JPH058148B2 - - Google Patents
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- JPH058148B2 JPH058148B2 JP59260898A JP26089884A JPH058148B2 JP H058148 B2 JPH058148 B2 JP H058148B2 JP 59260898 A JP59260898 A JP 59260898A JP 26089884 A JP26089884 A JP 26089884A JP H058148 B2 JPH058148 B2 JP H058148B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
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- C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、溶融金属中の介在物(スラグな
ど)を除去(ろ過)するために用いるフイルター
や燃焼バーナ用面発熱体などに用いることのでき
る三次元網状の構造を有するセラミツクフオーム
とその製造方法に関する。
ど)を除去(ろ過)するために用いるフイルター
や燃焼バーナ用面発熱体などに用いることのでき
る三次元網状の構造を有するセラミツクフオーム
とその製造方法に関する。
従来の技術
溶融金属中の介在物を除去するために、セラミ
ツクフオームフイルタが使用されている。従来、
この種のフイルタとして用いるセラミツクフオー
ムは、空隙率75〜95%、かさ比重0.2〜0.3、骨子
の見掛気孔率が10〜20%でコージライト質、アル
ミナ質、炭化ケイ素質などでできている。
ツクフオームフイルタが使用されている。従来、
この種のフイルタとして用いるセラミツクフオー
ムは、空隙率75〜95%、かさ比重0.2〜0.3、骨子
の見掛気孔率が10〜20%でコージライト質、アル
ミナ質、炭化ケイ素質などでできている。
発明が解決しようとする問題点
三次元網状の構造を有する軟質ウレタンフオー
ムを基材フオームとして単にセラミツクを付着固
化させた従来のセラミツクフオームでは、圧縮強
さが10〜30Kgf/cm2以下、曲げ強さが5Kgf/cm2
以下である。そのように強度が弱いために、使用
前および使用中の取り扱いに際してセラミツクフ
オームが破損する。この破損は、三次元網状の構
造をなす骨子の折損により生じるものである。
ムを基材フオームとして単にセラミツクを付着固
化させた従来のセラミツクフオームでは、圧縮強
さが10〜30Kgf/cm2以下、曲げ強さが5Kgf/cm2
以下である。そのように強度が弱いために、使用
前および使用中の取り扱いに際してセラミツクフ
オームが破損する。この破損は、三次元網状の構
造をなす骨子の折損により生じるものである。
発明の目的
この発明は、上述した問題点を解決するために
なされたものであり、セラミツクフオームの強度
を上げ、使用前および使用中の取り扱いにおいて
破損し難い高強度のセラミツクフオームおよびそ
の製造方法を提供することを目的としている。
なされたものであり、セラミツクフオームの強度
を上げ、使用前および使用中の取り扱いにおいて
破損し難い高強度のセラミツクフオームおよびそ
の製造方法を提供することを目的としている。
発明の要旨
したがつて、この目的を達成するために、第1
発明の要旨は、三次元網状の構造を有するセラミ
ツクフオームにおいて、骨子が複数層構造を有
し、かさ比重が0.4〜2.0、かつ骨子の見掛気孔率
が5%以下であることを特徴とするセラミツクフ
オームにある。
発明の要旨は、三次元網状の構造を有するセラミ
ツクフオームにおいて、骨子が複数層構造を有
し、かさ比重が0.4〜2.0、かつ骨子の見掛気孔率
が5%以下であることを特徴とするセラミツクフ
オームにある。
第2発明の要旨は、三次元網状の構造を有する
基材フオームに対して、セラミツク原料として粒
度が10μm〜0.1μmの範囲に分布し、その平均粒
径が5μm〜0.5μmになるように配合された原料を
用い、粘度が2〜15ポイズになるように調整した
セラミツク成形用スリツプを付着させて乾燥固化
することを複数回くり返し行つて、骨子を太く成
形し、焼成して磁器化することを特徴とするセラ
ミツクフオームの製造方法にある。
基材フオームに対して、セラミツク原料として粒
度が10μm〜0.1μmの範囲に分布し、その平均粒
径が5μm〜0.5μmになるように配合された原料を
用い、粘度が2〜15ポイズになるように調整した
セラミツク成形用スリツプを付着させて乾燥固化
することを複数回くり返し行つて、骨子を太く成
形し、焼成して磁器化することを特徴とするセラ
ミツクフオームの製造方法にある。
問題点を解決するための手段
図に示すように、この発明によるセラミツクフ
オームは、三次元状の構造を有する基材フオーム
として軟質ウレタンフオーム1を用い、その骨子
部にセラミツク成形用スリツプを付着して、第一
層2、第二層3および第三層4を順次成形して乾
燥固化をくり返し、骨子5を太く形成してある。
オームは、三次元状の構造を有する基材フオーム
として軟質ウレタンフオーム1を用い、その骨子
