JPS5825897A - 流動性材料から成形品を製造する装置 - Google Patents

流動性材料から成形品を製造する装置

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JPS5825897A
JPS5825897A JP57123095A JP12309582A JPS5825897A JP S5825897 A JPS5825897 A JP S5825897A JP 57123095 A JP57123095 A JP 57123095A JP 12309582 A JP12309582 A JP 12309582A JP S5825897 A JPS5825897 A JP S5825897A
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compression
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supply conduit
air supply
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化セラミック材料例えば磁器材料の如き流動
性材料から成形品を製造するための装置であって、等圧
圧縮工具、射出ヘッド、これらの間に形成された型、キ
ャビティ、前記型キャビティに接続された少なくとも1
つの空気排出口及び少なくとも1つの材料供給口と、流
動化空気供給導管とが設けられており、この導管がその
出口を前記材料供給口領域に有している形式のものに関
する。この種の装置は1981年1月12日出願の米国
特許出願第224,037号明細書に開示されている0 この装置は次の如く作動する。
型キヤビテイ内に負圧又は吸気が作用し、この負圧が材
料を流動的に材料供給口から型キヤビテイ内へ吸込む。
流動化は材料供給口のところで流入する材料に流動化空
気流を作用させて行なわれる。流動化によって流動性の
材料が可能な限り型キヤビテイ全体にわたって均一に分
配され、それゆえ、型キャビティの充てん後、流動性材
料の粒子の分配が型キヤビテイ全体を通、じて著しく均
一となる。次いで型キヤビテイ内の材料が圧縮成形され
る。予備圧縮が型キヤビテイ内で行なわれ、最終圧縮成
形が等圧圧縮成形工具と射出ヘッドの代り°にもたらさ
れる上型との間で行なわれる。
この公知装置では、材料供給口のための閉鎖部材がなく
、その結果、成形品を取出すべく射出ヘッドが持上げら
れたさいに材料供給口が開いたtまである。この構造で
は、各射出サイクル当り必要な材料量以上の材料量を有
する容器に材料供給口が接続されている場合には困難が
生じる。さらに、この公知装置では材料供給口のための
閉鎖部材を設けることが簡単でない。
なんとなれば、この種の閉鎖部材は、流動化空気供給導
管と同じ場所に設けられなければならないからである。
要するにこの閉鎖部材及びそれの操作部材を配置すべき
スペースがない。  ゛本発明の課題は、材料供給口及
び流動化空気供給導管の端部の近傍にも拘らず材料供給
口の閉鎖を可能ならしめ、これによって、材料供給口に
前置された材料容器内に、相次いで行なわれる複数回の
射出サイクルのための、比較的多量の材料を保有せしめ
、しかも噴射ヘッドが成形品取出し位置へもたらされた
場合でも材料供給口を通つそ材料が漏れ出ないような、
冒頭に述べた形式の装置を提供することにある。
この課題を解決した本発明の構成は、流動化空気供給導
管の一部が材料供給口のための閉鎖部材をも形成してお
り、かつ開位置及び閉位置の間で調節可能に構成されて
いることにある。
外側の環状壁と、流動化空気供給導管の移動調節可能な
部分とによって形成された環状通路の端部によって材料
供給口が形成されると特に簡単な閉鎖部材が形成される
その場合、外側の環状壁を材料供給口へ向けて内向きに
テーパし、流動化空気供給導管の移動調節可能な部分を
軸方向に開位置と閉位置との間で移動調節可能とし、移
動調節可能な前記部分を閉位置において環状壁のテーパ
した端部に接触せしめれば足る。
1実施例では、流動化空気供給導管の移動調節可能な部
分が空気入口管として形成され、別の実施例では、空気
