JPS60200910A - 金属条材の連続熱処理方法 - Google Patents
金属条材の連続熱処理方法Info
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- JPS60200910A JPS60200910A JP59056136A JP5613684A JPS60200910A JP S60200910 A JPS60200910 A JP S60200910A JP 59056136 A JP59056136 A JP 59056136A JP 5613684 A JP5613684 A JP 5613684A JP S60200910 A JPS60200910 A JP S60200910A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は予め任意の１法に切断された金属条材を連続的
に熱処理する方法に関するものである。
に熱処理する方法に関するものである。
軌条、鋼管等の金属条利を熱処理すれは高強度化、高靭
性化されて高品位になることは従来からよく知られてお
り、その手段として炉による全体加熱又は誘導加熱を利
用した移動加熱が用いられて来たが、近年は省エネルギ
性、クリーン性及び品質の高さから、誘導加熱を利用し
た移動加熱が条材の熱処理の主流になりつつある。
性化されて高品位になることは従来からよく知られてお
り、その手段として炉による全体加熱又は誘導加熱を利
用した移動加熱が用いられて来たが、近年は省エネルギ
性、クリーン性及び品質の高さから、誘導加熱を利用し
た移動加熱が条材の熱処理の主流になりつつある。
然し、条材を長手方向に一定速度で移動させ乍ら冷却手
段を具えた誘導子から成る熱処理手段を通して誘導加熱
により加熱すると共に加熱の直後冷却する熱処理方法に
も条材端部の温度か他の定常部に比して斑になるという
唯一ともいえる欠点がある。
段を具えた誘導子から成る熱処理手段を通して誘導加熱
により加熱すると共に加熱の直後冷却する熱処理方法に
も条材端部の温度か他の定常部に比して斑になるという
唯一ともいえる欠点がある。
この温度斑をなくすため、従来から多くの技術が開発さ
れ、それぞれ効果を挙げて来ているが、中でも特に有効
なのは、被加熱条材の全長に亘って略均一温度に加熱し
得る適正周波数を基Ｙ（ハにそれより低い周波数と高い
周波数の二重の周波数を用いて加熱する二重周波数加熱
による熱処理方法である。
れ、それぞれ効果を挙げて来ているが、中でも特に有効
なのは、被加熱条材の全長に亘って略均一温度に加熱し
得る適正周波数を基Ｙ（ハにそれより低い周波数と高い
周波数の二重の周波数を用いて加熱する二重周波数加熱
による熱処理方法である。
即ち、条材の加熱周波数が管端を含めた条材の全長に亘
って略均−に加熱し得る適正周波数に比較して低い場合
には、第１図に示すように、端部の温度が低くなり、逆
に加熱周波数が適正周波数に比較して高い場合には、第
２図に示すように、端部の温度が高くなるという所謂誘
導加熱における端部のエツジ効果を巧に利用して、高低
二重の周波数で加熱した場合の温度を重畳した場合に条
月の全長に江って一定温度となし得る二つの周波数を用
いて熱処理する方法である。
って略均−に加熱し得る適正周波数に比較して低い場合
には、第１図に示すように、端部の温度が低くなり、逆
に加熱周波数が適正周波数に比較して高い場合には、第
２図に示すように、端部の温度が高くなるという所謂誘
導加熱における端部のエツジ効果を巧に利用して、高低
二重の周波数で加熱した場合の温度を重畳した場合に条
月の全長に江って一定温度となし得る二つの周波数を用
いて熱処理する方法である。
この方法は極めて有効であり、比較的大径の鋼管等で然
も寸法の限られた少品種大量生産用の大規模な設備に利
用して大きな効果を挙げているが、この方法では多品種
少量生産を行なう小規模な設備に利用する場合には加熱
用電源を２種類必要とするため、経済的負担が大きくな
るという欠点があるばかりでなく、鋼管の始端と終端の
温度を同じに出来ないという技術的な欠点があり、充分
満足すべきものとはいえない。
も寸法の限られた少品種大量生産用の大規模な設備に利
用して大きな効果を挙げているが、この方法では多品種
少量生産を行なう小規模な設備に利用する場合には加熱
用電源を２種類必要とするため、経済的負担が大きくな
るという欠点があるばかりでなく、鋼管の始端と終端の
温度を同じに出来ないという技術的な欠点があり、充分
満足すべきものとはいえない。
即ち、条材の端部に生じる加熱斑は前述した誘導加熱に
おける端部のエツジ効果だけに起因するものではなく、
鋼管の継目に誘導電流が流れる上での避はブイｔい現象
によっても生じるのである。
