JPH01236076A - Method and mold for producing skate and tubular part of skate body, and tubular part of skate body - Google Patents
Method and mold for producing skate and tubular part of skate body, and tubular part of skate bodyInfo
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- JPH01236076A JPH01236076A JP31399488A JP31399488A JPH01236076A JP H01236076 A JPH01236076 A JP H01236076A JP 31399488 A JP31399488 A JP 31399488A JP 31399488 A JP31399488 A JP 31399488A JP H01236076 A JPH01236076 A JP H01236076A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明f”f:実質上滑走委棄、スケートボディ及び靴
からなるスケートに関し、このスケートはスケートボデ
ィの部品として滑走要素をその中に固定する、繊維強化
マトリックス材料からなる管状部を包含する。スケート
ボディは一般にチューブ、ソール及びヒール支持体、及
びソール及びヒールプレートからな、す、その上に靴が
取ジ付けられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The invention f''f: relates to a skate consisting essentially of a gliding body, a skate body and a shoe, the skate having a gliding element fixed therein as part of the skate body; The skate body generally comprises a tube, a sole and heel support, and a sole and heel plate onto which the shoe is mounted.
従来の技術
その工うなスケートはPCT公開第87105818号
公報から公知である。スケートボディの開発に卦いて、
目的は可能な限9軽いスケートボディ重量と十分な曲げ
剛性及び捩り強さとを組み合わせることである。従って
、スケートは低重量と高い曲げ剛性及び捩り強さとをあ
わせもっ線維強化プラスチック材料からなる。BACKGROUND OF THE INVENTION A technique for skating according to the prior art is known from PCT Publication No. 87105818. Regarding the development of the skate body,
The aim is to combine as low a skate body weight as possible with sufficient bending stiffness and torsional strength. Accordingly, the skates are made of fiber-reinforced plastic materials that combine low weight with high bending stiffness and torsional strength.
この公知スケートの欠点は、温度変化の場合にスケート
ボディのチューブに使用し7t6繊維強化プラスチック
材料と滑走要素との間の伸長系数における差異により、
スケートボディと滑走要素との間に剪断応力が生じると
いうことである。温度変化は製造温度、貯蔵温度及び使
用温度の間の大きな差異の結果として生じる。このこと
は場合によりスケートボディと滑走要素との間の結合が
破損するという結果をもたらす。The disadvantage of this known skate is that in case of temperature changes, the difference in the elongation coefficient between the 7T6 fiber reinforced plastic material used for the tube of the skate body and the gliding elements
This means that shear stresses occur between the skate body and the gliding elements. Temperature changes occur as a result of large differences between manufacturing, storage and use temperatures. This may have the consequence that the connection between the skate body and the gliding element breaks.
発明が解決しようとする課題
本発明の課題はこのような欠点を有さないスケートであ
る。OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is a skate that does not have these disadvantages.
課題全解決するための手段
このことはマトリックス材料中に少なくとも2方向で存
在する、伸長係数がゼロを下まわる連続繊維と、摩擦係
数がゼロを越えるマトリックス材料との使用により、滑
走要素の長さ方向への管状部の熱伸長係数が滑走要素の
熱伸長系数と事実上同じであるように管状部が構成され
ていることにより達せられる。Means for overcoming the problem This is achieved by the use of continuous fibers present in the matrix material in at least two directions, with a coefficient of elongation below zero, and a matrix material with a coefficient of friction above zero, thereby reducing the length of the sliding element. This is achieved by configuring the tubular part in such a way that the thermal expansion coefficient of the tubular part in the direction is virtually the same as the thermal expansion coefficient of the sliding element.
連続繊維で強化されたマトリックス材料は複合材料とも
呼ばれる。Matrix materials reinforced with continuous fibers are also called composite materials.
該分野の専門家の一方向に向いた繊維に関して、マトリ
ックスと繊維の伸長係数から結果を計算するtめのがイ
ドラインとして式Iを使用することができる。For fibers oriented in one direction, those skilled in the art can use Equation I as an id line to calculate the result from the elongation coefficients of the matrix and fibers.