入口管を取囲む外套管又は外套リングから成る。
流動化空気供給導管の移動調節可能な部分は本装置の作
動サイクルに応じて制御される動力装置によって運動さ
せられる。
前述の1981年1月12日出願の米国特許出願第22
4,037号明細書に開示されているように、射出ヘッ
ドが材料を予備成形し次いで等圧圧縮成形工具と射出ヘ
ッドの代りにもたらされる上型との間で最終圧縮成形が
行なわれる。
この種の装置の利点は、射出ヘッドの構造の点で、最終
的な等圧圧縮成形時に射出ヘッドの高い負荷能力に注意
を払う必要がなく、その上、材料供給口、流動化空気入
口領域及び空気排出領域に予期される成形品のマークを
避けるさく特別な注意を払う必要がないこと顛ある。な
んとなれば、このマークは等圧圧縮成形工具と射出ヘッ
ドの代りにもたらされる上型との間での最終圧縮成形に
おいて消滅するからである。成形品が、型を開く方向に
対してほぼ平行に延在する比較的高い壁部分を有する場
合には、特に、射出ヘッドが持上げられたさいに等圧圧
縮成形工具中に残された成形品が上型と射出ヘッドとの
交換まで片側では支持されないという問題が生じる。こ
のような事態では成形品の壁が崩れる可能性がある。こ
の可能性を回避するために、本発明では型キヤビテイ内
へ充てんされた材料の予備圧縮のための手段が講じられ
る。即ち射出ヘッドに、材料へ予備圧縮するための予備
圧縮部材が設けられる。
有利な実施例では、閉位置と取出位置との間で運動可能
な基礎構造ユニットが設けられる。
コノ基礎構造ユニットは等圧圧縮成形工具の縁部にシー
ル接触する閉鎖縁部を備えた板を有している。予備圧縮
上型又は予備圧縮ダイかこの基礎構造ユニットに設けら
れる。この予備圧縮部材は基礎構造ユニットの閉位置に
おいて型光てん位置と予備圧縮位置との間で移動調節可
能である。しかしこの構成においては、型の開閉方向で
延在する、充てん′された材料の側部の予備圧縮は、こ
の側部の傾斜の勾配が犬きくなるにつれて、要するにこ
の側部が型の開閉方向に対して平行に近づくにつれてま
すます困難となる。
側部の傾斜の勾配が極めて大きい場合でも予備圧縮を可
能ならしめて、等圧圧縮成形工具から射出ヘッドが持上
げられるさいに予備成珍品が崩れないようにするために
、本発明の特に有利な実施例では、射出ヘッドが、予備
圧縮ダイヤフラムを張設した成形面を有しており、この
成形面が型キャビティの一部を制限しており、かつ、予
備圧縮ダイヤフラムとこの成形面との間のギャップ内に
圧力媒体接続部が位置している。これについては以下の
説明が必要である。
予備圧縮のために、等圧圧縮成胛型に所属する圧縮ダイ
ヤプラムを使用し、このダイヤフラムを加圧し、このダ
イヤフラムによって、充テんされた材料を射出ヘッドの
成形面に圧縮することが可能性としてまず考えられる。
しかし、この形式では、射出ヘッドの持上げ時に予備成
形品が等圧圧縮成形型内に残されるので、等圧圧縮成形
工具の圧縮ダイヤフラムの背後の圧力を再び排除しなけ
ればならず、その結果、予備成形品と圧縮ダイヤフラム
との間にギャップを生じ、このギャップが予備成形品の
崩壊を招くとともに、次いでもたらされる上型が予備成
形品の組織破壊を生ぜしめる惧れが多い。それゆえ、こ
の形式で予備圧縮を行なうことはできない。
次に図面の実施例につき本発明を具体的に説明する。
第1図及び第2図に示す如く、等圧圧縮成形工具10は
圧力室14を形成する圧力ポット12を有している。圧
縮板16がこの圧力室14内に設けられており、圧縮ダ
イヤフラム18が圧縮板16の上面に延在している。圧
縮ダイヤフラム18の縁部2oは射出ヘッド並びに圧力
室14に対するシール機能を有する。この縁部20は固
定リング22によって圧力ポット12の縁部に固定され
ている。
等圧圧縮成形工具1oの上方に射出ヘッド24が設けら
れている。この射出ヘッド24は、プラケット26によ
って支持され互いにボルト結合された板28a、28b
によって形成された射出ヘッドフレーム28を有する。
この射出ヘッド240基礎構造ユニツト3oが下方に位
置しておりかつ射出ヘッドフレーム28上でガイドピン
31によって案内されている。基礎構造ユニット30は
ボルト32によって゛保持された2つの板30a、30