部にセラミツク成形用スリツプを付着して、第一
層2、第二層3および第三層4を順次成形して乾
燥固化をくり返し、骨子5を太く形成してある。
セラミツクフオームのかさ比重は0.4〜2.0であ
る。
る。
このような骨子5の形成は、たとえば次に述べ
るような製造方法によるのが好ましい。
るような製造方法によるのが好ましい。
三次元網状の構造をなす基体フオームの骨子部
1に対して、セラミツク成形用スリツプを付着し
て、第一層2を形成し、乾燥固化後、同様にして
その上に第二、第三層3,4を順次形成して乾燥
固化する。このようにして、骨子5を太く成形
し、その後1500℃以上の高温で焼成して基本材フ
オームの骨子部1を焼去する。
1に対して、セラミツク成形用スリツプを付着し
て、第一層2を形成し、乾燥固化後、同様にして
その上に第二、第三層3,4を順次形成して乾燥
固化する。このようにして、骨子5を太く成形
し、その後1500℃以上の高温で焼成して基本材フ
オームの骨子部1を焼去する。
作 用
セラミツクフオームのかさ比重を少しだけ変化
させるだけで、セラミツクフオームの強度を顕著
に増加させて骨子5の折損を少なくする。また、
空隙率はほとんど変えなくてすむ。
させるだけで、セラミツクフオームの強度を顕著
に増加させて骨子5の折損を少なくする。また、
空隙率はほとんど変えなくてすむ。
実施例 1
第1図はこの発明によるセラミツクフオームの
製造方法並びにセラミツクフオームの骨子構造の
一例を示している。
製造方法並びにセラミツクフオームの骨子構造の
一例を示している。
実施例1は表(後掲)に示すように、化学成分
が98重量%Al2O3のセラミツクフオームである。
が98重量%Al2O3のセラミツクフオームである。
第1図にしたがつて製造方法並びに骨子構造を
説明する。
説明する。
三次元網状の構造を有する基材フオームとして
は、軟質ウレタンフオームが最適である。その骨
子部1に対し、図示例ではセラミツク成形用スリ
ツプを複数回(3回)付着させてそのたびに乾燥
固化させることで、第一層2、第二層3および第
三層4により太い骨子5を形成する。
は、軟質ウレタンフオームが最適である。その骨
子部1に対し、図示例ではセラミツク成形用スリ
ツプを複数回(3回)付着させてそのたびに乾燥
固化させることで、第一層2、第二層3および第
三層4により太い骨子5を形成する。
セラミツク成形用スリツプは、次のようにして
作る。
作る。
まず、98重量%Al2O3よりなるセラミツク原料
は、粒度が10μ〜0.1μに分布し、その平均粒径5μ
〜0.5μになるように配合されたものである。
は、粒度が10μ〜0.1μに分布し、その平均粒径5μ
〜0.5μになるように配合されたものである。
上述のようにして粒度と配合割合などを調整し
て配合されたセラミツク原料と、水、速乾性バイ
ンダー(たとえばPVA)およびボール(たとえ
ばセラミツクボール)をボールミルに入れて混合
し、粘度が2〜15ポイズになるように調合してセ
ラミツク成形用スリツプを作る。
て配合されたセラミツク原料と、水、速乾性バイ
ンダー(たとえばPVA)およびボール(たとえ
ばセラミツクボール)をボールミルに入れて混合
し、粘度が2〜15ポイズになるように調合してセ
ラミツク成形用スリツプを作る。
図示したセラミツクフオームの骨子5の製造過
程を順次説明すれば、軟質ウレタンフオームの骨
子部1にセラミツク成形用スリツプを付着して第
一層2を形成する。この際、軟質ウレタンフオー
ムの空隙(図示せず)が目詰りを起こさぬよう
に、余剰のスリツプを除去し、50℃〜100℃で乾
燥固化させる。
程を順次説明すれば、軟質ウレタンフオームの骨
子部1にセラミツク成形用スリツプを付着して第
一層2を形成する。この際、軟質ウレタンフオー
ムの空隙(図示せず)が目詰りを起こさぬよう
に、余剰のスリツプを除去し、50℃〜100℃で乾
燥固化させる。
次に、第一層2のまわりに同一のセラミツク成
形用スリツプを付着して、第二層3を形成する。
この際も、空隙が目詰りを起こさぬように余剰の
スリツプを除去し第一層2と同様に乾燥し固化さ
せる。
形用スリツプを付着して、第二層3を形成する。
この際も、空隙が目詰りを起こさぬように余剰の
スリツプを除去し第一層2と同様に乾燥し固化さ
せる。
さらに、第二層3に同一のセラミツク成形用ス
リツプを付着し、第三層4を形成する。この際に
も、空隙が目詰りを起こさぬように余剰のスリツ
プを除去し乾燥して固化させる。
リツプを付着し、第三層4を形成する。この際に
も、空隙が目詰りを起こさぬように余剰のスリツ
プを除去し乾燥して固化させる。
このように、軟質ウレタンフオームの骨子部1
に対して、製品のかさ比重が0.4〜2.0になるま
で、好ましくは2〜3回くり返してセラミツク成
形用スリツプを付着して固化させ、骨子5を太く
成形する。
に対して、製品のかさ比重が0.4〜2.0になるま
で、好ましくは2〜3回くり返してセラミツク成
形用スリツプを付着して固化させ、骨子5を太く
成形する。
次に骨子5は、1500℃以上の高温で焼成されて
磁器化する。それとともに、図に示すように、軟
質ウレタンフオームの骨子部1は炭化して除去
(焼去)され、骨子5の中に空間6が形成される。
磁器化する。それとともに、図に示すように、軟
