturé à son extrémité par un bouchon. peut être rempli au travers de sa rainure restant en position haute par des matières poudreuses constituant le revêtement. par la translation et l'immersion dans un réservoir de poudre disposé horizontalement en prolongement de son axe. According to another characteristic of this invention, the cylindrical distribution tube closed at its end by a plug. can be filled through its groove remaining in the high position with powdery materials constituting the coating. by translation and immersion in a powder reservoir arranged horizontally in extension of its axis.
Selon l'invention. le déchargement des matières poudreuses à l'intérieur du tube à revêtir en rotation s'effectue après introduction du tube de distribution en position complètement rentrée et guidé par les deux pivots de l'ensemble tournant. par un mouvement lent de rotation de 180C du dit tube de distribution ramenant ainsi sa rainure vers la position basse. pour produire l'écoulement progressif contrôlé et simultané de la poudre identiquement répartie sur toute sa longueur. According to the invention. the powdery materials are unloaded inside the tube to be coated in rotation after introduction of the distribution tube in the fully retracted position and guided by the two pivots of the rotating assembly. by a slow 180C rotation movement of said distribution tube thus bringing its groove back to the low position. to produce the controlled and simultaneous progressive flow of the powder identically distributed over its entire length.
Selon l'invention le four de l'installation est prévu sur sa partie supérieure avec un couvercle escamotable par déplacement transversal. afin de permettre un accés facile lors de l'introduction et la fixation du tube à revêtir dans l'ensemble tournant. According to the invention, the installation furnace is provided on its upper part with a retractable cover by transverse displacement. to allow easy access during the introduction and fixing of the tube to be coated in the rotating assembly.
Selon une autre caractéristique de cette invention, pour permettre le dépôt contrôlé et égal des revêtements constitués par des matières liquides, on assemble dans le tube d'alimentation une crémaillère ronde équipée d'un support gicleur, qui coulissent respectivement dans l'alésage et dans id rainure du dit tube de distribution. qui reste immobilisé pendant cette opération dans sa position complètement rentrée et guidé par les deux pivots de l'ensemble tournant. According to another characteristic of this invention, to allow the controlled and equal deposition of coatings constituted by liquid materials, a round rack fitted with a nozzle support is assembled in the supply tube, which slide respectively in the bore and in id groove of said distribution tube. which remains immobilized during this operation in its fully retracted position and guided by the two pivots of the rotating assembly.
Le mouvement de translation, commandé par le motovariateur, entrainant la crémaillère par l'intermédiaire d'un pignon, est synchronisé avec le débit du liquide constituant ie revêtement, qui est fourni au gicleur à travers une tuyauterie flexible, par une pompe volumétrique entrainée par un motovariateur,
Par le passage du liquide au travers du gicleur résuite un jet plein continu (ou d'une autre forme adaptée) qui est dirigé et réparti sur la surface intérieure du tube à revêtir en rotation, L'épaisseur du depôt qui reste rigoureusement constante, est déterminée par la vitesse de translation du gicleur se déglacant sur toute id longueur du tube à revêtir et par le débit de liquide fourni par la pompe.The translational movement, controlled by the variable speed drive, driving the rack by means of a pinion, is synchronized with the flow rate of the liquid constituting the coating, which is supplied to the nozzle through a flexible pipe, by a positive displacement pump driven by a variable speed drive,
By the passage of the liquid through the nozzle results a continuous solid jet (or of another suitable form) which is directed and distributed on the inner surface of the tube to be coated in rotation, The thickness of the deposit which remains strictly constant, is determined by the speed of translation of the de-icing nozzle over any id length of the tube to be coated and by the flow of liquid supplied by the pump.
D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description fate ciaprès en référence aux dessins annexés sur lesquels:
- id planche 1/4 est id coupe de l'ensemble de l'installation adaptée pour fonctionnement avec matières poudreuses. où le tube de distribution est en position de chargement, immergé dans le réservoir à poudre.Other characteristics and advantages of this invention will emerge from the following detailed description with reference to the appended drawings in which:
- board id 1/4 is the section id of the entire installation suitable for operation with powdery materials. where the dispensing tube is in the loading position, submerged in the powder container.
- id planche 2/4 est id coupe de l'ensemble de l'installation adaptée pour fonctionnement avec des matières poudreuses, où le tube de dstribution complètement rentré dans l'ensemble tournant, est en position d'effectuer le déchargement dans le tube à revêtir. - board 2/4 is the sectional id of the whole installation adapted for operation with powdery materials, where the distribution tube completely retracted into the rotating assembly, is in position to perform the unloading in the tube to put on.
- id planche 3/4 est id coupe de l'ensemble de l'installation adaptée pour fonctionnement avec des matières liquides, où le tube de distribution complètement sorti de l'ensemble tournant, est en position d'arrêt, replié sur son support extérieur. - plate 3/4 is the section id of the entire installation suitable for operation with liquid materials, where the distribution tube completely extended from the rotating assembly, is in the stopped position, folded back on its external support .