bから成る。この基礎構造ユニット30の上方向の移動
はボルト32の上端にねじはめられたナツト32aによ
って、かつ下方向の移動は射出ヘッドフレーム28に固
定された抗張ボルト34によって制限されている。それ
ぞれピストン棒3町を備えた褌数の動力装置36が射出
ヘッドフレーム28に取付けられており、かつ基礎構造
ユニット30に結合されている。予備圧縮ダイ40が基
礎構造ユニット30の中央にかつその下方に配置されて
おりかつ鉛直方向で運動可能に案内されている。
基礎構造ユニット30の板30aと予備圧縮ダイ40と
の間に圧力室4−2が形成されている。
この圧力室42はシールリング44.46によってシー
ルされている。この圧力室42に圧力媒体導管48が接
続されている。戻し・移動制限のためのボルト50がそ
の下端部で予備圧縮ダイ40に固定されている。このボ
ルト50は上方へ板30aを貫通して延在して板281
)内に突入している。板30aの貫通個所のシールのた
めにシールリング52が設けられており、板28b内へ
の突入個所ではボルトト50が圧縮コイルはね54によ
って弾発されている。ボルト50の下向きの運動は、板
”28b領域内でボルト50を取囲む環状スリーブ56
によって制限されている。圧縮コイルばね54の弾発力
を受けている予備圧縮ダイ40の上方位置はスペーサ5
8によって制限されている。充てん管60が予備圧縮ダ
イ40自体によって形成されておりかつその上面から上
方へ延在している。
充てん管60は予備圧縮ダイ40の中央に位置している
。成形材料のための材料容器62が充てん管60の上端
部上に支持されている。充てん管60は材料供給通路6
4を形成している。
材料供給通路64の内部にはその中央に流動化空気入口
管66が配置されており、この流動化空気入口管66の
上端は流動化空気供給導管70に接続されている。流動
化空気入口管66はその下端部から上端近くまで射出管
72によって取囲まれており、この射出管は流動化空気
入口管66に対して軸方向移動可能である。カバー68
上に動力装置74が取付けられており、この動力装置7
4は下向きに延在するピストン棒76を備え、このピス
トン棒76は射出管72の上端に形成されたフラン、ジ
に結合されている。この動力装置74によって、射出管
は流動化空気入口管66に沿って軸方向に運動可能であ
る。
材料容器62はカバー68の下方に中間カバー80を備
えており、この中間カバー80に材料供給管82が接続
されている。
予備圧縮ダイ40の周りに環状の負圧室84が形成され
ており、この負圧室84は半径方向で外向きに板30b
によって制限されている。
この負圧室84に空気排出導管86が接続されている。
負圧室84は板3obと予備圧縮ダイ40との間に形成
された吸気ギャップ88を介シテ型キヤ・ビテイ90に
連通している。型キャビティ90は上側では予備圧縮ダ
イ40によって、かつ下側では等圧圧縮部材たる圧縮ダ
イヤフラム18によって形成されている。空気排出導管
86は弁92によって閉鎖可能でありかつ別の弁96を
備えた第2の空気導管94に接続されている。第1図で
は基礎構造ユニツ)30がその最上の位置に在り、かつ
予備圧縮ダイ40も基礎構造ユニット30に対する相対
的な最上の位置に在る。この位置で、射出ヘッド30か
等圧圧縮成形工具1oに対して相対的に運動したさいに
、予備成形された成形品が取出される。
改めて作業サイクルml開始するために、基礎構造ユニ
ッ)30が動力装置36によって降下され、板30bが
第2図に示すように圧縮ダイヤフラム18の縁部2o上
に載着する。予備圧縮ダイ40は依然として基礎構造ユ
ニッ)30に対する相対的な最上の位置に在る。はじめ
、射出管72は第1図に示す位置ではその下端部で材料
供給通路64の材料入口98を閉じるような、予備圧縮
ダイ4oに対する相対的な位置に在る。弁92によって
負圧室84内に負圧が形成され、この負圧か吸気ギャッ
プ88を介して型キヤビテイ9o内へ作用する。型キヤ
ビテイ内が負圧になったら、射出管72が動力装置74
によって流動化空気入口管66に対して相対的に上方へ
持上げられて第2図に示すような予備圧縮ダイ40に対
する相対的な位置を占める。射出管12が流動化空気人
口W66に沿って上方へ移動することによって材料入口