質ウレタンフオームの骨子部1は炭化して除去
(焼去)され、骨子5の中に空間6が形成される。
実施例1は、化学成分が98重量%Al2O3のもの
であつたが、その特性が表に示してある。
であつたが、その特性が表に示してある。
表から判るように、かさ比重は、0.4〜2.0の間
で設定され、その時のセラミツクフオームの強
度、すなわち圧縮強さおよび曲げ強さは表に示す
とおりである。すなわち圧縮強さでは、50〜100
Kgf/cm2であり、従来の10〜30Kgf/cm2以下に比
べ顕著に増加している。また曲げ強さは、10〜35
Kgf/cm2であり、これも従来の5Kgf/cm2以下に
比べて顕著に増加している。
で設定され、その時のセラミツクフオームの強
度、すなわち圧縮強さおよび曲げ強さは表に示す
とおりである。すなわち圧縮強さでは、50〜100
Kgf/cm2であり、従来の10〜30Kgf/cm2以下に比
べ顕著に増加している。また曲げ強さは、10〜35
Kgf/cm2であり、これも従来の5Kgf/cm2以下に
比べて顕著に増加している。
ところが、この場合の空隙率は、85〜90%であ
り、従来の値に比べてごく少ししか変化していな
い。
り、従来の値に比べてごく少ししか変化していな
い。
焼結体の見掛気孔率は5%以下である。
実施例 2
実施例1では、軟質ウレタンフオーム1に対し
て同一のセラミツク成形用スリツプを第一層2か
ら第三層4まで付着させたが、実施例2では、別
のセラミツク成形用スリツプを各層に付着させ
る。
て同一のセラミツク成形用スリツプを第一層2か
ら第三層4まで付着させたが、実施例2では、別
のセラミツク成形用スリツプを各層に付着させ
る。
すなわち実施例2では、セラミツク原料として
は同じ98重量%Al2O3を用いるが、第一層2は実
施例1で使われたセラミツク成形用スリツプを用
い、第二層3と第三層4は、さらに別の粒度のも
のを配合して調合したセラミツク成形用スリツプ
を用いるのである。
は同じ98重量%Al2O3を用いるが、第一層2は実
施例1で使われたセラミツク成形用スリツプを用
い、第二層3と第三層4は、さらに別の粒度のも
のを配合して調合したセラミツク成形用スリツプ
を用いるのである。
詳細に説明すると、第一層2は、粒度が10μ〜
0.1μに分布し、平均粒径が5〜0.5μであるセラミ
ツク原料を調合したセラミツク成形用スリツプを
基材フオームに付着させることにより形成する。
余剰スリツプを除去したのち、第一層2を乾燥固
化させる。その骨子気孔率は、0%である。
0.1μに分布し、平均粒径が5〜0.5μであるセラミ
ツク原料を調合したセラミツク成形用スリツプを
基材フオームに付着させることにより形成する。
余剰スリツプを除去したのち、第一層2を乾燥固
化させる。その骨子気孔率は、0%である。
次に第二層3は、粒度10μ〜0.1μのものが70〜
90重量%、粒度44μ〜10μのものが10〜30重量%
配合されたセラミツク原料を調合したセラミツク
成形用スリツプを第一層2の表面に付着すること
により形成する。余剰スリツプを除去したのち、
第二層3を乾燥固化させる。その骨子気孔率は、
5〜15%になる。
90重量%、粒度44μ〜10μのものが10〜30重量%
配合されたセラミツク原料を調合したセラミツク
成形用スリツプを第一層2の表面に付着すること
により形成する。余剰スリツプを除去したのち、
第二層3を乾燥固化させる。その骨子気孔率は、
5〜15%になる。
さらに、第三層4は、粒度10μ〜0.1μのものが
50〜70重量%、粒度44μ〜10μのものが30〜50重
量%配合されたセラミツク原料を調合したセラミ
ツク成形用スリツプを第二層3の表面に付着させ
ることにより成形する。そして、余剰スリツプを
除去したのち、第三層4を乾燥固化させる。その
骨子気孔率は、15〜25%になる。
50〜70重量%、粒度44μ〜10μのものが30〜50重
量%配合されたセラミツク原料を調合したセラミ
ツク成形用スリツプを第二層3の表面に付着させ
ることにより成形する。そして、余剰スリツプを
除去したのち、第三層4を乾燥固化させる。その
骨子気孔率は、15〜25%になる。
このようにして成形された多層構造体の骨子5
を有するセラミツクフオームを、実施例1と同様
にして焼成する。
を有するセラミツクフオームを、実施例1と同様
にして焼成する。
かさ比重は0.4〜2.0に設定され、圧縮強さや曲
げ強さなどの他の特性項目は実施例1と実質的に
同じである。
げ強さなどの他の特性項目は実施例1と実質的に
同じである。
実施例2の場合、骨子5の表面に気孔径50μ〜
1μの気孔が多数存在し、そのため溶融金属中の
介在物の除去(ろ過)効率をあげることができ
る。
1μの気孔が多数存在し、そのため溶融金属中の
介在物の除去(ろ過)効率をあげることができ
る。
また、第三層4に活性化Al3O3(γ−Al2O3)や
PT触媒を担持させることにより、触媒機能を有
するセラミツクフオームにすることができる。そ
の場合、この表面層の気孔により、活性化Al2O3
などの担持力が上がり、耐用性が向上する。
PT触媒を担持させることにより、触媒機能を有
するセラミツクフオームにすることができる。そ
の場合、この表面層の気孔により、活性化Al2O3
などの担持力が上がり、耐用性が向上する。