おける端部のエツジ効果だけに起因するものではなく、
鋼管の継目に誘導電流が流れる上での避はブイｔい現象
によっても生じるのである。
次に、その現象を図により説明する。
第３図は鋼管１と加熱用の誘導子２の極めて一般的な関
係を示すもので、鋼管１と同１ａとの間をそれら鋼管と
同じ材質の連結用中子３により連結してあり、該連結用
中子３と鋼管との継目が誘導子２内を通って行く過程に
おける電流の流れ具合を誘導子の任意の１巻線について
第４図乃至第８図に示しである。尚、第４図乃至第８図
では誘導子を極端に斜めに画き、電流を１本の線で示し
であるが、これは説明用であり、実際には誘導子はそれ
程斜めにはなっておらず、また、電流も勿論ある幅を持
って流れている。
係を示すもので、鋼管１と同１ａとの間をそれら鋼管と
同じ材質の連結用中子３により連結してあり、該連結用
中子３と鋼管との継目が誘導子２内を通って行く過程に
おける電流の流れ具合を誘導子の任意の１巻線について
第４図乃至第８図に示しである。尚、第４図乃至第８図
では誘導子を極端に斜めに画き、電流を１本の線で示し
であるが、これは説明用であり、実際には誘導子はそれ
程斜めにはなっておらず、また、電流も勿論ある幅を持
って流れている。
面して、第４図は鋼管Ｊの定常部を加熱中の状態を示す
ものであり、電流ｉは当然のこと乍ら誘導子２に平行に
流れる。ところが、第５図に示すように連結用中子３と
鋼管１の終端側の継目が誘導子２内に入ると、そｈまで
誘導子２に平行に流Ａしていた電流ｉは電気抵抗の高い
継Ｌ１を通って点線のように誘導子２に平行に流れるよ
りインピーダンスの低い１１り管１の終端沿いに梳れる
。この状Ｊルは紺１］が誘導子・２内を完全に通過しき
る第８図の状Ｍまて続くので、鋼管１の終端は温度が高
くなり、中子の鋼管Ｉａ側端部の温度は低くなる。この
１３１象は勿論鋼管１ａの始端側にも生し、この場合は
終端側とはｊφに温度は低くなる。
ものであり、電流ｉは当然のこと乍ら誘導子２に平行に
流れる。ところが、第５図に示すように連結用中子３と
鋼管１の終端側の継目が誘導子２内に入ると、そｈまで
誘導子２に平行に流Ａしていた電流ｉは電気抵抗の高い
継Ｌ１を通って点線のように誘導子２に平行に流れるよ
りインピーダンスの低い１１り管１の終端沿いに梳れる
。この状Ｊルは紺１］が誘導子・２内を完全に通過しき
る第８図の状Ｍまて続くので、鋼管１の終端は温度が高
くなり、中子の鋼管Ｉａ側端部の温度は低くなる。この
１３１象は勿論鋼管１ａの始端側にも生し、この場合は
終端側とはｊφに温度は低くなる。
以」二は鋼管の連続熱処理について述べたが、鋼管のみ
ならず、他の金属条材の連続熱処理についても同様であ
る。
ならず、他の金属条材の連続熱処理についても同様であ
る。
本発明の発明者は上記のような鋼管１，１ａの連結用中
子の継目に誘導電流が流れるために避は難い現象により
生じる鋼管の始端部と終端部の温度差を少なくすると共
に誘導加熱における管端部のエツジ効果による温度斑を
も少なくする方法について鋭意研究を重ねた結果、鋼管
のみならず他の金属条材の連続熱処理にも適用出来る本
発明をなしとげたのであり、その発明の描成は、軌条、
ｆ１￥Ｉ管等の金属条材をその長手方向に移動させ乍
ら冷却手段を具えた誘導子から成る熱処理手段を通して
誘導加熱により加熱すると共に加熱の直後冷却する操作
を連続的に行ないつつ金属条材を順次連結して連続的に
熱処理する方法において、金属条材を連結する際に中子
を用いると共に該中子の材質を金属条材の始端側に接す
る始端側中子と金属条材の終端側に接する終端側中子に
分番プて、始端側中子のインピーダンスが常に終端側中
子のそれより高くなるようにする一方、加熱周波数が端
部を含めた金属管全体の均一加熱に適正な周波数に比較
して高い場合には、金属条材のインピーダンスに比して
始端側中子のインピーダンスが同じが高くなり、終端側
中子のインピーダンスが低くなるようにし、また加熱周
波数が前記適正な周波数に比較して低い場合には、金属
条材のインピーダンスに比して始端側中°子のインピー
ダンスは高くなり、終端側中子のインピーダンスは同じ
か高くなるようにすることを特徴とするものである。
子の継目に誘導電流が流れるために避は難い現象により
生じる鋼管の始端部と終端部の温度差を少なくすると共
に誘導加熱における管端部のエツジ効果による温度斑を
も少なくする方法について鋭意研究を重ねた結果、鋼管
のみならず他の金属条材の連続熱処理にも適用出来る本
発明をなしとげたのであり、その発明の描成は、軌条、
ｆ１￥Ｉ管等の金属条材をその長手方向に移動させ乍
ら冷却手段を具えた誘導子から成る熱処理手段を通して
誘導加熱により加熱すると共に加熱の直後冷却する操作
を連続的に行ないつつ金属条材を順次連結して連続的に
熱処理する方法において、金属条材を連結する際に中子
