JP2881263B2 - 鋳型の底部鋳込口を通して軽金属合金を鋳型に無重力鋳込みする鋳込装置 - Google Patents
鋳型の底部鋳込口を通して軽金属合金を鋳型に無重力鋳込みする鋳込装置Info
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- JP2881263B2 JP2881263B2 JP7529992A JP52999295A JP2881263B2 JP 2881263 B2 JP2881263 B2 JP 2881263B2 JP 7529992 A JP7529992 A JP 7529992A JP 52999295 A JP52999295 A JP 52999295A JP 2881263 B2 JP2881263 B2 JP 2881263B2
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
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- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/082—Sprues, pouring cups
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は請求の範囲１の序文に記載した形式の鋳込装
置に関する。
置に関する。
背景 かかる鋳込装置は国際特許出願WO 93/11892から知ら
れている。この明細書においては、鋳込むべき鋳型より
低いレベルのところに保持炉が設けられ、鋳型側面の底
部鋳込口の周囲に締りばめ押圧されうるノズルに終わる
加熱されたセラミック管によってこれらの鋳型の各々に
電磁ポンプが接続しうるようになっている。更に、この
公報は鋳型に鋳込んだ後に鋳型の底部鋳込口を閉じ、か
くして鋳込まれた金属が鋳型から流出することなく、鋳
型列（mould-string）プラントの鋳型列の後続する鋳型
に鋳込むために鋳込み後鋳型からノズルを除去するのを
可能ならしめる手段を開示している。
れている。この明細書においては、鋳込むべき鋳型より
低いレベルのところに保持炉が設けられ、鋳型側面の底
部鋳込口の周囲に締りばめ押圧されうるノズルに終わる
加熱されたセラミック管によってこれらの鋳型の各々に
電磁ポンプが接続しうるようになっている。更に、この
公報は鋳型に鋳込んだ後に鋳型の底部鋳込口を閉じ、か
くして鋳込まれた金属が鋳型から流出することなく、鋳
型列（mould-string）プラントの鋳型列の後続する鋳型
に鋳込むために鋳込み後鋳型からノズルを除去するのを
可能ならしめる手段を開示している。
この公知の鋳込装置においては、ポンプを鋳込ノズル
に接続する加熱されたセラミック管は鋳型の底部鋳込口
の断面積にほぼ対応する内部断面積を有すると共に鋳型
の鋳込口装置の長さと比べて比較的大きい長さを有す
る。
に接続する加熱されたセラミック管は鋳型の底部鋳込口
の断面積にほぼ対応する内部断面積を有すると共に鋳型
の鋳込口装置の長さと比べて比較的大きい長さを有す
る。
鋳型列プラントの鋳型は比較的迅速に、即ち新しい鋳
型片が形成されていて鋳型列が静止している期間内に鋳
込まなければならないので、鋳型の鋳込みの間に金属は
セラミック管および鋳型の鋳込口装置を通して鋳型空隙
き部へ比較的高速度で移動するが、この移動する溶融質
量は比較的高い運動エネルギを有し、鋳型内の流動金属
は狭窄部に遭遇すると、そして鋳型が最終的に充満され
た時にはいつでも突然制動される。その最初の場合に
は、狭窄部の上流側の流動金属内の圧力は連続的に増加
するが、鋳型が最終的に充満された場合には鋳型内に鋳
込まれた金属内の圧力が瞬間的に増大し、所謂「圧力サ
ージ」または「衝撃」を生じ、これは鋳型空隙部の局部
的な膨張を生じさせ、得られる鋳物の寸法および形状を
不正確ならしめ、また鋳型壁内の砂粒子間の隙間の中に
金属を侵入させて砂粒子を鋳物の表面に「やけど」を生
じさせ、更にはかかる衝撃はノズルを鋳込口の周囲との
圧力密封対接から離れさせ、かくして溶融金属がこの位
置で漏洩して鋳型の底部鋳込口の閉鎖を困難ならしめ
る。
型片が形成されていて鋳型列が静止している期間内に鋳
込まなければならないので、鋳型の鋳込みの間に金属は
セラミック管および鋳型の鋳込口装置を通して鋳型空隙
き部へ比較的高速度で移動するが、この移動する溶融質
量は比較的高い運動エネルギを有し、鋳型内の流動金属
は狭窄部に遭遇すると、そして鋳型が最終的に充満され
た時にはいつでも突然制動される。その最初の場合に
は、狭窄部の上流側の流動金属内の圧力は連続的に増加
するが、鋳型が最終的に充満された場合には鋳型内に鋳
込まれた金属内の圧力が瞬間的に増大し、所謂「圧力サ
ージ」または「衝撃」を生じ、これは鋳型空隙部の局部
的な膨張を生じさせ、得られる鋳物の寸法および形状を
不正確ならしめ、また鋳型壁内の砂粒子間の隙間の中に
金属を侵入させて砂粒子を鋳物の表面に「やけど」を生
じさせ、更にはかかる衝撃はノズルを鋳込口の周囲との
圧力密封対接から離れさせ、かくして溶融金属がこの位
置で漏洩して鋳型の底部鋳込口の閉鎖を困難ならしめ
る。
本発明の開示 本発明の目的は当初に述べた種類の鋳込装置であっ
て、最初に述べた圧力上昇および鋳型充満時における衝
撃の大きさを大幅に低減させて上述した欠点を回避する
ことにある。
て、最初に述べた圧力上昇および鋳型充満時における衝
撃の大きさを大幅に低減させて上述した欠点を回避する