98が開放される。これによって、流動性材料が材料容
器62から型キヤビテイ90内へ吸込まれる。
それと同時に流動化空気入口管66を通して流動化空気
が弁70aの開放によって供給される。
その結果、流動性材料は、型キヤビテイ90内へ移動す
るにつれて流動化されて均一に型キヤビテイ内に分配さ
れる。最初に吸気ギャップ88を介して作用する吸気塵
は第2の空気導管94及びその弁96によって2次空気
を供給することによって制限される。それゆえ、充てん
作業の開始時に、材料パーティクルは比較的低速で吸込
ギャップ88へ向かって駆動されるため、この吸気ギャ
ップ88のところで詰まって、吸込効果及び充てん作業
を妨げるような事態は生じない。比較的粒度の大きい材
料、例えばスプレー乾燥された磁器顆粒材料の場合には
、この材料が吸気ギャップ88に衝突して破壊されない
ように考慮する必要がある。なんとなれば、このような
破壊は吸込効果を妨げる原因となるからである。この点
に関する詳細については、すでに述べた1981年1月
12日出願の米国特許出願明細書筒224,037号を
参照されたい。
型キヤビテイ9o内に完全に材料が充てんされるやいな
や、弁48aの開放によって加圧流体が圧力室42内に
供給され、他面において型キヤビテイ90内の負圧が維
持され、これによって予備圧縮ダイ40が圧縮コイルば
ね54の弾発力に抗して下向きに押圧される。予備圧縮
ダイ40のこの下向きの運動によって、型キャビティ9
0の容積が減少し、材料が予備圧縮される。この時点で
、弁92の閉鎖によって吸込作用が中断される。射出管
72が第1図に示す下方位置へ戻されて材料人口98を
閉鎖する。
これによって材料容器62からの材料の流れが停止する
。基礎構造ユニット30が動力装置36の作動によって
持上けられて第1図に示す位置へ戻される。等圧圧縮成
形工具10が射出ヘッド24に対して相対的に例えばタ
ーンテープル上で側方向に運動可能であるとすれば、こ
の等圧圧縮成形工具10は予備成形品と一緒に、最終圧
縮作業のための図示しない上型の下方へ移動させられる
。そのさい、予備成形品は圧縮ダイヤフラム18に作用
する高圧によって厳科成形される。
第6図に示す実施例において第1図と同一部分は同じ数
字符号に100を加えて示される。
第6図に示す実施例では、第1図及び第2図に示す実施
例と異なり、予備圧縮ダイ140が基礎構造ユニツ)1
30に固定されている。射出ヘッド124全体が一点鎖
線で示す位置へ鉛直方向で移動可能である。この鉛直方
向の運動はプラケット126の上下運動によって生ぜし
められる。第6図において射出ヘッド124はリップシ
ール111を圧縮ダイヤフラム118の縁部120に接
触させた状態で射出位置に在る。基礎構造ユニット13
0は射出ヘッドフレーム128に対する相対的な最上の
位置に在る。
空気排出管113と、負圧室184と、ノズル117に
よって閉じられた孔115とを介して負圧作用が生じさ
せられる。流動化空気入口管166は射出管のない単1
の管から成る。流動化空気入口管166は材料入口19
8の閉位置と閉位置との間で軸方向移動可能である。第
6図に示す1位置において、はじめ負圧は弁192を介
して供給されて型キヤビテイ190内に作用している。
次いで、流動化空気入口管166が閉位置から第6図に
示す開位置へ移動され、これによって型キヤビテイ19
0内の吸込作用又は負圧が材料入口198を介して材料
を吸込む。負圧の諸条件は第1図及び第2図で説明した
通りである。型キャビティ190が材料によって充てん
されるやいなや、予備圧縮ダイ140を備えた基礎構造
ユニット130全体が動力装置136の作動によって下
降され、リップシール111が変形し、負圧が維持され
る。このようにして、型キャビティ190の充てんによ
る成形品のある程度の予備圧縮が行なわれる。特に成形
品の上縁部領域に予備圧:縮が生じる。それと同時に、
又°はそれに続いて、加圧流体が圧力導管123及び弁
119を介して予備圧縮ダイヤフラム121の背面に供
給される。この予備圧縮ダイヤフラム121は予備圧縮
ダイ140の成形面の一部分を覆っている。この結果、
予備成形品は特に本成形装置の軸線に対してほぼ平行に