- id planche 4/4 est id coupe de l'ensemble de l'installation adaptée pour fonctionnement avec des matières liquides, où le tube de distribution et la crémaillère avec le gicleur complètement rentrés dans l'ensemble tournant, sont en position d'effectuer la projection dans le tube à revêtir. - id board 4/4 is id section of the entire installation suitable for operation with liquid materials, where the distribution tube and the rack with the nozzle completely retracted into the rotating assembly, are in position to perform the projection in the tube to be coated.
Dans cet exemple de réalisation, concernant notamment les revêtements des tubes de grandes longueurs, l'installation comporte essentiellement les ensembles après désignés:
A) Un ensemble tournant a axe horizontal (voir planches 1/4. 2/4,3/4 et 4/4) comprenant:
- deux paliers coaxiaux 7, munis chacun de 2 roulements 8, suffisamment espacés pour assurer le guidage précis compatible avec id longueur du tube à revêtir 23, sont assemblés par llntermèdioire des supports 9 aux extrémités de l'ensemble tournant sur la plaque de base 5 de l'instalidtion: :
- le pivot 10 assemblé dans le palier 7 sur les roulements 8, est équipé à son extrémité côté intérieur de l'ensemble tournant du mandrin 19, qui fixe le tube à revêtir 23 et à son extrémité opposée de la poulie d'entranement 16: le pivot 10 comporte aussi, côté intérieur de la machine, la surface conique 11 et l'alésage de guidage 12 coaxiaux de l'axe de la pièce:
- un motovarlateur à grand rapport de variation de vitesse 14 commandé par un système de régulation, fixé sur le palier 7 ou sur id plaque de base 5, est équipé de la poulie 13 et de la transmission 15, pour entraver en rotation à vitesse variable l'ensemble tournant par l'intemédiaire de id poulie 16::
- le pivot 17 assemblé dans le pallier 7 sur les roulements 8, est équipé à son extrémité côté intérieure de l'ensemble tournant du mandrin 19, qui fixe le tube à revêtir 23 et comporte un alésage coaxial traversant avec deux portées de guidage 18 à ses extrémités, qui servent aussi de surface de glissement en rotation pour le guidage fixe 18:
- le guidage fixe 20 prévu avec un alésage traversant coaxial, muni à son extrémité du racleur 21, est immobilisé en rotation par le support 22 assemblé sur le palier 7:
- éventuellement si nécessaire. une ou plusieurs lunettes 25, prévues pour supporter et recentrer les tubes à revêtir 23 de grande longueur. In this exemplary embodiment, concerning in particular the coatings of long tubes, the installation essentially comprises the assemblies after designated:
A) A rotating assembly with a horizontal axis (see plates 1/4. 2 / 4,3 / 4 and 4/4) comprising:
- two coaxial bearings 7, each provided with 2 bearings 8, sufficiently spaced to ensure precise guidance compatible with the length of the tube to be coated 23, are assembled by means of supports 9 at the ends of the assembly rotating on the base plate 5 of the installation::
- the pivot 10 assembled in the bearing 7 on the bearings 8, is equipped at its end on the inner side with the rotating assembly of the mandrel 19, which fixes the tube to be coated 23 and at its opposite end with the drive pulley 16: the pivot 10 also comprises, on the inside of the machine, the conical surface 11 and the guide bore 12 coaxial with the axis of the part:
- a motor with high speed variation ratio 14 controlled by a regulation system, fixed on the bearing 7 or on id base plate 5, is equipped with the pulley 13 and the transmission 15, to impede rotation at variable speed the assembly rotating via id pulley 16:
- the pivot 17 assembled in the bearing 7 on the bearings 8, is equipped at its end on the inner side with the rotating assembly of the mandrel 19, which fixes the tube to be coated 23 and has a through coaxial bore with two guide surfaces 18 to its ends, which also serve as a sliding sliding surface for the fixed guide 18:
the fixed guide 20 provided with a coaxial through bore, provided at its end with the scraper 21, is immobilized in rotation by the support 22 assembled on the bearing 7:
- possibly if necessary. one or more glasses 25, provided to support and refocus the tubes to be coated 23 of great length.
B) Un four avec régulation de température (voir planches 1/4, 2/4, 3/4 et 4/4) comprenant
- une structure 1 constituée de parois comportant des isolations thermiques, qui enveloppe le tube à revêtir 23, est prévue à ses extrémités avec des ouvertures pour le passage axial des pivots 10 et 17:
- un couvercle 2 escamotable par déplacement transversal est placé sur id partie supérieure de structure 1, afin de permettre l'accès facile pour l'introduction et id fixation du tube à revêtir 23:
- les supports 3 fixant l'ensemble du four sur la plaque de base 5 de l'installation:
- les résistances 4 ou les éléments chauffants prévus à l'intérieur du four, commandées par un système de régulation de la température.B) An oven with temperature regulation (see boards 1/4, 2/4, 3/4 and 4/4) including
a structure 1 consisting of walls comprising thermal insulations, which envelops the tube to be coated 23, is provided at its ends with openings for the axial passage of the pivots 10 and 17:
- a cover 2 retractable by transverse displacement is placed on the upper part of the structure 1, in order to allow easy access for the introduction and fixing of the tube to be coated 23:
- the supports 3 fixing the entire oven to the base plate 5 of the installation:
- the resistors 4 or the heating elements provided inside the oven, controlled by a temperature regulation system.