ことにある。
この目的は本発明によれば請求の範囲１の特徴とする
構成によって達成される。
構成によって達成される。
この効果は貯槽内の流動金属の質量が対応して大きく
なる一方、貯槽内での流動金属の速度が対応して減少す
ることである。このことは接続導管がセラミック管であ
って鋳型の鋳込口装置の断面積とほぼ同じ断面積を有す
る従来の鋳込装置に比較して、貯槽内の流動金属の運動
エネルギがほぼ二つの断面積の間の比a:Aで減少するこ
とを意味する。接続導管の長さは鋳型の鋳込口装置の長
さに比較して大きく、かつ貯槽はポンプと鋳型との間の
距離の大部分に沿って延びるので、このことは制動され
るべき移動溶融物の全運動エネルギが大幅に減少するこ
とを意味する。即ち、鋳型内の狭窄部におけるあるいは
鋳型の充満時における圧力エネルギに変換した運動エネ
ルギが大幅に減少し、生じる圧力サージまたは衝撃の大
きさが減少することを意味する。
なる一方、貯槽内での流動金属の速度が対応して減少す
ることである。このことは接続導管がセラミック管であ
って鋳型の鋳込口装置の断面積とほぼ同じ断面積を有す
る従来の鋳込装置に比較して、貯槽内の流動金属の運動
エネルギがほぼ二つの断面積の間の比a:Aで減少するこ
とを意味する。接続導管の長さは鋳型の鋳込口装置の長
さに比較して大きく、かつ貯槽はポンプと鋳型との間の
距離の大部分に沿って延びるので、このことは制動され
るべき移動溶融物の全運動エネルギが大幅に減少するこ
とを意味する。即ち、鋳型内の狭窄部におけるあるいは
鋳型の充満時における圧力エネルギに変換した運動エネ
ルギが大幅に減少し、生じる圧力サージまたは衝撃の大
きさが減少することを意味する。
本明細書の以下の部分で説明する効果を有する本発明
の鋳込装置の有利な実施例は請求の範囲2-4に記載され
ている。
の鋳込装置の有利な実施例は請求の範囲2-4に記載され
ている。
図面の簡単な説明 以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する
が、図中図１は本発明の鋳込装置を極めて概略的に示
し、 図２はガスポケットを備えた本発明による別の鋳込装
置を図１と同様に示す。
が、図中図１は本発明の鋳込装置を極めて概略的に示
し、 図２はガスポケットを備えた本発明による別の鋳込装
置を図１と同様に示す。
好ましい実施例の説明 図１に全体的に１で示された本発明による鋳込装置は
底部鋳込口装置５を介して鋳型４内の鋳型空隙部３に鋳
込むものである。鋳型列プラントの鋳型列の生型砂鋳型
でありうる鋳型４は所謂閉鎖鋳型として示されており、
鋳型空隙部３から鋳型４の上面へ到る押湯を備えていな
い。
底部鋳込口装置５を介して鋳型４内の鋳型空隙部３に鋳
込むものである。鋳型列プラントの鋳型列の生型砂鋳型
でありうる鋳型４は所謂閉鎖鋳型として示されており、
鋳型空隙部３から鋳型４の上面へ到る押湯を備えていな
い。
鋳込装置１は軽金属合金のための保持炉（図示せず）
および軽金属を保持炉から入口７および出口８を通して
貯槽９へポンピングするポンプ６を備えている。国際特
許出願WO 93/11892号に記載のように、ポンプ６は保持
炉（図示せず）内の溶融軽金属合金内に浸漬された電磁
ポンプでありうる。貯槽９は鋳型へ鋳込むためにからノ
ズル10を介して鋳型４の底部鋳込口５へ絞りばめ（tigh
t-fitting）結合しうる。鋳込装置全体は例えば電気的
に加熱される。
および軽金属を保持炉から入口７および出口８を通して
貯槽９へポンピングするポンプ６を備えている。国際特
許出願WO 93/11892号に記載のように、ポンプ６は保持
炉（図示せず）内の溶融軽金属合金内に浸漬された電磁
ポンプでありうる。貯槽９は鋳型へ鋳込むためにからノ
ズル10を介して鋳型４の底部鋳込口５へ絞りばめ（tigh
t-fitting）結合しうる。鋳込装置全体は例えば電気的
に加熱される。
図１に見られる如く、貯槽９はポンプ６と鋳型４との
間の距離の大部分に沿って延びており、また同様に貯槽
９の長さは鋳型４内の鋳込口装置５の長さより実質的に
大きい。
間の距離の大部分に沿って延びており、また同様に貯槽
９の長さは鋳型４内の鋳込口装置５の長さより実質的に
大きい。
貯槽９は鋳型４の鋳込口５の平均断面積ａより実質的
に大きい平均断面積Ａを有する。このことの効果は、鋳
型４の鋳込みの間、貯槽９内における溶融物の速度VRが
鋳込口５並びに出口８およびノズル10（これは鋳込口５
とほぼ同じ断面積を有する）内の溶融物の速度VIに対し
て係数a:Aだけ減少されることである。これと同時に貯
槽９内の溶融物の質量mRは貯槽９と同じ長さで鋳込口５
の断面積と同じ断面積を有するセラミック管内の溶融物
の質量mIに対して係数A:aだけ増大される。
に大きい平均断面積Ａを有する。このことの効果は、鋳
型４の鋳込みの間、貯槽９内における溶融物の速度VRが
鋳込口５並びに出口８およびノズル10（これは鋳込口５
とほぼ同じ断面積を有する）内の溶融物の速度VIに対し
て係数a:Aだけ減少されることである。これと同時に貯
槽９内の溶融物の質量mRは貯槽９と同じ長さで鋳込口５
の断面積と同じ断面積を有するセラミック管内の溶融物
の質量mIに対して係数A:aだけ増大される。
貯槽内の溶融物の運動エネルギEkRは1/2×mR×VR 2に
等しく、貯槽９が鋳型４内の鋳込口５の断面積と同じ断
面積のセラミック管であった場合に比較して係数a:Aだ
け減少する。あるいは他の形で表わすと かくして、ポンプ６を鋳型４へ接続する接続体8,9,10
中に金属の全流動路の大部分を構成する長さの貯槽９を
含めることにより、金属が鋳型内の狭窄部を通して流れ
る時または鋳型４の鋳型空隙部３の充満時に制動作用を
受けるべき鋳込装置１内および鋳型４内の溶融質量の全
運動エネルギの大幅な減少が達成される。
等しく、貯槽９が鋳型４内の鋳込口５の断面積と同じ断
面積のセラミック管であった場合に比較して係数a:Aだ
け減少する。あるいは他の形で表わすと かくして、ポンプ６を鋳型４へ接続する接続体8,9,10
中に金属の全流動路の大部分を構成する長さの貯槽９を
含めることにより、金属が鋳型内の狭窄部を通して流れ
る時または鋳型４の鋳型空隙部３の充満時に制動作用を
受けるべき鋳込装置１内および鋳型４内の溶融質量の全
運動エネルギの大幅な減少が達成される。
これは生じる圧力サージ、特に鋳型４の鋳型空隙部３
の充満時の圧力衝撃の大きさを対応して減少させる。
の充満時の圧力衝撃の大きさを対応して減少させる。
図２は全体的に２で示した本発明による別の鋳込装置
を示し、これは単に貯槽９が捕捉した不活性ガスを有す
るポケット11を備えている点で図１の鋳込装置１と異な
る。ポケット11はノズル10の近くに設けるのが好まし
い。これ以外に同一符号は図１のものと同一部または相
当部を示す。ポケット11内に捕捉されたガスは溶融金属
と化学的に反応することがなくまたは溶融金属内に溶解
するという意味で不活性でなければならない。
を示し、これは単に貯槽９が捕捉した不活性ガスを有す
るポケット11を備えている点で図１の鋳込装置１と異な
る。ポケット11はノズル10の近くに設けるのが好まし
い。これ以外に同一符号は図１のものと同一部または相
当部を示す。ポケット11内に捕捉されたガスは溶融金属
と化学的に反応することがなくまたは溶融金属内に溶解
するという意味で不活性でなければならない。
鋳型内の金属が鋳型内の狭窄部を通過しなければなら
ないため、または鋳型の充満時に、貯槽９内を流れる金
属が制動作用を受けるべき時に、貯槽９内の溶融物の運
動エネルギの少なくとも一部がポケット11内のガスを圧
縮することでポケット11内で潜在圧力エネルギ（potent
ial pressure energy）に変換され、かくして鋳型空隙
部３内の金属内に生じる圧力上昇の大きさが図１に示し
た実施例によって達成される減少に比較して更に減少さ
れる。
ないため、または鋳型の充満時に、貯槽９内を流れる金
属が制動作用を受けるべき時に、貯槽９内の溶融物の運
動エネルギの少なくとも一部がポケット11内のガスを圧
縮することでポケット11内で潜在圧力エネルギ（potent
ial pressure energy）に変換され、かくして鋳型空隙
部３内の金属内に生じる圧力上昇の大きさが図１に示し
た実施例によって達成される減少に比較して更に減少さ
れる。
この実施例の鋳込装置２においては、鋳型４に充填
し、鋳型内の鋳込口５を閉じた後、ポンプ６を反転し、
ノズル10を鋳型４から取りはずす前、ガスポケット11内
の圧力上昇が均等化されるまで貯槽９から保持炉（図示
せず）へ金属をポンピングして戻す必要がある。あるい
は、鋳型列プラントの鋳型に鋳込む場合には、国際特許
出願WO 93/11892号に記載のように、鋳込口５を囲んで
いる鋳型列の側壁部分と常に絞りばめ接触するノズル10
を使用する必要がある。
し、鋳型内の鋳込口５を閉じた後、ポンプ６を反転し、
ノズル10を鋳型４から取りはずす前、ガスポケット11内
の圧力上昇が均等化されるまで貯槽９から保持炉（図示
せず）へ金属をポンピングして戻す必要がある。あるい
は、鋳型列プラントの鋳型に鋳込む場合には、国際特許
出願WO 93/11892号に記載のように、鋳込口５を囲んで
いる鋳型列の側壁部分と常に絞りばめ接触するノズル10
を使用する必要がある。
以上の説明において、金属を移動させる圧力源として
電磁ポンプを使用するものとして本発明を説明したが、
このように移動させる圧力は例えば保持炉内の金属に圧
力を施与するなどの他の方法で提供することもできるこ
とは容易に理解されるであろう。
電磁ポンプを使用するものとして本発明を説明したが、
このように移動させる圧力は例えば保持炉内の金属に圧
力を施与するなどの他の方法で提供することもできるこ
とは容易に理解されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 35/00 B22D 35/04 B22D 17/02
Claims (7)
- 【請求項１】鋳型列プラントにおける生型砂鋳型に各鋳
型の底部鋳込口（５）を通して軽金属合金を無重力鋳込
みする鋳込装置（1,2）であって、溶融軽金属合金を収
容するようになされた保持炉、この保持炉内に浸漬され
て溶融軽金属合金を前記保持炉から前記の各鋳型（４）
中へポンピングするためのポンプ（６）、および前記ポ
ンプ（６）の出口と鋳型（４）の鋳込口（５）との間の
導管（9,10）を備えた鋳込装置において、 前記導管（9,10）が前記ポンプ（６）と鋳型（４）との
間の距離の大部分にわたって延びると共に前記鋳型
（４）の底部鋳込口（５）の平均断面積ａより大きい平
均断面積Ａを有する貯槽（９）を含むことを特徴とする
鋳込装置。 - 【請求項２】貯槽（９）の平均断面積Ａが鋳型（４）の
底部鋳込口（５）の平均断面積ａの30〜70倍であること
を特徴とする請求の範囲１の鋳込装置（1,2）。 - 【請求項３】前記貯槽の平均断面積Ａが前記底部鋳込口
の平均断面積ａの50倍であることを特徴とする請求の範
囲１または２の鋳込装置。 - 【請求項４】貯槽（９）が捕捉されたガスのポケット
（11）を有することを特徴とする請求の範囲１乃至３の
いずれか一項の鋳込装置（２）。 - 【請求項５】捕捉されたガスが溶融金属と化学的に反応
するものでないことまたは溶融金属中に溶解するもので
あることを特徴とする請求の範囲４の鋳込装置。 - 【請求項６】前記ポンプ（６）は電磁ポンプであること
を特徴とする請求の範囲１乃至５のいずれか一項の鋳込
装置。 - 【請求項７】前記導管（9,10）は加熱されていることを
特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれか一項の鋳込装
置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK0569/94 | 1994-05-19 | ||
| DK56994 | 1994-05-19 | ||
| PCT/DK1995/000202 WO1995032066A1 (en) | 1994-05-19 | 1995-05-19 | Casting device for non-gravity casting of a mould with a light-metal alloy through a bottom inlet in the mould |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09506041A JPH09506041A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2881263B2 true JP2881263B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=8095029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7529992A Expired - Lifetime JP2881263B2 (ja) | 1994-05-19 | 1995-05-19 | 鋳型の底部鋳込口を通して軽金属合金を鋳型に無重力鋳込みする鋳込装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5758712A (ja) |
| EP (1) | EP0759824B1 (ja) |
| JP (1) | JP2881263B2 (ja) |
| AT (1) | ATE160957T1 (ja) |
| AU (1) | AU2560295A (ja) |
| DE (1) | DE69501213T2 (ja) |
| DK (1) | DK0759824T3 (ja) |
| WO (1) | WO1995032066A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2166601T3 (es) * | 1997-06-26 | 2002-04-16 | Disa Ind As | Procedimiento y sistema de moldeo de objetos metalicos en cavidades que se llevan de abajo a arriba. |
| FR2888685A1 (fr) * | 2005-07-18 | 2007-01-19 | St Microelectronics Sa | Convertisseur-regulateur continu-continu |
| US9156087B2 (en) | 2007-06-21 | 2015-10-13 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer system and rotor |
| US9802247B1 (en) | 2013-02-15 | 2017-10-31 | Materion Corporation | Systems and methods for counter gravity casting for bulk amorphous alloys |
| US9903383B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-02-27 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal rotor with hardened top |
| US10138892B2 (en) | 2014-07-02 | 2018-11-27 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Rotor and rotor shaft for molten metal |
| US10668529B1 (en) | 2014-12-16 | 2020-06-02 | Materion Corporation | Systems and methods for processing bulk metallic glass articles using near net shape casting and thermoplastic forming |
| US10947980B2 (en) | 2015-02-02 | 2021-03-16 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal rotor with hardened blade tips |