は滑走要素の伸長係数(αg)と同じである。連続繊維
で強化された複合材料の摩擦係数(α。)マ
は繊維と/トリックスの伸長係数(それぞれ彎及びαm
)、繊維とマトリックスの容量比(それぞれVf及びV
。)及びマトリックスの弾性(それぞれE、及びEm)
から決定することができる。is the same as the elongation coefficient (αg) of the sliding element. The coefficient of friction (α) of a composite material reinforced with continuous fibers is the elongation coefficient (curvature and αm, respectively) of the fibers and /trix.
), fiber-to-matrix capacitance ratio (Vf and V, respectively)
. ) and the elasticity of the matrix (E and Em, respectively)
It can be determined from
しかしながら、本発明の目的のためには、繊維は相互に
特別な角度をもって配置されておジ、このことは繊維が
縦方向にはマイナスの伸長係数を有するが横方向にでは
ないので、式Iをそのまま使用することはできないと匹
うことを意味する。However, for the purposes of the present invention, the fibers are arranged at a particular angle to each other, which means that the fibers have a negative elongation coefficient in the machine direction, but not in the transverse direction, so that the formula I This means that it cannot be used as is.
本発明によれば、複合材料は連続繊維の数層からなって
おり、これは例えば縦方向及び横方向又は例えば縦方向
に対して+45°及び−45゜の角度の方向にあや、繊
維の数層の縦方向への伸長係数の合計は繊維に関する縦
方向の所望の総伸長係数と同じである。?トリックス中
の繊維が縦方向に対して+45°及び−450の角度で
配置されているのが耐捩ジとの関連において有利である
が、本発明はこの角度に限定されないし、更に縦方向へ
の所望の伸長系数が得られるかぎり、複合材料は数層か
らなっている必要もない。/トリックスの伸長係数が通
常ゼロを越え、一方繊維の伸長係数はぜ口より低いとい
う事実の九めに、任意の所望の値α。は得ることができ
る。According to the invention, the composite material consists of several layers of continuous fibers, e.g. in the longitudinal and transverse directions or e.g. The sum of the longitudinal elongation coefficients of the layers is the same as the desired total longitudinal elongation coefficient for the fibers. ? Although it is advantageous in connection with torsion resistance that the fibers in the trix are arranged at angles of +45° and -450 with respect to the longitudinal direction, the invention is not limited to these angles; The composite material does not need to consist of several layers, as long as the desired elongation number is obtained. /any desired value α, due to the fact that the elongation coefficient of the trix is usually greater than zero, while the elongation coefficient of the fiber is lower than the break. can be obtained.
次の表中には繊維及びマトリックス材料、並びに滑走要
素が作られているいくつかの材料を、その伸長系数と共
に挙げ九が、本発明はこの例に限定されるものではない
。The following table lists fiber and matrix materials as well as some materials from which the gliding elements are made, together with their elongation series, but the invention is not limited to this example.
第 1 表
繊 維: カーボン −0,510” 22
0,000アラミド −210−’ 125.O
DDガラス +5 1[]−’ 73.O[130
マトリックス:ポリアミド +95 10−’
1.300ポリカーボ +60 10−’
2.200ネート
エポキシ +50 10−63,500スチール
+12 10−’ 関連なし
セラミックス(S1sN4)+3.2 10−’
関連なしく8)
このグラフはプラスの伸長係数を有するマトリックス材
料とグラスファイバーとの組入合わせにおいてのみ、多
くの場合所望の伸長係数は生じないということを示す。First surface fiber: Carbon -0,510" 22
0,000 aramid -210-' 125. O
DD glass +5 1[]-' 73. O[130
Matrix: Polyamide +95 10-'
1.300 polycarbon +60 10-'
2.200 Nate Epoxy +50 10-63,500 Steel +12 10-' Unrelated Ceramics (S1sN4) +3.2 10-'
8) This graph shows that only in the combination of glass fibers with matrix materials having a positive elongation coefficient, the desired elongation coefficient often does not occur.
例4及び5においては、本発明による繊維とマ /トリックスの組合わせが詳細に記載されている。In Examples 4 and 5, fibers and polymers according to the invention /Trix combinations are described in detail.