実施例 3
実施例3では、実施例1、2と異なりセラミツ
クフオームの化学成分がAl2O3−ZrO2である。こ
の場合も実施例1あるいは実施例2と同様の製造
方法により骨子を太くする。
クフオームの化学成分がAl2O3−ZrO2である。こ
の場合も実施例1あるいは実施例2と同様の製造
方法により骨子を太くする。
実施例3のセラミツクフオームのかさ比重は、
実施例1、2と同様に0.4〜2.0に設定され、圧縮
強さおよび曲げ強さは、実施例1と同等の値を持
つ。また空隙率および空隙径も実施例1の値と同
等である。
実施例1、2と同様に0.4〜2.0に設定され、圧縮
強さおよび曲げ強さは、実施例1と同等の値を持
つ。また空隙率および空隙径も実施例1の値と同
等である。
ただし実施例1に比べて耐熱衝撃性の点で優れ
ている。
ている。
変形例
この発明は上述した実施例に限定されるもので
はない。たとえばセラミツク成形用スリツプは、
かさ比重が0.4〜2.0の範囲となるのであれば、第
一層、第二層、第三層に限ることなく、たとえば
第一層および第二層まででもよく、あるいは必要
に応じて第四層以上を形成してもよい。またスリ
ツプに含まれるセラミツク原料としては、SiC、
Si3N4、Al2O3−SiO2系、コージライト、ZrO2の
材質を用いてもよい。
はない。たとえばセラミツク成形用スリツプは、
かさ比重が0.4〜2.0の範囲となるのであれば、第
一層、第二層、第三層に限ることなく、たとえば
第一層および第二層まででもよく、あるいは必要
に応じて第四層以上を形成してもよい。またスリ
ツプに含まれるセラミツク原料としては、SiC、
Si3N4、Al2O3−SiO2系、コージライト、ZrO2の
材質を用いてもよい。
なお、セラミツクフオームのかさ比重が2.0よ
り大きくなると、空隙率が低下しすぎて空隙での
溶融金属の通りが悪くなり、フイルタとしての機
能を発揮しにくくなる。
り大きくなると、空隙率が低下しすぎて空隙での
溶融金属の通りが悪くなり、フイルタとしての機
能を発揮しにくくなる。
発明の効果
以上説明したことから明らかなように、この発
明のセラミツクフオームは骨子が複数層構造を有
し、かさ比重を0.4〜2.0に設定し、骨子の見掛気
孔率を5%以下するので、従来に比べてわずかに
かさ比重を変化させただけにもかかわらず、その
強度は、圧縮強さ、曲げ強さのいずれにおいても
顕著に増加させることができる。しかも、その空
隙率をほとんど変えなくてすむので、溶融金属の
通過に支承がなく、実用的に非常に優れた効果が
ある。
明のセラミツクフオームは骨子が複数層構造を有
し、かさ比重を0.4〜2.0に設定し、骨子の見掛気
孔率を5%以下するので、従来に比べてわずかに
かさ比重を変化させただけにもかかわらず、その
強度は、圧縮強さ、曲げ強さのいずれにおいても
顕著に増加させることができる。しかも、その空
隙率をほとんど変えなくてすむので、溶融金属の
通過に支承がなく、実用的に非常に優れた効果が
ある。
また、この発明の製造方法によれば、高強度で
骨子の折損し難いセラミツクフオームを製造でき
る。
骨子の折損し難いセラミツクフオームを製造でき
る。
第1図はこの発明のセラミツクフオームの製造
方法および骨子構造の一例を示す断面図である。 1……軟質ウレタンフオームの骨子部、2……
第一層、3……第二層、4……第三層、5……セ
ラミツクフオームの骨子、6……空間。
方法および骨子構造の一例を示す断面図である。 1……軟質ウレタンフオームの骨子部、2……
第一層、3……第二層、4……第三層、5……セ
ラミツクフオームの骨子、6……空間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 三次元網状の構造を有するセラミツクフオー
ムにおいて、骨子が複数層構造を有し、かさ比重
が0.4〜2.0、かつ骨子の見掛気孔率が5%以下で
あることを特徴とするセラミツクフオーム。 2 三次元網状の構造を有する基材フオームに対
して、セラミツク原料として粒度が10μm〜0.1μ
mの範囲に分布し、その平均粒径が5μm〜0.5μm
になるように配合された原料を用い、粘度が2〜
15ポイズになるように調整したセラミツク成形用
スリツプを付着させて乾燥固化することを複数回
くり返し行つて、骨子を太く成形し、焼成して磁
器化することを特徴とするセラミツクフオームの
製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26089884A JPS61141682A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | セラミツクフオ−ムとその製造方法 |
GB08527212A GB2168337B (en) | 1984-12-12 | 1985-11-05 | Ceramic foam |
DE19853540449 DE3540449A1 (de) | 1984-12-12 | 1985-11-14 | Keramikschaum und verfahren zu seiner herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26089884A JPS61141682A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | セラミツクフオ−ムとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61141682A JPS61141682A (ja) | 1986-06-28 |