| US10267314B2 (en) | 2016-01-13 | 2019-04-23 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Tensioned support shaft and other molten metal devices |
| US11149747B2 (en) | 2017-11-17 | 2021-10-19 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Tensioned support post and other molten metal devices |
| NO20181185A1 (en) | 2018-09-11 | 2020-03-12 | Norsk Hydro As | Casting Equipment |
| US11471938B2 (en) | 2019-05-17 | 2022-10-18 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Smart molten metal pump |
| US11873845B2 (en) | 2021-05-28 | 2024-01-16 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE786990A (fr) * | 1971-08-02 | 1973-01-31 | Pechiney Aluminium | Appareillage pour le moulage de couches minces |
| FR2287294A1 (fr) * | 1974-10-09 | 1976-05-07 | Peugeot & Renault | Perfectionnement a la coulee de pieces de fonderie en basse pression |
| JPS5462123A (en) * | 1977-10-26 | 1979-05-18 | Mitsubishi Motors Corp | Casting method |
| GB8604386D0 (en) * | 1986-02-21 | 1986-03-26 | Cosworth Res & Dev Ltd | Casting |
| BR9206879A (pt) * | 1991-12-07 | 1995-11-28 | Baxi Partnership Ltd | Processo de fundição de produtos metálicos de ligas leves aparelho de fundição para a produção de um molde de areia dispositivo de vedação para uma entrada de um molde de areia e produto metálico de liga leve |
-
1995
- 1995-05-19 DE DE69501213T patent/DE69501213T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-19 AT AT95919975T patent/ATE160957T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-05-19 AU AU25602/95A patent/AU2560295A/en not_active Abandoned
- 1995-05-19 WO PCT/DK1995/000202 patent/WO1995032066A1/en active IP Right Grant
- 1995-05-19 DK DK95919975T patent/DK0759824T3/da active
- 1995-05-19 JP JP7529992A patent/JP2881263B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 EP EP95919975A patent/EP0759824B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 US US08/727,650 patent/US5758712A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2560295A (en) | 1995-12-18 |
| EP0759824A1 (en) | 1997-03-05 |
| DE69501213T2 (de) | 1998-04-02 |
| WO1995032066A1 (en) | 1995-11-30 |
| JPH09506041A (ja) | 1997-06-17 |
| ATE160957T1 (de) | 1997-12-15 |
| US5758712A (en) | 1998-06-02 |
| DK0759824T3 (da) | 1998-08-10 |
| DE69501213D1 (de) | 1998-01-22 |
| EP0759824B1 (en) | 1997-12-10 |
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