良好な機械特性を有する製品を得るためには、繊維材料
の高い容積比率が重要である。マトリックス材料の容積
比は通常60%を越えない。A high volume proportion of fibrous material is important in order to obtain a product with good mechanical properties. The volume fraction of matrix material usually does not exceed 60%.
金属スケートチューブと比較すると、複合体から作られ
たチューブ中の空間は太き匹。その結果として、このチ
ューブは共鳴体として機能し、氷上を滑る滑走要素及び
氷を打つ滑走要素の音が不快なものとなる点まで増大す
ることがある。この音を弱めるために、管の内側の空間
をフオームで及び/又は予備成形フオーム製品で充填す
ることができる。Compared to metal skate tubes, the space inside tubes made from composites is thicker. As a result, this tube acts as a resonator and the sound of the gliding elements sliding on and hitting the ice can be increased to the point where it becomes unpleasant. In order to dampen this sound, the space inside the tube can be filled with foam and/or with a preformed foam product.
滑走要素は例えばスチール又は他の金属から、又は高い
硬度と耐摩耗性を有するセラミック材料、例えば酸化ア
ルミニウム、酸化ゾルコニウム、窒化珪素及び炭化珪素
からなる。スチールからなるのが有利である。The sliding elements may be made of steel or other metals, for example, or of ceramic materials with high hardness and wear resistance, such as aluminum oxide, zorconium oxide, silicon nitride and silicon carbide. Advantageously, it is made of steel.
ヒール及びソール支持体、及びヒール及びソールプレー
トは有利に前記のような複合材料からなる。しかしなが
ら、これらのものは例えば高く充填され九射出成形又は
注入成形樹脂からなっていてもよい。ヒール及びソール
支持体、及びヒール及びソールプレートを1体として製
造することも可能である。支持体はチューブに接着、溶
接又は機械的な方法によシ固定されている。ヒール及び
ソール支持体のチューブへの例えばリベット又はネジに
よる機械的固定は、チューブにダメージ金与えることな
く支持体を新しいか、又は池の支持体及びプレートにか
えることができるという利点全方する。The heel and sole support and the heel and sole plate preferably consist of a composite material as described above. However, they may also consist of highly filled, injection-molded or cast-molded resins, for example. It is also possible to manufacture the heel and sole support and the heel and sole plate as one piece. The support is fixed to the tube by gluing, welding or mechanically. Mechanical fixation of the heel and sole supports to the tubes, for example by rivets or screws, has the advantage that the supports can be replaced with new or new supports and plates without damage to the tubes.
スケートは、例えば下記の例1.2又に乙の方法の1つ
によって作ることができる。例1及び2の方法は非連続
的で、例6は連続的に実施することができる。The skates can be made, for example, by one of the methods in Examples 1.2 and 2 below. The processes of Examples 1 and 2 are discontinuous, and Example 6 can be carried out continuously.
例4及び5においては、異なる滑走要素でのマトリック
ス及び繊維の選択が述べられている。In Examples 4 and 5, the selection of matrices and fibers in different gliding elements is described.
第1,2及び3図中には製造され九スケートの例が図示
されている。第1図は完全なスケートの側面図である。In Figures 1, 2 and 3, an example of nine skates manufactured is shown. FIG. 1 is a side view of the complete skate.
第2図はA−AKおける断面図である。第3図はチュー
ブが1体に成形された場合の断面図を示す。次に記載す
る方法中の番号はこれらの図面に関連する。FIG. 2 is a sectional view taken along A-AK. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the tube formed into one piece. The numbers in the methods described below relate to these figures.