を用いると共に該中子の材質を金属条材の始端側に接す
る始端側中子と金属条材の終端側に接する終端側中子に
分番プて、始端側中子のインピーダンスが常に終端側中
子のそれより高くなるようにする一方、加熱周波数が端
部を含めた金属管全体の均一加熱に適正な周波数に比較
して高い場合には、金属条材のインピーダンスに比して
始端側中子のインピーダンスが同じが高くなり、終端側
中子のインピーダンスが低くなるようにし、また加熱周
波数が前記適正な周波数に比較して低い場合には、金属
条材のインピーダンスに比して始端側中°子のインピー
ダンスは高くなり、終端側中子のインピーダンスは同じ
か高くなるようにすることを特徴とするものである。
即ち、本発明は、金属条材を連結する際に中子を用いる
と共に該中子の材質を金属条材の始端側に接する始端側
中子と金属条材の終端側に接する終端側中子に分けて、
始端側中子のインピーダンスが常に終端側中子のそれよ
り高くなるようにする一方、加熱周波数が端部を含めた
金属条材全体の均一・加熱に適正な周波数に比較して高
い場合には、金属条材のインピーダンスに比して始端側
中子のインピーダンスが同じか高くなり、終端側中子の
インピーダンスが低くなるようにし、また加熱周波数が
前記適正な周波数に比１咬して低い場合には、金属条材
のインピーダンスに比して始端側中子のインピーダンス
は高くなり、終端側中子のインピーダンスは同じか高く
なるようにすることにより金属条材の端部の温度Ｉｉ、
を少なくし、金属条材の全長に亘って均一な熱処理を施
し１Ｓるようにしたのである。
と共に該中子の材質を金属条材の始端側に接する始端側
中子と金属条材の終端側に接する終端側中子に分けて、
始端側中子のインピーダンスが常に終端側中子のそれよ
り高くなるようにする一方、加熱周波数が端部を含めた
金属条材全体の均一・加熱に適正な周波数に比較して高
い場合には、金属条材のインピーダンスに比して始端側
中子のインピーダンスが同じか高くなり、終端側中子の
インピーダンスが低くなるようにし、また加熱周波数が
前記適正な周波数に比１咬して低い場合には、金属条材
のインピーダンスに比して始端側中子のインピーダンス
は高くなり、終端側中子のインピーダンスは同じか高く
なるようにすることにより金属条材の端部の温度Ｉｉ、
を少なくし、金属条材の全長に亘って均一な熱処理を施
し１Ｓるようにしたのである。
次に本発明の実施の一例として、鋼管を連続的に熱処理
する例を図に拠り説明する。
する例を図に拠り説明する。
第９図に示すものは、鋼管を連続的に熱処理する実施例
に用いる連結用中子であって、その材質をｆｌｉ管の始
端側に接する始端側中子３１と終端側に接する終端側中
子３２とに分け、それぞＪしの外側に鋼管の端部に嵌合
させる突部３３．３４を形成しである。
に用いる連結用中子であって、その材質をｆｌｉ管の始
端側に接する始端側中子３１と終端側に接する終端側中
子３２とに分け、それぞＪしの外側に鋼管の端部に嵌合
させる突部３３．３４を形成しである。
而して、鋼管の加熱用周波数が、該鋼管の管端部をも含
めた全体の均−加Ｓ（さに１ｌｌｌ正な周波数に比較し
て高い場合、終端側中子３２を銅で製作し、始端側中子
３１を鋼管と同一材料で製作して、鋼管の連結用中子と
して使用し、前記鋼管に熱処理を施したところ、鋼管終
端側の温度」１昇は抑えら４し、また、鋼管始端側の温
度低下は殆んどなく、全体に均一な熱処理を行なうこと
が出来た。
めた全体の均−加Ｓ（さに１ｌｌｌ正な周波数に比較し
て高い場合、終端側中子３２を銅で製作し、始端側中子
３１を鋼管と同一材料で製作して、鋼管の連結用中子と
して使用し、前記鋼管に熱処理を施したところ、鋼管終
端側の温度」１昇は抑えら４し、また、鋼管始端側の温
度低下は殆んどなく、全体に均一な熱処理を行なうこと
が出来た。
これは、終端側中子３２の材質がｔｒＩＪ管と同しであ
ると、鋼管の終端側では、第５図に示したように、電流
がインピータンスの低い管端に沿って流れるのに勾し、
終端側中子３２の材質が銅であるため、・ｆンビーダン
スが極めて低くなり、電流は電気抵抗の大きい１１１：
目を通っても、管端に治って流ｔｂるよりインピーダン
スが低くなって終端側中子３２側に流れ、この結果、誘
導加熱におけるエツジ効果を相殺する方向に勤（ため、
鋼管終端の温度上昇が抑えられるからであり、一方、鋼
管の始端側では、始端側中子：′Ｊ１の材質が鋼管と同
じであるため、始端側の温度が１ζろうとしても、エツ
ジ効果で相殺されて温度低下が抑制されるからである。
ると、鋼管の終端側では、第５図に示したように、電流
がインピータンスの低い管端に沿って流れるのに勾し、
終端側中子３２の材質が銅であるため、・ｆンビーダン
スが極めて低くなり、電流は電気抵抗の大きい１１１：