C) Un ensemble tube de distribution de Doudre (voir planches 1/4 et 2/4) comprenant:
- le tube cylindrique calibré 26 de rigidité compatible avec son fonctionnement dans l'instdlation, qui est prévu à sa partie supérieure avec une ouverture 27 en forme de rainure selon une génératrice de longueur correspondante à id longueur du tube à revêtir 23.C) A set of Doudre distribution tubes (see plates 1/4 and 2/4) comprising:
the calibrated cylindrical tube 26 of rigidity compatible with its operation in instdlation, which is provided at its upper part with an opening 27 in the form of a groove according to a generatrix of length corresponding to id length of the tube to be coated 23.
- le support avant 28 comportant une surface cylindrique de guidage et une surface conique 29 coaxiale prévue avec une pointe arrondie, qui est fixé dans l'alésage à l'extrémité du tube 26:
- le rddsseur 31 fixé sur l'extrémité arrière du tube 26, pour permettre l'assemblage de la manette 32 soliddre du support anti-rotation 33:
- le bouchon d'obturation 30, assemblé à extrémité arrière du tube 26 dans son alésage, ce qui délimite ainsi le volume intérieur du tube et de la rainure 27 qui sont remplis par la poudre 35, à une longueur qui conespond à id iongueur du tube à revêtir 23::
- éventuellement les tubes de distribution peuvent être envisagés selon une variante 26 bis, représentée dans la penche 2/4 (voir Détail Variante section BB). où la poudre 35 est contenue dans un profil rajouté au tube cylindrique. afin de prévoir des volumes de poudre plus réduits et adaptés selon le processus: ce tube de distribution concerne notamment les tubes à revêtir de grande longueur.the front support 28 comprising a cylindrical guide surface and a coaxial conical surface 29 provided with a rounded tip, which is fixed in the bore at the end of the tube 26:
- the rddsseur 31 fixed on the rear end of the tube 26, to allow the assembly of the lever 32 soliddre of the anti-rotation support 33:
- the sealing plug 30, assembled at the rear end of the tube 26 in its bore, which thus delimits the interior volume of the tube and of the groove 27 which are filled with powder 35, at a length which corresponds to the length of the tube to be coated 23 ::
- possibly the distribution tubes can be envisaged according to a variant 26 bis, shown in sheet 2/4 (see Variant Detail section BB). where the powder 35 is contained in a profile added to the cylindrical tube. in order to provide for smaller and more suitable powder volumes according to the process: this dispensing tube relates in particular to tubes to be coated with great length.
D) Un ensemble d'alimentation de Doudre (voir planches 1/4 et 2/4) comprenant:
- le réservoir de poudre 34 prévu avec des orifices pour permettre le passage et le guidage coaxial de l'ensemble du tube de distribution C en translation vers l'ensemble tournant A:
- deux guidages 37 (où coulisse le support anti-rotation 33, assurant la translation du tube de distnbution. sauf pour sa position complètement rentrée dans l'ensemble tournant. où il sort des guidages 37 et devient Ubre en rotation):
- les supports 36 fixant l'ensemble d'dimentation de poudre sur la plaque 38.D) A Doudre feed set (see boards 1/4 and 2/4) including:
the powder container 34 provided with orifices to allow the passage and the coaxial guidance of the assembly of the distribution tube C in translation towards the rotating assembly A:
- two guides 37 (where the anti-rotation support 33 slides, ensuring the translation of the distribution tube. except for its fully retracted position in the rotating assembly. where it leaves the guides 37 and becomes Ubre in rotation):
the supports 36 fixing the powder supply assembly to the plate 38.
O Un ensemble tube de distribution de liauide (voir planches 3/4 et 4/4) comprenant:
- le tube cylindrique calibré 26 de rigidité compatible avec son fonctionnement dans l'installation. qui est prévu à sa partie supérieure avec une ouverture 27 en forme de rainure selon une génératrice de longueu correspendant à la longueur du tube à revêtir 23.O A fluid distribution tube assembly (see plates 3/4 and 4/4) comprising:
- the 26 gauge cylindrical tube of rigidity compatible with its operation in the installation. which is provided at its upper part with an opening 27 in the form of a groove according to a length generator corresponding to the length of the tube to be coated 23.
- le support avant 28 comportant une surface cylindrique de guidage et une surface conique 29 coaxiale prévue avec une pointe arrondie. qui est fixé dans l'alésage à l'extrémité du tube 26:
- le rddsseur 31 fixé sur l'extrémité arrière du tube 26. pour permettre l'assemblage de la manette 40 solidaire du support anti-rotation 41:
- la vis de blocage 45 du tube 26. fixée dans le support 22:
- une crémaillère ronde 47. équipée à une extrémité avec un support gicleur 49 qui coulissent respectivement dans l'alésage du tube 26 et dans sa rainure 27. et à l'autre extrémité avec le support de guidage 48:
- le motovariateur de vitesse 57 à grand rapport de variation de vitesse équipé du pignon 58. est fixé sur le support escamotable 59. assemblé dans la plaque 38.the front support 28 comprising a cylindrical guide surface and a coaxial conical surface 29 provided with a rounded tip. which is fixed in the bore at the end of the tube 26:
- the rddsseur 31 fixed on the rear end of the tube 26. to allow the assembly of the handle 40 secured to the anti-rotation support 41:
- the locking screw 45 of the tube 26. fixed in the support 22:
- a round rack 47. equipped at one end with a nozzle support 49 which slide respectively in the bore of the tube 26 and in its groove 27. and at the other end with the guide support 48:
the speed variator 57 with a large speed variation ratio fitted with the pinion 58. is fixed on the retractable support 59. assembled in the plate 38.