例 1
チューブ3は2つのシェル部からなる。このシェル部1
0は雄型及び/又は雌型部分で成形するか、又は真空成
形する。この目的のためには、樹脂が注入により添加さ
れる(いわゆる樹脂トランスファー成形法又は樹脂射出
成形法)、乾燥繊維、布、マット又はこれらの組合わせ
が使用され、同様にプレプレグ繊維、布又はマットが使
用される。シェル部は同様に熱可塑性複合プレートの熱
成形によっても製造することができる。このシェル部を
接着又は溶接及び/又は機械的に滑走要素4に固定する
が;これは特に使用したマトリックス材料の型に依存す
る(熱硬化性又は熱可塑性)。シェル部(第2図の11
)の間の空間はフオームで、又は予備成形フオーム製品
で充填することができる。次いで、ソール支持体(第1
図の2)とソールグレート(第1図の5)とを、かつヒ
ール支持体(第1図の6)とヒールプレート(第1図の
7)とを接着、溶接又は機械的にチューブに固定し、ス
ケート靴を取り付ける。Example 1 The tube 3 consists of two shell parts. This shell part 1
0 is molded with male and/or female parts or vacuum formed. For this purpose, dry fibers, fabrics, mats or combinations thereof are used, in which the resin is added by injection (so-called resin transfer molding or resin injection molding), as well as prepreg fibers, fabrics or mats. is used. The shell part can likewise be produced by thermoforming of a thermoplastic composite plate. This shell part is fixed to the sliding element 4 by gluing or welding and/or mechanically; this depends in particular on the type of matrix material used (thermosetting or thermoplastic). Shell part (11 in Figure 2)
) can be filled with foam or with a preformed foam product. Next, the sole support (first
2) in the figure and the sole plate (5 in Figure 1), and the heel support (6 in Figure 1) and the heel plate (7 in Figure 1) are bonded, welded or mechanically fixed to the tube. and attach the skates.
例 2
チューブ3を除去可能又は除去不可能なコアー(第3図
の8)のまわりに1体で成形する。Example 2 The tube 3 is molded in one piece around a removable or non-removable core (8 in Figure 3).
繊維、布又はマットは所望の角度でコアーに使用される
。該マトリックスを射出成形し、重合する。この目的の
ために半製品を使用することも可能である。熱可塑性複
合材料全使用する場合、チューブを熱成形法で製造する
ことができる。チューブ中の空間(第2図の11)は7
オーム又は予備成形フオーム製品で充填することができ
る。該チューブを所望の長さに短かくし、閉じるか、又
は丸くする(第1図におけるように)。次いで、ソール
支持体(第1図の2)とソールプレート(第1図の5)
とを、かつヒール支持体(第1図の6)とヒールプレー
ト(第1図の7)とを接着、溶接又は機械的にチューブ
に固定する。この上にスケート靴を取や付ける。Fibers, fabrics or mats are used in the core at desired angles. The matrix is injection molded and polymerized. It is also possible to use semi-finished products for this purpose. If all thermoplastic composite materials are used, the tube can be manufactured by thermoforming. The space in the tube (11 in Figure 2) is 7
Can be filled with ohms or preformed foam products. The tube is shortened to the desired length and closed or rounded (as in Figure 1). Next, the sole support (2 in Figure 1) and the sole plate (5 in Figure 1)
and the heel support (6 in FIG. 1) and heel plate (7 in FIG. 1) are glued, welded or mechanically fixed to the tube. Place your skates on top of this.
例 3
チューブ(成形部品9)を引抜成形又は熱成形(いわゆ
るロール成形; roll−forming )によル
連続的に製造する。引抜成形の場合、該ファイバーをマ
ット又は布と一緒に型を通して引き抜く。熱硬化性又は
熱可塑性樹脂を射出により又は樹脂浴を介して添加する
ことができる。Example 3 A tube (molded part 9) is produced continuously by pultrusion or thermoforming (so-called roll-forming). In the case of pultrusion, the fibers are drawn through a mold together with the mat or fabric. Thermosetting or thermoplastic resins can be added by injection or via a resin bath.
型中での重合の後、チューブを所望の長さに短かくする
。熱成形は加熱されて軟化点’t5わまわった熱可塑性
複合材料を型又は予加熱ロールを介して通過させること
により行なわれる。熱可塑性樹脂を型中で、又はロール
の間で冷却し、安定化し、その後短かくすることができ
る。チューブの内側の空間(第2図の11)をフオーム
又は予備成形フオーム製品で充填してよい。After polymerization in the mold, the tube is shortened to the desired length. Thermoforming is carried out by passing the thermoplastic composite material heated to below its softening point 't5 through a mold or preheated rolls. The thermoplastic resin can be cooled and stabilized in the mold or between rolls and then shortened. The space inside the tube (11 in FIG. 2) may be filled with foam or a preformed foam product.