目を通っても、管端に治って流ｔｂるよりインピーダン
スが低くなって終端側中子３２側に流れ、この結果、誘
導加熱におけるエツジ効果を相殺する方向に勤（ため、
鋼管終端の温度上昇が抑えられるからであり、一方、鋼
管の始端側では、始端側中子：′Ｊ１の材質が鋼管と同
じであるため、始端側の温度が１ζろうとしても、エツ
ジ効果で相殺されて温度低下が抑制されるからである。
また、加熱周波数が前記の適正な周波数に比較して低い
場合には、終端側中子を鋼管と同一材オ″１て製作し、
同じく始端側中−ｆ−３１を碍、性４Ａ料で製作して、
鋼管の連結用中子として使用し、前記鋼管に連続的に熱
処理を施したところ、鋼管終端側の温度上昇は抑えられ
、また、始端側でも温度変化は殆んどなく、全体に均一
な熱処理を行なうことが出来た。
場合には、終端側中子を鋼管と同一材オ″１て製作し、
同じく始端側中−ｆ−３１を碍、性４Ａ料で製作して、
鋼管の連結用中子として使用し、前記鋼管に連続的に熱
処理を施したところ、鋼管終端側の温度上昇は抑えられ
、また、始端側でも温度変化は殆んどなく、全体に均一
な熱処理を行なうことが出来た。
これは、終端側中子３２の材質がｔｒＱ管と同じである
と、鋼管の終端側では、第５図に示したように電流が流
れて終端側の猷度はＪ二Ｊ７． Ｌようとするが、エツ
ジ効果で相殺さ］ｔて、温度は略一定となり、一方、鋼
管の始端側では、始端側中子３］の月質が鋼管よりイン
ピーダンスが高い磁性材４′Ｆであるため、前述の鋼管
に対する銅を用いた中子の関係と同様に、電流はインピ
ータンスが低い鋼管の始端側に流九で、エツジ効果を相
殺する方向に向くので、温度は略一定となるからである
。
と、鋼管の終端側では、第５図に示したように電流が流
れて終端側の猷度はＪ二Ｊ７． Ｌようとするが、エツ
ジ効果で相殺さ］ｔて、温度は略一定となり、一方、鋼
管の始端側では、始端側中子３］の月質が鋼管よりイン
ピーダンスが高い磁性材４′Ｆであるため、前述の鋼管
に対する銅を用いた中子の関係と同様に、電流はインピ
ータンスが低い鋼管の始端側に流九で、エツジ効果を相
殺する方向に向くので、温度は略一定となるからである
。
尚、鋼管の連続熱処理に際しては、該管の内部に冷却水
が進入しないようにすることが望ましいが、」１記の中
子にように鋼管の端部に嵌合させる突部３３．３４を形
成しておけば、鋼管の内部に冷却水が進入するのを防ぐ
ことが出来る。
が進入しないようにすることが望ましいが、」１記の中
子にように鋼管の端部に嵌合させる突部３３．３４を形
成しておけば、鋼管の内部に冷却水が進入するのを防ぐ
ことが出来る。
また、上記実施例においては、鋼管の連続熱処理につい
て述べたが、本発明は鋼管に限られることなく、他の金
属条材の連続熱処理にも適用出来る。この場合、中子の
形状は熱処理すべき条材に適したものを用いること勿論
である。
て述べたが、本発明は鋼管に限られることなく、他の金
属条材の連続熱処理にも適用出来る。この場合、中子の
形状は熱処理すべき条材に適したものを用いること勿論
である。
本発明は上述の通りであるから、金属条月の連続熱処理
方法として極めて有用である。
方法として極めて有用である。
第１図は適正な周波数に比較して低い加熱周波数で鋼管
を加熱した場合のエツジ効果を示す図、第２図は適正な
周波数に比較して高い加熱周波数で鋼管を加熱した場合
のエツジ効果を示す図、第３図は鋼管と加熱用誘導子の
ごく一般的な関係を示す図、第４図乃至第８図は鋼管の
釦：［−１に誘導電流が流れる上での避けＸ［い現象を
説明するための図、第９図は鋼管連結用中子の正面図で
ある。 １、ｌａ・釧り′（，２・・・誘導子、３・・連結用中
子、３１・・始端側中子、３２・終端側中子、３３．３
４・・突部代理人 小 泉 良 邦 第１図 せ裡島カ・らっ了巨Ｈ（）−′Ｌ３ 第２図 り 菅憔ひらＯ距離〔ｍ”〕 第３図 第５図 第７図 第８図 第９図
を加熱した場合のエツジ効果を示す図、第２図は適正な
周波数に比較して高い加熱周波数で鋼管を加熱した場合
のエツジ効果を示す図、第３図は鋼管と加熱用誘導子の
ごく一般的な関係を示す図、第４図乃至第８図は鋼管の
釦：［−１に誘導電流が流れる上での避けＸ［い現象を
説明するための図、第９図は鋼管連結用中子の正面図で
ある。 １、ｌａ・釧り′（，２・・・誘導子、３・・連結用中
子、３１・・始端側中子、３２・終端側中子、３３．３
４・・突部代理人 小 泉 良 邦 第１図 せ裡島カ・らっ了巨Ｈ（）−′Ｌ３ 第２図 り 菅憔ひらＯ距離〔ｍ”〕 第３図 第５図 第７図 第８図 第９図
Claims (1)
- １ 軌条、鋼管等の金属条材をその長手方向に移動させ
乍ら冷却手段を具えた誘導子から成る熱処理手段を通し
て誘導加熱により加熱すると共に加熱の直後冷却する操
作を連続的に行ないつつ金属条月を順次連結して連続的
に熱処理する方法において、金属条材を連結する際に中
子を用いると共に該中子の材質を金属条材の始端側に接
する始端側中子と金属条材の終端側に接する終端側中子
に分けて、始端側中子のインピーダンスが常に終端側中
子のそれより高くなるようにする一方、加熱周波数が端
部を含めた金属条材全体の均一加熱に適正な周波数に比
較して高い場合には、金属条材のインピーダンスに比し
て始端側中子のインピーダンスが同じか高くなり、終端
側中子のインピーダンスが低くなるようにし、また加熱
周波数が前記適正な周波数に比較して低い場合には、金
属条材のインピーダンスに比して始端側中子のインピー
ダンスは高くなり、終端側中子のインピーダンスは同じ
か高くなるようにすることを特徴とする金属条材の連続
熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056136A JPS60200910A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 金属条材の連続熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056136A JPS60200910A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 金属条材の連続熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200910A true JPS60200910A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0377256B2 JPH0377256B2 (ja) | 1991-12-10 |
Family
ID=13018655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056136A Granted JPS60200910A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 金属条材の連続熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200910A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447810A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | High Frequency Heattreat | High frequency temperating method |
| JPS6487721A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | High Frequency Heattreat | High-frequency tempering method for cylindrical body with shaft |
| CN102312074A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-01-11 | 衡阳华菱钢管有限公司 | 管道感应在线热处理方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59056136A patent/JPS60200910A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6447810A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | High Frequency Heattreat | High frequency temperating method |
| JPS6487721A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | High Frequency Heattreat | High-frequency tempering method for cylindrical body with shaft |
| CN102312074A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-01-11 | 衡阳华菱钢管有限公司 | 管道感应在线热处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377256B2 (ja) | 1991-12-10 |
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