F) Un ensemble d alimentation de liauide (voir planches 3/4 et 4/4) comprenant:
- la pompe volumétrique 54 commandée par le motovariateur 56 à grand rapport de variation de vitesse. qui est fixé sur la plaque 38.F) An aid supply set (see plates 3/4 and 4/4) comprising:
- the positive displacement pump 54 controlled by the variable speed drive 56 with a large speed variation ratio. which is fixed on the plate 38.
- le réservoir de liquide 55. raccordé à l'orifice d'aspiration de la pompe 54:
- l'enrouleur avec rappel automatique de tuyau flexible 51. fixé par l'intermédiaire du support 52 sur la plaque 38. est raccordé par la tuyauterie 53 à l'orifice de refoulement de la pompe 54:
- le tuyau flexible 50 qui est raccordé au support gicleur 49 fixé sur la crémaillère 47 et qui s'enroule su l'enrouieur 51:
- la virole 42 qui sert de guidage coaxial au support 48 de la crémaillère 47. ainsi que pour le tube de distribution de liquide E dans sa position d'arrêt sur la butée 44:
- les supports 43 fixant la virole 42 sur la plaque 38.- the liquid reservoir 55. connected to the suction port of the pump 54:
- the hose reel with automatic hose return 51. fixed by means of the support 52 on the plate 38. is connected by the piping 53 to the discharge port of the pump 54:
the flexible pipe 50 which is connected to the nozzle support 49 fixed on the rack 47 and which is wound on the rewinder 51:
the ferrule 42 which serves as a coaxial guide for the support 48 of the rack 47. as well as for the liquid distribution tube E in its stopped position on the stop 44:
the supports 43 fixing the ferrule 42 to the plate 38.
G) Le bati de l'installation (voir planches 1/4.2/4.3/4 et 4/4) comprenant:
- une plaque de base 5 fixée sur une fondation ou plancher en béton 6:
- une plaque 38 assemblée sur les supports 39 fixés sur la plaque de base 5.G) The structure of the installation (see plates 1 / 4.2 / 4.3 / 4 and 4/4) comprising:
- a base plate 5 fixed on a concrete foundation or floor 6:
a plate 38 assembled on the supports 39 fixed on the base plate 5.
(variante : au cas où l'installation fonctionne avec les deux systèmes d'alimentation à poudres et liquides. la plaque 38 est prévue coulissante transversalement à l'axe de la machine sur les supports 39.(variant: if the installation works with the two powder and liquid supply systems, the plate 38 is slidably provided transversely to the axis of the machine on the supports 39.
afin de positionner successivement les ensembles cavant mentionnés (C: D) et (E: F) dans l'axe de l'ensemble tounant A). in order to successively position the above mentioned assemblies (C: D) and (E: F) in the axis of the rotating assembly A).
Le fonctionnement de cette installation comporte les phases suivantes
1) Chargement de la Doudre (voir planche 1/4):
- l'ensemble du tube de distribution de poudre C sort de l'ensemble tournant A par un mouvement continu de translation selon l'axe de la machine. guidé par le support 33 qui coulisse dans les guidages 37 ainsi le tube 26 avec son ouverture 27 en position haute est introduit progressivement dans le réservoir 34 rempli de la poudre 35:
- le tube 26 est en position complètement rentrée dans le réservoir 34. supporté par ses guidages d'extremité: ainsi par l'immersion dans le réservoir 34. la poudre 35 s'introduit à travers l'ouverture 27 et remplit 'intérieur du tube 26 sur toute sa longueur:
- éventuellement pour parfaire le remplissage du volume intérieur du tube 26 et de son ouverture 27, l'installation comporte. si nécessaire. un vibreur (non représenté sur les plans). adapté pour actionner sur l'ensemble du tube de distribution D et le réservoir 34.The operation of this installation comprises the following phases
1) Loading the Powder (see plate 1/4):
- The entire powder distribution tube C leaves the rotating assembly A by a continuous movement of translation along the axis of the machine. guided by the support 33 which slides in the guides 37 thus the tube 26 with its opening 27 in the high position is gradually introduced into the reservoir 34 filled with the powder 35:
- the tube 26 is in the fully retracted position in the reservoir 34. supported by its end guides: thus by immersion in the reservoir 34. the powder 35 is introduced through the opening 27 and fills the interior of the tube 26 over its entire length:
- Optionally to complete the filling of the interior volume of the tube 26 and of its opening 27, the installation comprises. if necessary. a vibrator (not shown on the plans). suitable for actuating the entire distribution tube D and the reservoir 34.
