FR3043246A1 - RADIO-PROTECTIVE JOINERY - Google Patents
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Abstract
Menuiserie radio-protectrice (10), comportant au moins un vitrage radioprotecteur (40) maintenu par un châssis, caractérisé par le fait que ce châssis comporte au moins un bouclier de radioprotection (60 ; 80) se superposant partiellement au vitrage, formé d'un complexe multicouche constitué d'au moins une âme (100) d'un matériau à forte absorption des rayons ionisants, pris en sandwich entre deux peaux externes (101,102), le complexe comportant au moins une zone cintrée (106, 107; 108) sans décollement dans cette zone entre les peaux externes et ledit matériau absorbant.Radio-protective joinery (10), comprising at least one radioprotective glazing (40) held by a frame, characterized in that the frame comprises at least one radioprotection shield (60; 80) partially superimposed on the glazing, formed of a multilayer complex consisting of at least one core (100) of a material with high absorption of ionizing radiation, sandwiched between two outer skins (101, 102), the complex comprising at least one curved zone (106, 107; without detachment in this zone between the outer skins and said absorbent material.
Description
Menuiserie radio-protectriceRadio-protective carpentry
La présente invention concerne la radioprotection vis-à-vis des rayonnements ionisants tels que les rayons X ou gamma.The present invention relates to radiation protection against ionizing radiation such as X-rays or gamma rays.
De nombreuses installations utilisées dans le domaine médical ou dans l’industrie utilisent des appareils de production de rayonnements ionisants qui nécessitent la protection des opérateurs.Many facilities used in the medical field or industry use ionizing radiation devices that require the protection of operators.
Il est ainsi connu d’utiliser des panneaux ou volets opaques à base de plomb pour assurer cette protection. L’utilisation de tels panneaux ou volets n’est pas entièrement satisfaisante dans la mesure où elle occulte complètement la lumière.It is thus known to use opaque panels or shutters based on lead to provide this protection. The use of such panels or shutters is not entirely satisfactory insofar as it completely obscures the light.
La tendance est ainsi à utiliser de plus en plus des vitrages à base de plomb ou autres matériaux à forte absorption des rayons ionisants.The trend is to use more and more lead-based glass or other materials with high absorption of ionizing radiation.
Une étanchéité aux rayonnements doit être assurée autour des vitrages, ce qui conduit à rapporter des boucliers plombés sous forme de plaques planes, conduisant à un résultat très souvent inesthétique.Radiation tightness must be ensured around the glazing, which leads to the return of leaded shields in the form of flat plates, leading to a very often unsightly result.
Il existe par conséquent un besoin pour bénéficier de menuiseries radio-protectrices, notamment de menuiseries extérieures, sous forme d’ouvrants ou de châssis fixes, à la fois esthétiques, lumineuses, efficaces en termes d’absorption des rayonnements ionisants, et de fabrication économique.There is therefore a need to benefit from radioprotective joinery, especially external joineries, in the form of sashes or fixed frames, which are at the same time aesthetic, luminous, effective in terms of absorption of ionizing radiation, and economical manufacturing. .
Le brevet US 7,598,460 divulgue une porte assurant une protection contre les radiations comportant un vitrage de petite dimensions. La protection est assurée par un matériau absorbant sous forme de plaques planes. La structure de la porte au niveau du vitrage n’est pas détaillée. L’invention vise à répondre au besoin rappelé ci-dessus et elle y parvient grâce à une menuiserie radio-protectrice, comportant au moins un vitrage radio-protecteur maintenu par un châssis, caractérisé par le fait que ce châssis comporte au moins un bouclier de radioprotection se superposant partiellement au vitrage, formé d’un complexe multicouche constitué d’au moins une âme d’un matériau à forte absorption des rayons ionisants pris en sandwich entre deux peaux externes, le complexe comportant au moins une zone cintrée sans décollement dans cette zone entre les peaux externes et ledit matériau absorbant.US Pat. No. 7,598,460 discloses a door providing protection against radiation comprising a small glazing unit. The protection is provided by an absorbent material in the form of flat plates. The structure of the door at the glazing is not detailed. The invention aims to meet the need mentioned above and it achieves it through a radio-protective joinery, comprising at least one radio-protective glazing maintained by a frame, characterized in that this frame comprises at least one shield of radioprotection partially superimposed on the glazing, formed of a multilayer complex consisting of at least one core of a material with high absorption of ionizing radiation sandwiched between two outer skins, the complex comprising at least one curved zone without delamination in this zone between the outer skins and said absorbent material.