JPH058148B2 true JPH058148B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=17354287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26089884A Granted JPS61141682A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | セラミツクフオ−ムとその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61141682A (ja) |
DE (1) | DE3540449A1 (ja) |
GB (1) | GB2168337B (ja) |
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DE3720963A1 (de) * | 1987-06-25 | 1989-01-05 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und vorrichtung zur abscheidung der asche aus dem bei der verbrennung von kohle anfallenden gas |
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US4923830A (en) * | 1989-09-18 | 1990-05-08 | Swiss Aluminum Ltd. | Ceramic bodies formed from partially stabilized zirconia |
GB8923609D0 (en) * | 1989-10-19 | 1989-12-06 | Morgan Materials Technology Li | Gas heater |
GB2260538B (en) * | 1991-10-15 | 1995-08-16 | Peter Gant | Ceramic block for liquid retention |
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DE102008061644B4 (de) | 2008-12-12 | 2014-01-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Zellulärer Werkstoff für Hochtemperaturanwendungen und Verfahren zu seiner Herstellung |
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DE102014110925A1 (de) | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten zellularen Werkstoffen |
DE102018116642A1 (de) | 2018-07-10 | 2020-01-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Offenzelliges Keramiknetzwerk und Verfahren zu seiner Herstellung |
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-
1984
- 1984-12-12 JP JP26089884A patent/JPS61141682A/ja active Granted
-
1985
- 1985-11-05 GB GB08527212A patent/GB2168337B/en not_active Expired
- 1985-11-14 DE DE19853540449 patent/DE3540449A1/de active Granted
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Publication number | Publication date |
---|---|
GB2168337A (en) | 1986-06-18 |
GB8527212D0 (en) | 1985-12-11 |
GB2168337B (en) | 1988-05-25 |
JPS61141682A (ja) | 1986-06-28 |
DE3540449C2 (ja) | 1989-06-29 |
DE3540449A1 (de) | 1986-06-12 |
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