2) Déchargement de la ooudre et réalisation du revêtement (voir planche 2/4):
- le couvercle 2 du four étant en position ouverte. le tube à revêtir 23 préalablement traité en surface pour recevoir le revêtement 34. est fixé dans les mandrins 19 assemblés sur les pivots 10 et 17:
- mise en rotation de l'ensemble tournant A par le motovariateur 14 commandé par un système électronique de variation de vitesses. afin de créer sur la surface intérieure du tube à revêtir 23 les accélerations et les forces centrifuges nécessaires pendant les différentes phases du processus technologique. afin d'assurer la répartition. le maintien en position. la pression. etc. des poudres constitutives du revêtement 24::
- I'ensemble du tube de distribution de poudre C sort du réservoir 34 par un mouvement de translation continu selon l'axe de la mochine. guidé par le support 33 qui coulisse dans les guidages 37: ainsi le tube 26 avec son ouverture 27 en position haute rempli avec la poudre 35 est introduit progressivement dans le guidage fixe 20 équipé du raclew 21. prévu pour éliminer l'excès de poudre:
- l'ensemble du tube de distribution de poudre C coulissant dans le guidage fixe 20 ( donc protégé des effets de frottement. de vibrations etc. provenant de la rotation du pivot 17) continue le mouvement de translation dirigé vers le pivot 10: le tube 27 et son support avant 28 non guidé sont excentrés progressivement par rapport à l'axe sous l'effet de la deformation élastique resultant de leur poids:
- le support 28 en translation continue. arrive en contact par sa pointe arrondie et ensuite s'appuie par sa surface conique 29 sur la surface conique 1 1 du pivot 10 en rotation et recentre ainsi progressivement le tube 26. Le support 28 est introduit dans l'alésage 12 du pivot 10 et le tube 26 guidé ainsi à ses deux extrémités présente une déformation réduite compatible avec sa fonction.2) Unloading the oil and making the coating (see plate 2/4):
- the cover 2 of the oven being in the open position. the tube to be coated 23 previously treated on the surface to receive the coating 34. is fixed in the mandrels 19 assembled on the pivots 10 and 17:
- rotation of the rotary assembly A by the variable speed drive 14 controlled by an electronic speed variation system. in order to create on the inner surface of the tube to be coated 23 the accelerations and the centrifugal forces necessary during the different phases of the technological process. to ensure distribution. holding in position. pressure. etc. powders constituting the coating 24:
The whole of the powder distribution tube C leaves the reservoir 34 by a continuous translational movement along the axis of the mochine. guided by the support 33 which slides in the guides 37: thus the tube 26 with its opening 27 in the high position filled with the powder 35 is gradually introduced into the fixed guide 20 equipped with the raclew 21. provided for removing the excess powder:
- the whole of the powder distribution tube C sliding in the fixed guide 20 (therefore protected from the effects of friction, vibrations etc. originating from the rotation of the pivot 17) continues the translational movement directed towards the pivot 10: the tube 27 and its non-guided front support 28 are progressively offset from the axis under the effect of the elastic deformation resulting from their weight:
- The support 28 in continuous translation. comes into contact with its rounded tip and then is supported by its conical surface 29 on the conical surface 1 1 of the pivot 10 in rotation and thus gradually centers the tube 26. The support 28 is introduced into the bore 12 of the pivot 10 and the tube 26 thus guided at its two ends has reduced deformation compatible with its function.
- le déchargement de la poudre 35 contenue dans le tube 26 s'effectue dans la position de l'ensemble de distribution C complètement rentré et supporté sur double guidage dans l'ensemble tournant A; dans cette position ou le support anti-rotation 33 est serti des guidages 37. le tube 26 effectue un mouvement lent de rotation de 1800 autour de son axe. déplacant ainsi la rdnure 27 vers sa position basse. pour produire l'écoulement progressif contrôlé et simultané de la poudre 35 identiquement répartie sur toute la longueur de la surface intérieure du tube 23 en rotation. (voir les Détails des sections BB représentés sur la planche 2/4)::
- après le déchargement de la poudre. le tube de distribution C ressort par mouvement de translation de l'ensemble tournant et reprend sa position décrite précédemment dans le réservoir 34:
- le couvercle 2 étant en position fermée et le tube 23 en rotation et chargé sur sa surface intérieure des poudres égalemment réparties et maintenues en position par les forces centrifuges. on procède selon le processus technoiogique à des opérations de chauffage. de maintien en température et de refroidissement à l'intérieur du four 1: ainsi. par exemple. une poudre thermoplastique 35 répartie sur la surface intérieure du tube 23 chauffé. fond et se transforme après le refroidissement en depôt solide homogène qui constitue le revêtement 24.Aussi. par l'augmentation de la vitesse de rotation et des accélérations centrifuges appliquées au revêtement. notamment en phase liquide. on améliore sensiblement ses caractéristiques d'homogénéité. de qualité de surface du revêtement. d'adhérence au support métallique. d'épaisseur constante de la surface revêtue. etc.:
- arrêt de la rotation de l'ensemble tournant A en fin du processus technologique de constitution du revêtement 24. ouverture du couvercle 2 du four et extraction du tube 23 des mandrins 19.- The powder 35 contained in the tube 26 is unloaded in the position of the distribution assembly C completely retracted and supported on double guidance in the rotating assembly A; in this position where the anti-rotation support 33 is crimped with guides 37. the tube 26 performs a slow rotational movement of 1800 around its axis. thus displacing the rdnure 27 towards its low position. to produce the controlled and simultaneous progressive flow of the powder 35 identically distributed over the entire length of the interior surface of the rotating tube 23. (see Details of the BB sections represented on Plate 2/4):
- after unloading the powder. the distribution tube C comes out by translational movement of the rotating assembly and returns to its position described above in the reservoir 34:
- The cover 2 being in the closed position and the tube 23 in rotation and loaded on its inner surface with powders equally distributed and held in position by centrifugal forces. heating is carried out according to the technical process. temperature maintenance and cooling inside the oven 1: thus. for example. a thermoplastic powder 35 distributed over the inner surface of the heated tube 23. melts and transforms after cooling into a homogeneous solid deposit which constitutes the coating 24. Also. by increasing the speed of rotation and the centrifugal accelerations applied to the coating. especially in the liquid phase. its homogeneity characteristics are significantly improved. coating surface quality. adhesion to the metal support. constant thickness of the coated surface. etc .:
- stopping the rotation of the rotating assembly A at the end of the technological process of constituting the coating 24. opening of the cover 2 of the furnace and extraction of the tube 23 from the mandrels 19.