La zone cintrée peut ainsi conserver dans la zone cintrée une épaisseur sensiblement égale à celle du complexe en dehors de la zone cintrée. L’invention permet, de par rutilisation d’un tel complexe multicouche, de suivre au plus près si on le souhaite le profil extérieur de la surface en regard du reste du châssis, avec l’avantage de pouvoir obtenir le recouvrement du vitrage juste nécessaire à l’obtention de l’étanchéité aux rayonnements recherchée, tout en occultant le moins possible la lumière. L’absence de décollement entre les peaux externes et l’âme, qui sont de préférence assemblées par collage, peut être obtenue par exemple en conservant un rayon de courbure suffisamment grand dans la zone cintrée et/ou en effectuant le cintrage sur le complexe déjà assemblé à l’état plan. Le cintrage réalisé est de préférence inférieur à 60° (angle duquel tourne le complexe lorsqu’observé en section transversale du fait du cintrage), et peut être compris par exemple entre 30 et 60°, étant par exemple voisin de 45°. L’invention offre de nouvelles possibilités sur le plan esthétique dans le domaine de la radioprotection.The arched zone can thus maintain in the curved zone a thickness substantially equal to that of the complex outside the curved zone. The invention makes it possible, by using such a multilayer complex, to closely follow, if desired, the external profile of the surface facing the rest of the frame, with the advantage of being able to obtain the covering of the glazing just necessary. to obtain the desired radiation-proofing, while keeping the light as light as possible. The absence of delamination between the outer skins and the core, which are preferably assembled by gluing, can be obtained for example by maintaining a sufficiently large radius of curvature in the curved zone and / or by bending the complex already. assembled in the plane state. The bending is preferably less than 60 ° (the angle turns the complex when observed in cross section due to bending), and can be for example between 30 and 60 °, being for example close to 45 °. The invention offers new aesthetic possibilities in the field of radiation protection.
Le matériau à forte absorption des rayons X peut comporter du plomb, notamment être constitué d’une feuille de plomb.The material with high absorption of X-rays may comprise lead, in particular be made of a sheet of lead.
Les peaux externes sont de préférence métalliques, étant avantageusement réalisées en aluminium ou en alliage d’aluminium.The outer skins are preferably metallic, being advantageously made of aluminum or aluminum alloy.
De préférence, le bouclier présente un bord biseauté. Cela permet de réduire encore l’impact du bouclier sur la luminosité du vitrage. En particulier, il s’avère esthétique que le bord biseauté soit d’angle au sommet choisi de telle sorte que la tranche du bouclier s’étende perpendiculairement au plan du vitrage.Preferably, the shield has a bevelled edge. This further reduces the impact of the shield on the brightness of the glazing. In particular, it is aesthetic that the beveled edge is angled at the vertex chosen so that the edge of the shield extends perpendicularly to the plane of the glazing.
Le bouclier peut être doublement cintré en direction du châssis. En particulier, le bouclier peut présenter une partie centrale plane et des parties latérales s’étendant obliquement en divergeant en éloignement de la partie centrale.The shield can be doubly bent toward the chassis. In particular, the shield may have a flat central portion and side portions extending obliquely diverging away from the central portion.
Le bouclier peut être fixé sur la battue centrale d’un ouvrant semi-fixe de façon à venir en recouvrement du vitrage des deux ouvrants, notamment d’une fenêtre ou porte-fenêtre. Il peut être avantageux dans ce cas que le bouclier présente une partie centrale plane et des parties latérales s’étendant obliquement en divergeant en éloignement de la partie centrale, venant chacune en recouvrement du vitrage de l’ouvrant correspondant.The shield may be fixed to the central casement of a semi-fixed opening so as to cover the glazing of the two openings, including a window or French window. It may be advantageous in this case that the shield has a flat central portion and side portions extending obliquely diverging away from the central portion, each coming to overlap the glazing of the corresponding opening.