チューブの端部を閉じ、ソール支持体(第1図の2)と
ソールプレート(第1図の5)とを、かつヒール支持部
(第1図の6)とヒールプレ ・−ト(第1図の7)と
を接着し、溶接し、又は機械的にチューブに固定する。Close the ends of the tube and connect the sole support (2 in Figure 1) and sole plate (5 in Figure 1) and the heel support (6 in Figure 1) and heel plate (Figure 1). 7) and be glued, welded, or mechanically fixed to the tube.
これに、スケート靴を取ジ付ける。Attach skates to this.
例 4
滑走要素は熱伸長係数+12・I Q−6K−1を有す
るスチールからなる。スケートボディはカーボン・ファ
イバー強化エポキシ樹脂からなる。Example 4 The sliding element consists of steel with a thermal expansion coefficient of +12·I Q-6K-1. The skate body is made of carbon fiber reinforced epoxy resin.
このファイバーの77%を型中で+68〜400及び−
68〜40°の角度に、23%がDoの角度に配置し、
全複合体に対してファイバー含量は48重量係であった
。77% of this fiber in the mold at +68-400 and -
At an angle of 68-40°, 23% is placed at an angle of Do,
Fiber content was 48 parts by weight for the entire composite.
例 5
滑走要素は伸長係数+6.2・10−6 K−1の窒化
珪素セラミック材料からなる。スケートボディはカーボ
ンファイバー強化エポキシ樹脂からなる。ファイバーの
78%を型中に900の角度で、22%を0°の角度で
配置し、全複合体に対するファイバー含量は55容量チ
である。Example 5 The sliding element consists of a silicon nitride ceramic material with an elongation coefficient of +6.2·10−6 K−1. The skate body is made of carbon fiber reinforced epoxy resin. 78% of the fibers are placed in the mold at an angle of 900° and 22% at an angle of 0°, with a fiber content of 55 volumes for the total composite.
第1図は本発明によるスケートの側面図であシ、第2図
は第1図のA−Aにおける断面図であり、第3図は1体
に成形され九チューブの断面図である。
1・・・靴、2・・・ソール支持体、3・・・チューブ
、4・・・滑走要素、5・・・ソールプレート、6・・
・ヒール支持体、7・・・ヒールプレート、8・・・コ
アー、9・・・成形部、10・・・シェル部
代理人 弁理士 矢 野 敏 雄FIG. 1 is a side view of a skate according to the invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line A--A in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of nine tubes molded into one piece. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Shoe, 2...Sole support, 3...Tube, 4...Gliding element, 5...Sole plate, 6...
・Heel support body, 7...Heel plate, 8...Core, 9...Molding part, 10...Shell part agent Patent attorney Toshio Yano
Claims (1)
ケートボディの部品として繊維強化マトリツクス材料か
らなる管状部を包含し、この管状部中に滑走要素が固定
されているスケートにおいて、マトリックス材料中に少
なくとも2方向で存在する、伸長係数かゼロを下まわる
連続繊維と、摩擦係数かゼロを越えるマトリックス材料
とを使用することにより、滑走要素の縦方向への管状部
の熱伸長係数と滑走要素の熱伸長係数とが事実上同じで
あるように管状部が構成されていることを特徴とするス
ケート。 2、繊維とマトリツクスとの組合わせがマトリツクスの
上に数層の繊維を適用することにより得られる請求項1
によるスケート。 3、繊維の1部が縦方向に対して−10〜−50°及び
+10〜+50°の角度で適用されている請求項1又は
2記載のスケート。 4、マトリックス材料の容量割合いが60%より少ない
請求項1から3までのいずれか1項に記載のスケート。 5、管状部が消音物質、例えばフォームで充填されてい
る請求項1から4までのいずれか1項に記載のスケート
。 6、請求項1から5のいずれか1項によるスケートボデ
ィの管状部を製造するための方法において、管状部が2
つのシェルからなり、これらのシェルを乾燥繊維、布、
マット又は織物又はこれらの組合わせを用いて、これに
樹脂を加えて、雄型又は雌型中で圧縮成形又は真空成形
することを特徴とするスケートボディの管状部の製造法
。 7、請求項1から5のいずれか1項によるスケートボデ
ィの管状部を製造するための方法において、繊維、布、
マット又は織物又はこれらの組合わせを用いて、これに
樹脂を加えて、管状部を1体で製造することを特徴とす
るスケートボディの管状部の製造法。 8、1種以上の熱可塑性複合体プレートを使用する請求
項6から7のいずれか1項記載の方法。 9、請求項1から5のいずれか1項によるスケートボデ
ィの管状部を製造するための方法において、管状部を、
繊維、布、マット又は織物又はこれらの組合わせから出
発し、これを型を通して引き抜くことにより成形し、そ
の後この管状部を短かくして所望の長さとすることによ
り製造することを特徴とするスケートボディの管状部の
製造法。 10、型中に注入することにより成形する前又は成形す
る間に、繊維、布、マット又は織物又はこれらの組合わ
せに含浸に好的な熱硬化性又は熱可塑性材料を加える請
求項9による方法。 11、繊維、布、マット、織物の少なくとも1部が含浸
のために好適な材料を含有する繊維からなる請求項6か
ら10のいずれか1項記載による型。 12、請求項6から11のいずれか1項による方法を用
いて得られた請求項1から5のいずれか1項によるスケ
ートボディの管状部。 13、滑走要素を固定して有する請求項12によるスケ
ートボディの管状部。[Scope of Claims] 1. A skate consisting mainly of a gliding element, a skate body, and a shoe, which includes a tubular part made of a fiber-reinforced matrix material as a part of the skate body, and in which the gliding element is fixed. By using continuous fibers present in the matrix material in at least two directions with a coefficient of elongation below zero and a matrix material with a coefficient of friction above zero, the thermal dissipation of the tubular part in the longitudinal direction of the sliding element is reduced. A skate characterized in that the tubular part is configured such that the coefficient of elongation and the coefficient of thermal expansion of the gliding element are substantially the same. 2. Claim 1, wherein the combination of fibers and matrix is obtained by applying several layers of fibers on top of the matrix.
Skate by. 3. Skate according to claim 1 or 2, in which a portion of the fibers is applied at an angle of -10 to -50[deg.] and +10 to +50[deg.] to the machine direction. 4. A skate according to claim 1, wherein the volume fraction of the matrix material is less than 60%. 5. A skate according to claim 1, wherein the tubular part is filled with a sound-deadening material, such as foam. 6. A method for manufacturing a tubular part of a skate body according to any one of claims 1 to 5, wherein the tubular part has two parts.
These shells are made of dry fibers, cloth,
A method for manufacturing a tubular part of a skate body, which comprises using a mat or a fabric or a combination thereof, adding a resin thereto, and compression molding or vacuum forming in a male mold or a female mold. 7. A method for manufacturing a tubular part of a skate body according to any one of claims 1 to 5, comprising fibers, cloth,
A method for manufacturing a tubular part of a skate body, characterized in that the tubular part is manufactured in one piece by using mat or fabric or a combination thereof and adding resin thereto. 8. A method according to any one of claims 6 to 7, characterized in that one or more thermoplastic composite plates are used. 9. A method for manufacturing a tubular part of a skate body according to any one of claims 1 to 5, comprising:
A skate body, characterized in that it is manufactured by starting from fibers, cloth, mats or fabrics, or a combination thereof, shaping it by drawing it through a mold, and then shortening the tubular part to the desired length. Manufacturing method of tubular part. 10. The method according to claim 9, wherein a thermosetting or thermoplastic material suitable for impregnation is added to the fiber, cloth, mat or fabric or a combination thereof before or during shaping by injection into a mold. . 11. Mold according to any one of claims 6 to 10, in which at least a part of the fibres, cloths, mats, textiles consists of fibers containing materials suitable for impregnation. 12. A tubular part of a skate body according to any one of claims 1 to 5 obtained using the method according to any one of claims 6 to 11. 13. A tubular part of a skate body according to claim 12, having fixedly mounted gliding elements.
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- 1988-12-13 NO NO88885535A patent/NO885535L/en unknown
- 1988-12-14 JP JP31399488A patent/JPH01236076A/en active Pending
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EP0321026A3 (en) | 1990-10-17 |
EP0321026A2 (en) | 1989-06-21 |
NO885535D0 (en) | 1988-12-13 |
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