3) Freocration de I ensemble d'alimentation de liauide F (voir planche 3/4):
- l'ensemble du tube de distribution de liqude E est en position d'arrêt replié sur la virole 42. avec la crémaillère 47 complètement rentrée dans l'alésage du tube 26 et le guidage 48 en appui sur la butée 44
- le réservoir 55 est rempli du liquide constitutif du revêtement et la pompe 54 au repos a été préalablement amorcée. pour remplir les tuyauteries 53 et 50 et pour vérifier éventuellement le Jet projeté par le gicleu 49::
- le motovariateur de vitesse 57 est dans sa position basse. pour désaccoupler le pignon 58 de la crémaIllère 47 et permettre le mouvement de translation du tube 26 dirigé vers l'ensemble tournant A;
- au cas où l'installation est prévue aussi avec le système d'alimentation en poudre (ensembles C et D). la plaque 38 effectue une translation transversale à l'axe de la machine guidée par les supports 39.3) Freocration of the fluid supply assembly F (see plate 3/4):
- The entire liquid distribution tube E is in the folded stop position on the ferrule 42. with the rack 47 fully retracted into the bore of the tube 26 and the guide 48 bearing on the stop 44
- The reservoir 55 is filled with the liquid constituting the coating and the pump 54 at rest has been primed beforehand. to fill the pipes 53 and 50 and to possibly check the Jet projected by the nozzle 49:
- the speed variator 57 is in its low position. to uncouple the pinion 58 from the crematorium 47 and allow the translational movement of the tube 26 directed towards the rotating assembly A;
- in case the installation is also planned with the powder supply system (sets C and D). the plate 38 performs a transverse translation to the axis of the machine guided by the supports 39.
afin de poSItionner les ensembles d'alimentation liquide E et F dans l'axe de l'ensemble tournant A.in order to position the liquid supply assemblies E and F in the axis of the rotating assembly A.
4) Decharoement du liquide et réalisation du revêtement (voir planche 4/4):
- le couvercle 2 du four étant en position ouverte. le tube à revêtir 23 préalablement traité en surface pour recevoir le revêtement. est fixé dans les mandrins 19 assemblés sur les pivots 10 et 17:
- mise en rotation de l'ensemble tournant A par le motovariateur 14 commandé par un système électronique de variation des vitesses. afin de créer sur la surface intérieure du tube à revêtir 23 les accélérations et les forces centrifuges nécessaires pendant les différentes phases du processus technologique. pour assurer la répartition. le maintien en position. la pression. etc. des liquides constitutifs du revêtement 24::
- le tube de distribution 26 guidé par la virole 43 et le support anti-rotation 41 qui coulisse dans le guidage 46. effectue un mouvement de translation continu selon l'axe de la machine dirigé vers l'ensemble tounant A: ainsi le tube 26 avec son support avant 28 est introduit progressivement dans le guidage fixe 20. pendant que la crémaillère 47 reste immobile sur la virole 42 supportée par le guidage 48:
- le tube de distribution de liquide E coulissant dans le guidage fixe 20 (donc protégé des effets de frottement. de vibrations, etc. provenant de la rotation du pivot 17) continue le mouvement de translation dirigé vers le pivot 10 : le tube 27 et son support avant 28 non guidé sont excentrés progressivement par rapport à l'axe sous l'effet de la déformation élastique résultant de leur poids:
- le support 28 en translation continue arrive en contact par sa pointe arrondie et ensuite s'appuie par sa surface conique 29 sur la surface conique 11 du pivot 10 en rotation et recentre ainsi progressivement le tube 26: le support 28 est introduit dans l'alésage 12 du pivot 10 et le tube 26. guidé ainsi à ses deux extrémités. présente une déformation réduite compatible avec sa fonction.4) Detachment of the liquid and realization of the coating (see plate 4/4):
- the cover 2 of the oven being in the open position. the tube to be coated 23 previously treated on the surface to receive the coating. is fixed in the mandrels 19 assembled on the pivots 10 and 17:
- rotation of the rotary assembly A by the variable speed drive 14 controlled by an electronic speed variation system. in order to create on the inner surface of the tube to be coated 23 the accelerations and the centrifugal forces necessary during the different phases of the technological process. to ensure distribution. holding in position. pressure. etc. of the constituent liquids of the coating 24:
the distribution tube 26 guided by the ferrule 43 and the anti-rotation support 41 which slides in the guide 46. performs a continuous translational movement along the axis of the machine directed towards the rotating assembly A: thus the tube 26 with its front support 28 is gradually introduced into the fixed guide 20. while the rack 47 remains stationary on the ferrule 42 supported by the guide 48:
the liquid distribution tube E sliding in the fixed guide 20 (therefore protected from the effects of friction, vibrations, etc. originating from the rotation of the pivot 17) continues the translational movement directed towards the pivot 10: the tube 27 and its non-guided front support 28 are progressively offset from the axis under the effect of elastic deformation resulting from their weight:
the support 28 in continuous translation comes into contact by its rounded tip and then rests by its conical surface 29 on the conical surface 11 of the pivot 10 in rotation and thus gradually refocuses the tube 26: the support 28 is introduced into the bore 12 of pivot 10 and tube 26. thus guided at its two ends. exhibits reduced deformation compatible with its function.