延在する側部領域で予備圧縮される。予備圧縮作業が終
′了すると、流動化空気入口管が降下されて材料供給通
路164を閉鎖し、次いで基礎構造ユニットが動力装置
136によって持上げられる。次いで射出ヘッド124
全体が一点鎖線で示す位置まで上昇する。等圧圧縮成形
工具110が上型の下方に位置決めされる。
上型が降下し、圧力が圧縮ダイヤフラム118に供給さ
れて最終圧縮成形が完了する。
本発明は図示の実施例に限定されないのはいうまでもな
い。
4 追加の関係 原発間たる特許第    号(特願昭56−8902号
)の第1番目の発明は、単数又(ま複数の部分から成る
型内において、乾燥した、流動性のセラミック、金属又
は炭素の成形材から乾式プレス成形された成形品を製造
する方法に関し、その特徴とするところは、型キヤビテ
イ内に型壁を通して負圧を発生させ、かつこのさいに発
生する圧力差により、射出口を通して、圧力を受けてい
る成形材を、流動化させなから型キヤビテイ内へ射出さ
せ、次いで、空気力式に予備圧縮した成形材を゛所期の
最終密度を有する成形品にプレス加工することにあった
本発明は流動性材料から成形品を製造する装置であって
、等圧圧縮成形工具と、これに対向して位置する射出ヘ
ッドと、両者の間に形成された型キャビティと、この型
キャビティに接続された空気排出口と、この型キャビテ
ィに接続された少なくとも1つの材料供給口と、この型
キャビティに接続された流動化空気供給導管とが設けら
れており、この流動化空気供給導管からの開口が前記材
料供給口領域に位置している形式のものに関し、その特
徴とするところは、前記流動化空気供給導管からの前記
開口が、流動性材料を前記型キヤビテイ内へ流入せしめ
る開位置と、同型キャビティ内への流動性材料の入流を
阻止する閉位置とに位置できる如くに前記材料供給口に
対して相対的に移動調節可能であるように構成したこと
にある。
それゆえ、本発明は特許法第61条6項に規定の追加の
関係を満たすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施7例の縦断面図、第2図は同
第1実施例の材料充てん位置を示す縦断面図及び第6図
は本発明の第2実施例を材料充てん位置で示す縦断面図
である。 10・・・等圧圧縮成形工具、12・・・圧力ポット、
14・・・圧力室、16・・・圧縮板、18・・・圧縮
ダイヤフラム、20・・・縁部、22・・・固定リング
、24・・・射出ヘッド、26・・・プラケット、28
・・・射出ヘッドフレーム、28a、28b・・・板、
30・−・基礎構造ユニット、30a、301)・・・
板、31−・・ガイドビン、32・・・ボルト、32a
・・・ナツト、34・・抗張ボルト、36・・・−刃装
置、38・・・ピストン棒、40・・・予備圧縮ダイ、
42・・・圧力室、44.46・・シールリング、48
・・・圧力媒体導管、50・・・ボルト、52・・・シ
ールリング、54・・・圧縮コイルばね、56・・・i
状スリーf、58・・・スペーサ、60・・・充てん管
、62・・・材料容器、64・・・材料供給通路、66
・・・流動化空気入口管、68・・カバー、70・・・
流動化空気供給導管、72・・・射出管、74・・・動
力装置、76・・・ピストン棒、80・・・中間カバー
、82・・・材料供給管、84・・・負圧室、86・・
・空気排出導管、88・・・吸気ギャップ、90・・・
型キャビティ、92・・・弁、94・・・空気導管、9
6・・・弁、98・・・材料入口、111・・・リップ
シール、113・・・空気排出管、115・・・孔、1
17・・・ノズル、119・・・弁、121・・・予備
圧縮ダイヤフラム、123・・・圧力導管

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 流動性材料から成形品を製造する装置であって、
    等圧圧縮成形工具と、これと対向して位置する射出ヘッ
    ドと、両者の間に形成された型キャビティと、この型キ
    ャビティに接続された空気排出口と、この型キャビティ
    に接続された少なくとも1つの材料供給口と、この型キ
    ャビティに接続された流動化空気供給導管とが設けられ
    ており、この流動化空気供給導管からの開口が前記材料
    供給口領域に位置している形式のものにおいて、前記流
    動化空気供給導管からの前記開口が、流動性材料を前記
    型キャピテイ内へ流入せしめる開位置と、同型キャビテ
    ィ内への流動性材料の入流を阻止する閉位置とに位置で
    きる如くに前記材料供給口に対して相対的に移動調節可
    能であるように構成したことを特徴とする流動性材料か
    ら成形品を製造する装置。 2、 前記型キャビティまで下向きに通路が設けられて
    おり、この通路の下端部が前記材料供給口を形成してお
    り、前記流動化空気供給導管が下向きに前記通路内を通
    って延在しており、流動化空気供給導管の下端部が前記
    通路の下端部の近くに位置している特許請求の範囲第1
    項記載の装置。 6、 前記通路の内面が前記材料供給口へ向かつて内向
    にテーパしており、前記流動化空気供給導管の下端部が
    開位置と閉位置との間で前記通路の軸線方向で移動調節
    可能でありこれによって閉位置において前記流動化空気
    供給導管が前記通路の下方の直径減少端部に載着される
    如くに構成した特許請求の範囲第2項記載の装置。 4、 前記流゛勧化空気供給導管が空気入口管を有して
    おり、この空気入口管が前記開位置と閉位置との間で軸
    方向に移動可能である特許請求の範囲第3項記載の装置
    。 5、前記流動化空気供給導管が空気入口管を有しており
    、この空気入口管の周りを射出管が取囲んでおり、この
    射出管が前記開位置と閉位置との間で前記空気入口管に
    沿って軸方向に移動可能である特許請求の範囲第3項記
    載の装置。 6、装置の作業サイクルに応じて前記流動化空気供給導
    管の位置を軸方向に調節すべく同流動化空気供給導管に
    動力装置が結合されている特許請求の範囲第1項乃至第
    5項のいずれか1項記載の装置。 Z 前記等圧圧縮成形工具及び射出ヘッドが季備成形品
    を成形するように配置されており、かつ、前記等圧圧縮
    成形工具が、上型と協働して最終圧m成形を実施すべく
    前記射出ヘッドに対して相対的に側方向に移動可能に配
    置されている特許請求の範FEA第1項乃至第5項のい
    ずれか1項記載の装置。 8、 前記射出ヘッドが成形品の予備圧縮を実施する予
    備圧縮部材を備えている特許請求の範囲第7項記載の装
    置。 96  前記射出ヘッドが、射出位置と取外位置との間
    で運動可能な基礎構造ユニットを備えており、この基礎
    構造ユニット力、前記等圧圧縮成形工具の縁部にシール
    接触するための閉鎖縁部′lf:有する板を備えており
    、前記予備圧縮部材が予備圧縮ダイを備えており、前記
    基礎構造ユニットの射出位置において前記予備圧縮ダイ
    か材料量てん位置と予備圧縮位置との間で移動調節可能
    である如(Ic前記予備圧縮ダイか前記基礎構造ユニッ
    ト内に取付けられている特許請求の範囲第8項記載の装
    置。 10、前記予備圧縮部材が、前記等圧圧縮成形工具に面
    した成形面を有しており、この成形面が自体を覆う予備
    成形ダイヤフラムを備えており、かつ、この成形面及び
    予備圧縮ダイヤフラムが前記型キャピテイの一部を規定
    しており、かつ、前記成形面と前記予備圧縮ダイヤフラ
    ムとの間に加圧媒体を供給すや部材が設けられている特
    許請求の範囲第8項記載の装置。
JP57123095A 1981-07-17 1982-07-16 流動性材料から成形品を製造する装置 Granted JPS5825897A (ja)

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JPH0231640B2 JPH0231640B2 (ja) 1990-07-16

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DE (1) DE3128348A1 (ja)
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