Lorsque le bouclier présente au moins une partie latérale s’étendant obliquement par rapport à une partie principale plane, cette partie latérale peut venir en regard d’une pare-close en épousant sensiblement la pente de celle-ci, de préférence sans la comprimer.When the shield has at least one lateral portion extending obliquely with respect to a main flat part, this lateral part may come opposite a close-fitting, substantially conforming to the slope thereof, preferably without compressing it.
De préférence, le bouclier est peint sur la tranche. Cela permet d’obtenir si on le souhaite une continuité d’aspect entre le dos du bouclier et sa tranche, ou au contraire de mettre celle-ci en valeur sur le plan esthétique. Cela peut aussi permettre d’isoler d’une façon simple et économique la tranche du bouclier de l’extérieur lorsque le matériau à forte absorption est un matériau dont l’usage est réglementé, tel que du plomb.Preferably, the shield is painted on the edge. This allows to obtain if desired a continuity of appearance between the back of the shield and its edge, or on the contrary to put it in value on the aesthetic level. It can also make it possible to isolate the edge of the shield from the outside in a simple and economical manner when the material with high absorption is a material whose use is regulated, such as lead.
De préférence, le bouclier est collé sur le reste du châssis. Il est dans ce cas avantageux que les faces en regard du bouclier et du reste du châssis servant à l’assemblage soient constituées par le même matériau, notamment le même métal, par exemple de l’aluminium, car cela limite les contraintes de cisaillement dues aux dilatations, et maintient la fiabilité à long terme du collage lorsque le châssis est exposé à de fortes variations de température, ce qui est potentiellement le cas pour un ouvrant débouchant sur l’extérieur.Preferably, the shield is glued to the rest of the frame. In this case, it is advantageous that the facing faces of the shield and the remainder of the frame used for the assembly are constituted by the same material, in particular the same metal, for example aluminum, since this limits the shear stresses due to to dilatations, and maintains the long-term reliability of bonding when the frame is exposed to large temperature variations, which is potentially the case for an opening opening to the outside.
Le châssis comporte de préférence un assemblage de profilés d’aluminium ou d’alliage d’aluminium avec interposition d’isolants thermiques. Ces derniers assurent une rupture de pont thermique, permettant l’utilisation de la menuiserie en extérieur. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé sur lequel : - La figure 1 est une coupe transversale d’un ouvrant réalisé conformément à l’invention, et - les figures 2 et 3 représentent des détails de réalisation du complexe multicouche de la figure 1.The frame preferably comprises an assembly of aluminum or aluminum alloy sections with the interposition of thermal insulators. These provide a thermal break, allowing the use of carpentry outdoors. The invention will be better understood on reading the description which follows, of an example of non-limiting implementation thereof, and on examining the appended drawing in which: - Figure 1 is a sectional view transverse of an opening made in accordance with the invention, and - Figures 2 and 3 show details of embodiment of the multilayer complex of Figure 1.
On a représenté sur la figure 1 une fenêtre 10 réalisée conformément à l’invention. Cette fenêtre comporte deux ouvrants 20 et 30, l’un dit principal, à gauche sur la figure 1, et l’autre dit semi-fixe, à droite. L’invention n’est toutefois pas limitée aux menuiseries extérieures constituées par des fenêtres à deux ouvrants, et s’applique aussi bien aux fenêtres n’ayant qu’un ouvrant, coulissant ou rotatif, aux portes vitrées, aux portes fenêtres, aux fenêtres de toit, ainsi qu’aux châssis dits fixes, aux ensembles composés et aux vitrages plans ou courbes. L’invention n’est pas limitée à des vitrages ayant des structures particulières, et concerne aussi bien les doubles que les simples et triples vitrages, entre autres, et les vitrages plus ou moins renforcés contre l’effraction et/ou assurant la protection des personnes. Les vitrages peuvent être totalement transparents, teintés ou non, dépolis, sérigraphiés ou décorés autrement, par exemple revêtus de films ou revêtements semi-réfléchissants, conducteurs électriques, électro-chromes, photochromes ou autres. Les vitrages peuvent comporter du verre minéral ou synthétique, notamment du polycarbonate, chargé dans sa masse avec un matériau radio-protecteur, c’est-à-dire un matériau de nombre atomique élevé, typiquement supérieur ou égal à 50, mieux à 56, encore mieux à 82, apte à absorber fortement les rayonnements ionisants tels que les rayons X ou gamma. Parmi ces matériaux on peut citer l’étain, le baryum, le tungstène, le plomb, le bismuth, sous forme alliée ou non, et leurs oxydes et sels. L’invention s’applique de préférence aux menuiseries extérieures, mais convient également aux menuiseries intérieures. L’exemple qui suit concerne une menuiserie dite « aluminium», de par l’emploi de ce matériau pour la réalisation du châssis, mais l’invention présente également un intérêt pour des menuiseries dites « PVC » ou «bois » ou en d’autres matériaux.FIG. 1 shows a window 10 made according to the invention. This window comprises two openings 20 and 30, one said principal, left in Figure 1, and the other said semi-fixed, right. The invention is however not limited to external joineries constituted by double-opening windows, and applies equally to windows having only one opening, sliding or rotating, to glass doors, to French windows, to windows as fixed frames, composite assemblies and flat or curved glazings. The invention is not limited to glazing having particular structures, and concerns both doubles and single and triple glazing, among others, and glazing more or less reinforced against burglary and / or ensuring the protection of people. The glazings may be totally transparent, tinted or not, depolis, screen-printed or otherwise decorated, for example coated with films or semi-reflective coatings, electrical conductors, electro-chrome, photochromic or other. The glazings may comprise mineral or synthetic glass, in particular polycarbonate, loaded in its mass with a radioprotective material, that is to say a material of high atomic number, typically greater than or equal to 50, more preferably 56, even better at 82, able to strongly absorb ionizing radiation such as X-rays or gamma rays. Among these materials, mention may be made of tin, barium, tungsten, lead, bismuth, in alloyed or unalloyed form, and their oxides and salts. The invention is preferably applied to exterior joinery, but is also suitable for interior joinery. The following example relates to a carpentry known as "aluminum", by the use of this material for the realization of the frame, but the invention is also of interest for joineries called "PVC" or "wood" or d ' other materials.
Chaque ouvrant 20 ou 30 comporte un vitrage 40 qui est radio-protecteur, et de préférence également thermique, antieffraction et protecteur des personnes.Each opening 20 or 30 comprises a glazing 40 which is radioprotective, and preferably also thermal, burglar and protective of people.
Le châssis de l’ouvrant principal 20 comporte un profilé 21, de préférence en métal, en particulier en aluminium, sur lequel est fixé un profilé en matière plastique 22, par exemple en polyamide, portant une pare-close avec lèvre d’étanchéité 23 intégrée, s’appliquant sur le vitrage. Le profilé 22 permet une rupture de pont thermique.The frame of the main opening 20 comprises a profile 21, preferably made of metal, in particular aluminum, on which is fixed a plastic section 22, for example polyamide, carrying a bumper with sealing lip 23 integrated, applying on the glazing. The profile 22 allows a thermal break.
Un premier joint 24 s’appliquant sur la face côté intérieur du vitrage 40 est porté par le profilé 21. Un deuxième joint 25, également porté par le profilé 21, assure l’étanchéité de la fermeture côté intérieur. L’ouvrant semi-fixe 30 comporte un profilé 31, de préférence en métal, en particulier en aluminium, assurant le maintien du vitrage 40 avec interposition d’un premier joint 32. Ce profilé 31 porte une battue centrale composée d’un profilé intérieur 34, de préférence en métal, en particulier en aluminium, et d’un profilé extérieur 35, également de préférence en métal, en particulier en aluminium, reliés par des profilés en matière plastique 36 assurant une rupture de pont thermique. Un deuxième joint 36 est porté par le profilé 31, ainsi qu’une pare-close avec lèvre d’étanchéité 37 intégrée, par l’intermédiaire d’un profilé 38 en matière plastique.A first seal 24 applied on the inner side of the glazing 40 is carried by the profile 21. A second seal 25, also carried by the profile 21, seals the closure on the inside. The semi-fixed leaf 30 comprises a profile 31, preferably of metal, in particular aluminum, ensuring the maintenance of the glazing 40 with the interposition of a first seal 32. This section 31 carries a central battue composed of an inner profile 34, preferably made of metal, in particular aluminum, and an outer profile 35, also preferably of metal, in particular aluminum, connected by plastic profiles 36 ensuring a thermal break. A second seal 36 is carried by the profile 31, and a seal-seal with integrated sealing lip 37, via a section 38 of plastic.
Le profilé intérieur 34 de la battue centrale sert d’appui aux joints 25 et 36 lorsque la fenêtre est fermée, et il est fixé sur le profilé 31 à l’aide de vis 39.The inner profile 34 of the central battue serves to support the joints 25 and 36 when the window is closed, and it is fixed on the profile 31 by means of screws 39.
La fenêtre comporte un dormant 50, seule la partie de celui-ci associée à l’ouvrant semi-fixe 30 étant représentée.The window comprises a frame 50, only the part thereof associated with the semi-fixed opening 30 being shown.
Le dormant 50 comporte des profilés intérieur 51 et extérieur 52, de préférence en métal, en particulier en aluminium, réunis par des profilés en matière plastique 54 assurant une rupture de pont thermique.The frame 50 comprises inner 51 and outer 52, preferably metal, particularly aluminum, joined by plastic profiles 54 ensuring a thermal break.
Du côté du dormant 50, l’ouvrant 30 comporte un profilé 60 portant un premier joint 61 s’appliquant sur le vitrage 40 et un deuxième joint 62 s’appliquant sur le dormant quand l’ouvrant est fermé. Le profilé 60 porte également un profilé 64 servant au maintien d’une pare-close à lèvre d’étanchéité 66 intégrée.On the side of the frame 50, the opening 30 comprises a profile 60 carrying a first seal 61 applying to the glazing 40 and a second seal 62 applying to the frame when the door is closed. The profile 60 also carries a profile 64 for maintaining a sealing lip seal 66 integrated.
Toutes les pare-closes présentent dans l’exemple considéré une paroi externe 70 s’étendant obliquement, sensiblement à 45°, au-dessus de la lèvre d’étanchéité et sensiblement jusqu’au niveau de la face externe du profilé extérieur adjacent, en particulier le profilé 35 dans le cas des pare-closes portant les lèvres 23 et 37.In this example, all the windshields have an external wall 70 extending obliquely, substantially at 45.degree., Above the sealing lip and substantially up to the level of the external face of the adjacent outer profile, particular the profile 35 in the case of closed screens with the lips 23 and 37.
Conformément à l’invention, la fenêtre comporte au moins un bouclier de radioprotection, et dans l’exemple considéré la fenêtre comporte un bouclier central 60 fixé sur la battue centrale et un bouclier 80 fixé à la périphérie du vitrage 40 de chaque ouvrant 20 ou 30.According to the invention, the window comprises at least one radioprotection shield, and in the example considered the window comprises a central shield 60 fixed on the central battue and a shield 80 fixed to the periphery of the glazing 40 of each opening 20 or 30.
Chacun de ces boucliers 60 et 80 est formé conformément à l’invention avec un complexe multicouche comportant une âme 100 et des peaux 101 et 102 recouvrant l’âme, comme visible notamment sur la figure 2.Each of these shields 60 and 80 is formed according to the invention with a multilayer complex comprising a core 100 and skins 101 and 102 covering the core, as can be seen in particular in FIG. 2.
Les peaux 101 et 102 sont assemblées à l’âme 80 par des couches d’adhésif 104, qui peuvent être continues ou discontinues. L’âme 100 est formée d’un matériau à forte densité, absorbant les rayons X, en l’espèce une feuille de plomb dans l’exemple considéré, d’épaisseur ea par exemple comprise entre 0,5 et 5 mm, selon l’intensité du rayonnement à arrêter et la densité du matériau utilisé.The skins 101 and 102 are joined to the core 80 by adhesive layers 104, which may be continuous or discontinuous. The core 100 is formed of a high density material, absorbing X-rays, in this case a lead sheet in the example in question, of thickness e e for example between 0.5 and 5 mm, depending on the intensity of the radiation to be stopped and the density of the material used.
Les peaux 101 et 102 sont réalisées dans l’exemple considéré en aluminium, mais d’autres métaux sont utilisables, tels que l’acier ou le laiton par exemple.The skins 101 and 102 are made in the example considered aluminum, but other metals are usable, such as steel or brass, for example.
Les peaux 101 et 102 sont de préférence dans le même métal.The skins 101 and 102 are preferably in the same metal.
Le bouclier 60 est doublement cintré en 106 et 107, et présente ainsi une partie centrale sensiblement plane 110 et des parties latérales 111 et 112 qui s’étendent chacune obliquement par rapport à la partie centrale 110 avec un angle alpha de préférence compris entre 30 et 60°, comme visible plus particulièrement sur la figure 2.The shield 60 is doubly bent at 106 and 107, and thus has a substantially planar central portion 110 and side portions 111 and 112 which each extend obliquely with respect to the central portion 110 with an angle alpha of preferably between 30 and 60 °, as seen more particularly in FIG.
Le cintrage n’affecte pas la cohésion du complexe multicouche et ne provoque pas de décollement de l’âme 100 et des peaux 101 et 102. L’épaisseur e du complexe reste ainsi constante à la transition entre les parties centrale 110 et latérales 111 et 112.The bending does not affect the cohesion of the multilayer complex and does not cause detachment of the core 100 and the skins 101 and 102. The thickness e of the complex thus remains constant at the transition between the central 110 and lateral 111 and 112.
Une couche d’adhésif 105 assure la fixation du bouclier 60 par la face intérieure de la partie centrale 110 sur la face extérieure plane du profilé 35. Cette fixation peut être renforcée par des vis non représentées, le cas échéant.A layer of adhesive 105 ensures the attachment of the shield 60 by the inner face of the central portion 110 on the flat outer face of the profile 35. This attachment may be reinforced by screws not shown, if necessary.
Les parties latérales 111 et 112 s’étendent au plus près des parois obliques 70 des pare-closes, sensiblement parallèlement à celles-ci, limitant ainsi l’occultation du vitrage 40, tout en assurant un recouvrement sur une largeur suffisante pour faire écran aux rayonnements.The lateral parts 111 and 112 extend as close as possible to the oblique walls 70 of the windshields, substantially parallel thereto, thus limiting the concealment of the glazing 40, while ensuring a cover over a width sufficient to shield radiation.
Les parties latérales 111 et 112 présentent chacune un bord biseauté 130, comme visible notamment sur la figure 3. L’angle du biseau est choisi pour que la tranche d’extrémité s’étende selon un plan P parallèle à la normale N à la partie centrale 110, et donc sensiblement perpendiculairement au vitrage 40 correspondant. Cela permet de limiter encore l’occultation de celui-ci et contribue à l’esthétique du bouclier. Ce dernier peut être peint sur la tranche d’extrémité.The lateral portions 111 and 112 each have a beveled edge 130, as can be seen in particular in FIG. 3. The angle of the bevel is chosen so that the end edge extends along a plane P parallel to the normal N to the portion 110, and therefore substantially perpendicular to the corresponding glazing 40. This allows to further limit the occultation of it and contributes to the aesthetics of the shield. The latter can be painted on the end edge.
Le bouclier 80 est similaire au bouclier 60, hormis le fait qu’il n’est cintré en 108 que du côté du vitrage 40 adjacent.The shield 80 is similar to the shield 60, except that it is bent at 108 only on the side of the adjacent pane 40.
Le dormant 50 peut porter, du côté intérieur, un bouclier 160 ayant une structure multicouche comme les boucliers 60 et 80, mais entièrement plan, se superposant à la fois au bouclier 80 et à un mur adjacent M, évitant ainsi les fuites de rayonnement au niveau de la jonction entre le dormant et le mur. L’invention n’est bien entendu pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit. En particulier, la structure du châssis peut subir des modifications, notamment en ce qui concerne la forme des profilés, leur mode d’assemblage, les matériaux utilisés, la forme des joints, la manière dont ceux-ci sont maintenus, et la forme du ou des boucliers.The frame 50 can carry, on the inside, a shield 160 having a multilayer structure such as the shields 60 and 80, but completely flat, superimposed both on the shield 80 and on an adjacent wall M, thus avoiding radiation leakage at the level of the junction between the frame and the wall. The invention is of course not limited to the example just described. In particular, the structure of the frame can undergo modifications, in particular as regards the shape of the profiles, their method of assembly, the materials used, the shape of the joints, the manner in which they are maintained, and the shape of the or shields.
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- 2015-10-30 FR FR1560419A patent/FR3043246B1/en active Active
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