- la crémdlière 47 reste immobile sur la virole 42 et coulisse dans l'alésage du tube 26 en translation. - The rack 47 remains stationary on the ferrule 42 and slides in the bore of the tube 26 in translation.
jusqu'à ce que le support gicleur 49 vient en butée sur l'extrémité de la rainure 27 : ainsi le tube 26 vers la fin de sa course entraine en translation aussi la crémaillère 47. qui se déplace guidée par la virole 42 et se positionne face au motoréducteur de vitesse 57:
- le motovariateur de vitesse 57 est remonté par le support 59 et le pignon 58 est accouplé à la crémaillère 47:
- I'opération de projection du jet liquide par le gicleur 49 s'effectue dans la position complètement rentrée du tube 26. supporté sur double guidage dans l'ensemble tournant A : dans cette position le support anti-rotatlon 41 reste dans le guidage 46 et le tube 26 est aussi immobilisé par la vis de blocage 45 : ainsi par la mise en route simultanée des motovariateurs 56 et 57 on commande respectivement l'alimentation du liquide au gicleur 49 par la pompe 54. ainsi que la translation de la crémaillère 47. qui coulisse dans l'alésage du tube 26 jusqu'à son extrémité. venant en butée sur le support 28:
- le gicleur 49 alimenté par un débit constant fournit un jet continu rectiligne (ou d'une autre forme adaptée au processus) dirigé sur la surface intérieure du tube à revêtir 23 en rotation : par la translation à vitesse constante du gicleur 49 guidé dans la rainure 27. on repartit également sur toute la iongueur du tube 23 le liquide constituant le revêtement 24. L'épaisseur du dépôt qui reste rigoureusement constante.until the nozzle support 49 abuts on the end of the groove 27: thus the tube 26 towards the end of its travel also drives in translation the rack 47. which moves guided by the ferrule 42 and is positioned in front of speed reducer 57:
- the speed variator 57 is reassembled by the support 59 and the pinion 58 is coupled to the rack 47:
The operation of projecting the liquid jet by the nozzle 49 is carried out in the fully retracted position of the tube 26. supported on double guide in the rotating assembly A: in this position the anti-rotational support 41 remains in the guide 46 and the tube 26 is also immobilized by the locking screw 45: thus by the simultaneous start-up of the variable speed drives 56 and 57, the liquid supply to the nozzle 49 is controlled respectively by the pump 54. as well as the translation of the rack 47 which slides in the bore of the tube 26 to its end. coming into abutment on support 28:
the nozzle 49 supplied by a constant flow provides a continuous rectilinear jet (or of another shape adapted to the process) directed on the inner surface of the tube to be coated 23 in rotation: by the translation at constant speed of the nozzle 49 guided in the groove 27. the liquid constituting the coating 24 is also distributed over the entire length of the tube 23. The thickness of the deposit which remains strictly constant.
est déterminée par la vitesse de translation du gicleur 49 et par le débit de liquide fourni par la pompe 54:
- après le dépôt du liquide dans le tube 23, la crémaillère 47 et ensuite le tube de distribution 26 ressortent successivement de l'ensemble tournant et reprennent. après l'escamotage du motovariateur 57. leurs positions décrites précédemment sur la virole 42:
- le couvercle 2 étant en position fermée et le tube 23 en rotation. chargé sur sa surface intérieure par le liquide également réparti et maintenu en position par les forces centrifuges, on procède selon le processus technologique à des opérations de chauffage. de maintien en température et de refroidissement à l'intérieur du four 1: ainsi. par exemple. une souscouche constituée de composants liquides thermodurcissables répartis sur la surface intérieure du tube 23. après chauffage et cuisson réticule en depôt solide homogène. qui constitue un revêtement primaire favorisant l'adhérence au support métallique. Cette opération peut être éventuellement continuée sans arrêt de la rotation. par le dépôt supplémentaire d'un revêtement à base de poudre. selon le procédé décrit précédemment.is determined by the translation speed of the nozzle 49 and by the liquid flow rate supplied by the pump 54:
- After the liquid has been deposited in the tube 23, the rack 47 and then the distribution tube 26 emerge successively from the rotating assembly and resume. after the retraction of the variable speed drive 57. their positions described above on the shell 42:
- The cover 2 being in the closed position and the tube 23 in rotation. loaded on its inner surface by the liquid also distributed and held in position by centrifugal forces, we proceed according to the technological process to heating operations. temperature maintenance and cooling inside the oven 1: thus. for example. a sublayer made up of thermosetting liquid components distributed over the inner surface of the tube 23. after heating and crosslinking firing in a homogeneous solid deposit. which constitutes a primary coating promoting adhesion to the metal support. This operation can possibly be continued without stopping the rotation. by the additional deposition of a powder-based coating. according to the method described above.
- arrêt de la rotation de l'ensemble tournant A en fin du processus technologique de constitution du revêtement 24. ouverture du couvercle 2 du four et extraction du tube 23 des mandrins 19. - stopping the rotation of the rotating assembly A at the end of the technological process of constituting the coating 24. opening of the cover 2 of the oven and extraction of the tube 23 from the mandrels 19.
II est à noter que le procédé et la conception de l'installation objet de cette invention sont particulièrement adaptés aux fabrications en série. où par la possibilité de variation et d'optimisation des divers paramétres du processus. tels que la vitesse de rotation du cylindre à revêtir 23. la forme et le volume utile du tube de dstribution 26 ou 26 bis ainsi que les caractéristiques du mouvement de rotation qu'ils effectuent pour décharger la poudre. la définition des cycles thermiques de chauffage. de maintien en température et de refroidissement dans le four. le débit de liquide fourni par la pompe 54 et la vitesse de translation du gicleur 49. la forme du jet liquide projeté sur la surface à revêtir. etc.. on peut améliorer sensiblement la qualité et les caractéristiques du revêtement ainsi que réduire considérablement son prix de fabrication. It should be noted that the process and the design of the installation which is the subject of this invention are particularly suitable for mass production. where by the possibility of variation and optimization of the various parameters of the process. such as the speed of rotation of the cylinder to be coated 23. the shape and the useful volume of the distribution tube 26 or 26 bis as well as the characteristics of the rotation movement that they carry out to discharge the powder. the definition of thermal heating cycles. temperature maintenance and cooling in the oven. the flow of liquid supplied by the pump 54 and the translation speed of the nozzle 49. the shape of the liquid jet projected onto the surface to be coated. etc. it is possible to appreciably improve the quality and characteristics of the coating as well as considerably reduce its manufacturing price.
Le procédé est susceptible de mécanisation et d'automatisations de ses diverses opérations. ce qui permet d'envisager des fabrications de revêtements parfaitement homogènes. reproductibles et économiques. Gracie à la souplesse de la conception du procédé. on peut facilement envisager la modification des caractéristiques du revêtement. par des opérations simples de réglage des divers paramètres de l'installation. The process is susceptible to mechanization and automation of its various operations. which makes it possible to envisage manufacturing perfectly homogeneous coatings. reproducible and economical. Thanks to the flexibility of the process design. one can easily envisage the modification of the characteristics of the coating. by simple operations of adjusting the various parameters of the installation.
La posSIbilité d'lntégrer dans une seule installation les dispositits d'alimentation pour liquides et pour poudres. permet de réaliser avantageusement par des cycles de fabrication continus une diversité des revêtements. constitués notamment de thermoplastiques fixés par l'intermédiaire d'une sous-couche adhérisée au support métallique. The possibility of integrating the feed systems for liquids and powders in a single installation. advantageously allows a variety of coatings to be produced by continuous manufacturing cycles. consisting in particular of thermoplastics fixed by means of a sub-layer adhered to the metal support.
Bien entendu. l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté. mais elle englobe toutes les variantes. Of course. the invention is not limited to the embodiment described and shown. but it encompasses all variants.
Des avantages concernant le procédé et l'installation objet de cette invention ont été mentionnés précédemment. Advantages concerning the method and the installation which are the subject of this invention have been mentioned above.
II résulte de muitiples possibilités d'applications de cette invention dans le domaine de la fabrication des canalisations d'eau. pour les hydrocarbures. les gaz. les fluides corrosifs. etc. It results from multiple possibilities of applications of this invention in the field of manufacturing water pipes. for hydrocarbons. gas. corrosive fluids. etc.
Cette invention concerne aussi d'autres applications dans les installations divers comprenant des réservoirs de stockage. les cylindres prévus avec des revêtements intérieurs de protection. ainsi que des ébauches composites pour la fabrication de coussinets et de composants de glissement des machines. etc. This invention also relates to other applications in various installations comprising storage tanks. the cylinders provided with internal protective coatings. as well as composite blanks for the manufacture of bearings and machine sliding components. etc.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9411626A FR2725262B1 (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | PROCESS AND INSTALLATION FOR MAKING COATINGS INSIDE METAL CYLINDRICAL TUBES |
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Publications (2)
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| FR2725262A1 true FR2725262A1 (en) | 1996-04-05 |
| FR2725262B1 FR2725262B1 (en) | 1996-11-29 |
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- 1994-09-29 FR FR9411626A patent/FR2725262B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2725262B1 (en) | 1996-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |