FR2946079A1 - Door leaf opening device for roof window in room of building, has lever having end equipped with roller, and actuator having end articulated on leaf and another end articulated on lever that is pivotingly assembled on framework - Google Patents
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Abstract
Description
i DISPOSITIF APTE A L'OUVERTURE D'UN VANTAIL i DEVICE SUITABLE FOR OPENING A VANTAIL
La présente invention est relative à un dispositif, apte à l'ouverture d'un vantail articulé sur un cadre pour l'aération et/ou le désenfumage naturel d'un local, comprenant au moins un actionneur apte à provoquer l'ouverture du vantail, installé entre le vantail et le cadre. Ce dispositif est destiné à l'aération et le désenfumage naturel des locaux, il est mis en oeuvre sur les enveloppes extérieurs ou intérieurs des bâtiments en général cet appareil se situe soit en toiture soit en façade d'un io bâtiment. Pour des raisons de sécurité, en particulier de protection contre le vandalisme, et d'esthétique, il est souhaitable de ne pas pouvoir distinguer les mécanismes ainsi que les raccordements des fluides d'alimentation de l'actionneur. 15 Néanmoins les dispositifs d'aération et/ou de désenfumage doivent respecter des normes de sécurité élevées et rester opérationnels en permanence. En particulier les mécanismes d'ouverture doivent être aptes à développer un effort minimal à tout moment de la phase d'ouverture de manière à garantir une ouverture de l'ouvrant même lorsque celui-ci est recouvert de 20 neige. Lorsque la position de l'ouvrant est proche de l'horizontale en position fermée, l'effort à fournir est important. Les concepteurs de mécanismes d'ouverture ont donc toujours jusqu'à présent déporté le point d'appui de l'actionneur sur le dormant de manière à développer un couple d'ouverture 25 suffisant. Un tel choix ne permet malheureusement pas de dissimuler le mécanisme d'ouverture. L'invention a pour but, surtout, de proposer un dispositif d'aération et/ou de désenfumage garantissant une fiabilité élevée et permettant la 30 dissimulation du mécanisme d'ouverture lorsque l'ouvrant est en position fermée, même lorsque le dispositif est placé en toiture imposant une position quasi horizontale de l'ouvrant au repos. Selon l'invention les mécanismes ainsi que les raccordements des fluides d'alimentation de l'actionneur sont dissimulés et intégrés dans la 35 chambre formée par les cadres ouvrant et dormant de l'appareil. Lorsque l'appareil est fermé, le faible espace constitué par les cadres nécessite de coucher l'actionneur. En conséquence, le couple moteur disponible pour l'ouverture de l'appareil devient faible. Or pour obtenir le couple maximum et idéal, il eu fallu que l'actionneur soit perpendiculaire au vantail. Ainsi, la force exercée par cet actionneur aurait été maximum. Le dispositif selon l'invention permet d'exploiter le maximum de s couple généré par l'actionneur même si celui ci est pratiquement à plat dans la chambre. Selon l'invention, un dispositif, apte à l'ouverture d'un vantail articulé sur un cadre pour l'aération et/ou le désenfumage naturels d'un local, comprenant au moins un actionneur apte à provoquer l'ouverture du vantail, io installé entre le vantail et le cadre, est caractérisé en ce que l'actionneur comporte une première extrémité articulée sur le vantail et une seconde extrémité articulée sur un levier monté pivotant sur le cadre. Avantageusement le levier comporte une première extrémité articulée avec l'actionneur et une seconde extrémité équipée d'un galet apte à is exercer un effort sur le vantail. Le levier peut être en forme de L. Un ressort peut être relié d'une part à l'actionneur et d'autre part au levier. Le ressort peut être relié à l'actionneur par l'intermédiaire d'une 20 biellette. Le ressort peut être articulé avec la biellette, le ressort et/ou la biellette étant apte(s) à exercer un effort sur le vantail. Le ressort peut être un ressort à gaz. Avantageusement le dispositif comprend un moyen de blocage du 25 levier. Le moyen de blocage peut comprendre un second levier articulé sur le premier levier et comportant un galet de guidage et un crochet apte à coopérer avec un axe solidaire du cadre. L'invention concerne également un ouvrant comportant un vantail 30 articulé sur un cadre, un dispositif tel qu'évoqué précédemment étant installé entre le vantail et le cadre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : 35 Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif pour l'aération et/ou le désenfumage d'un local selon l'invention, le dispositif étant en position fermée. The present invention relates to a device, suitable for opening a hinged leaf on a frame for ventilation and / or natural smoke extraction of a room, comprising at least one actuator capable of causing the opening of the door leaf. , installed between the leaf and the frame. This device is intended for ventilation and natural smoke extraction of premises, it is implemented on the outer or inner envelopes of buildings in general this device is located either on the roof or on the front of a building. For safety reasons, in particular protection against vandalism, and aesthetics, it is desirable not to be able to distinguish the mechanisms as well as the connections of the feed fluids of the actuator. Nevertheless, the ventilation and / or smoke extraction devices must comply with high safety standards and remain operational at all times. In particular the opening mechanisms must be able to develop a minimum effort at any time during the opening phase so as to guarantee opening of the door even when it is covered with snow. When the position of the opening is close to the horizontal in the closed position, the effort required is important. The designers of opening mechanisms have so far still deported the fulcrum of the actuator on the frame so as to develop a sufficient opening torque. Such a choice unfortunately does not conceal the opening mechanism. The object of the invention is, above all, to provide a ventilation and / or smoke extraction device guaranteeing high reliability and allowing the opening mechanism to be concealed when the door is in the closed position, even when the device is placed. on the roof imposing an almost horizontal position of the opening at rest. According to the invention, the mechanisms as well as the connections of the feed fluids of the actuator are concealed and integrated into the chamber formed by the opening and sleeping frames of the apparatus. When the device is closed, the small space formed by the frames requires the actuator to be slept. As a result, the engine torque available for opening the device becomes low. But to obtain the maximum and ideal torque, it was necessary that the actuator is perpendicular to the leaf. Thus, the force exerted by this actuator would have been maximum. The device according to the invention makes it possible to exploit the maximum torque generated by the actuator even if it is practically flat in the chamber. According to the invention, a device, suitable for opening a hinged leaf on a frame for the natural ventilation and / or smoke extraction of a room, comprising at least one actuator capable of causing the leaf to open, installed between the leaf and the frame, is characterized in that the actuator comprises a first end hinged to the leaf and a second end hinged to a lever pivotally mounted on the frame. Advantageously the lever comprises a first end articulated with the actuator and a second end equipped with a roller adapted to exert a force on the leaf. The lever can be L-shaped. A spring can be connected on the one hand to the actuator and on the other hand to the lever. The spring can be connected to the actuator via a link. The spring can be articulated with the rod, the spring and / or the link being able to exert a force on the leaf. The spring may be a gas spring. Advantageously, the device comprises lever locking means. The locking means may comprise a second lever articulated on the first lever and comprising a guide roller and a hook adapted to cooperate with a fixed axis of the frame. The invention also relates to an opening comprising a leaf hinged to a frame, a device as evoked previously being installed between the leaf and the frame. Other features and advantages of the invention will appear in the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings but which has no limiting character. In these drawings: FIG. 1 is a side elevational view of a device for aeration and / or smoke extraction of a room according to the invention, the device being in the closed position.
Fig. 2 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif étant en phase d'ouverture. Fig. 3 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif étant en fin d'ouverture. Fig. 2 is a view similar to FIG. 1, the device being in the opening phase. Fig. 3 is a view similar to FIG. 1, the device being at the end of opening.
Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les termes relatifs tels que supérieur , inférieur , avant , arrière , horizontal et vertical sont à interpréter lorsque le dispositif selon l'invention est installé dans une ouverture prévue dans la toiture d'un local, en situation de fonctionnement. lo On peut voir sur Fig. 1 à Fig. 3 un vantail 1 articulé sur un cadre 2 par l'intermédiaire de charnières 3. Le vantail 1 permet le renouvellement d'air et l'aération dans les locaux où il est installé, lorsqu'il est ouvert. Il peut également servir à l'extraction de gaz chauds ou de fumées, dans le cadre de la sécurité incendie par le principe du désenfumage naturel. 15 Le vantail 1 peut accepter tout types de remplissage translucide 4 ou opaque selon le besoin. Lorsque le vantail 1 et le cadre fixe 2 sont assemblés et maintenus fermés, une chambre libre 5 est créée entre le vantail 1 et le cadre fixe 2. La 20 chambre libre 5, espace vide, est dimensionnée pour pouvoir y loger les équipements qui permettront la mise en mouvement du vantail 1 par rapport au cadre fixe 2. Dans la chambre 5, un actionneur 6, qui peut être un vérin électrique, pneumatique ou hydraulique, est mis en oeuvre. L'actionneur 6 fournit l'énergie 25 mécanique pour mettre en mouvement le vantail 1. L'actionneur 6 est fixé par l'intèrmédiaire d'une première articulation 6a sur l'extrémité de la branche la plus courte d'un levier 7 en forme de L, et par l'intérmédiaire d'une deuxième articulation 6b, sur une chape 15 liée au vantail 1. L'extrémité de la branche la plus lonque du levier 7 comporte un galet 11 en 30 rotation libre. Un ressort 8, qui peut être mécanique ou à gaz, assiste l'actionneur 6 et fourni l'énergie complémentaire pour l'ouverture du vantail 1. Ce ressort 8 est articulé à une première extrémité sur le levier 7, au niveau du coude du L par l'intermédiaire d'une articulation 7a, et à une seconde extrémité sur l'axe 35 d'une biellette 9. Entre l'articulation 7a et le galet 11, un levier 14 est monté libre en rotation sur le levier 7 par l'intèrmédiaire d'une articulation 7b. La distance séparant l'articulation 7b et le galet 11 est environ le quart de celle qui sépare l'articulation 7b de l'articulation 7a. Le levier 14 comporte une partie supérieure munie d'un galet 14a libre en rotation et une partie inférieure comportant un crochet. La forme spécifique du levier 14, qui comprend un décrochement au niveau de l'articulation 7b, est particulièrement visible Fig. 2 et Fig. 3. Un ressort de rappel, non représenté, est fixé sur le levier 14 à proximité du crochet et sur un axe 17 lié au cadre 2. La biellette 9 comporte une autre extrémité qui est fixée sur le corps de l'actionneur 6 à l'aide d'une articulation 9a. io Une rampe de verrouillage 10 est prévue sur le vantail 1, en extrémité des deux montants perpendiculaires aux articulations 3. La rampe de verouillage 10 permet le verrouillage du vantail 1 lorsque celui ci est en position fermée. 15 Le fonctionnement du dispositif s'effectue de la manière suivante. Throughout the following description of an embodiment of a device according to the invention, the relative terms such as upper, lower, front, rear, horizontal and vertical are to be interpreted when the device according to the invention is installed in an opening provided in the roof of a room, in operating situation. lo We can see on Fig. 1 to Fig. 3 a leaf 1 hinged to a frame 2 by means of hinges 3. The leaf 1 allows the renewal of air and ventilation in the premises where it is installed, when it is open. It can also be used to extract hot gases or fumes, as part of fire safety by the principle of natural smoke extraction. The leaf 1 can accept any type of translucent filling 4 or opaque as needed. When the leaf 1 and the fixed frame 2 are assembled and kept closed, a free chamber 5 is created between the leaf 1 and the fixed frame 2. The free chamber 5, empty space, is dimensioned to be able to house the equipment that will allow the movement of the leaf 1 relative to the fixed frame 2. In the chamber 5, an actuator 6, which may be an electric cylinder, pneumatic or hydraulic, is implemented. The actuator 6 provides the mechanical energy to move the leaf 1. The actuator 6 is fixed by means of a first hinge 6a to the end of the shorter leg of a lever 7. L-shaped, and via a second hinge 6b, on a yoke 15 connected to the leaf 1. The end of the most lonque leg of the lever 7 comprises a roller 11 in free rotation. A spring 8, which may be mechanical or gas, assists the actuator 6 and provides the additional energy for the opening of the leaf 1. This spring 8 is articulated at a first end on the lever 7, at the elbow of the L via a hinge 7a, and at a second end on the axis 35 of a rod 9. Between the hinge 7a and the roller 11, a lever 14 is rotatably mounted on the lever 7 by through a joint 7b. The distance separating the articulation 7b and the roller 11 is approximately one quarter of that which separates the articulation 7b from the articulation 7a. The lever 14 comprises an upper portion provided with a roller 14a free to rotate and a lower portion having a hook. The specific shape of the lever 14, which comprises a recess at the joint 7b, is particularly visible. 2 and FIG. 3. A return spring, not shown, is fixed on the lever 14 near the hook and on an axis 17 connected to the frame 2. The rod 9 has another end which is fixed on the body of the actuator 6 to the using a joint 9a. A locking ramp 10 is provided on the leaf 1 at the end of the two uprights perpendicular to the joints 3. The locking ramp 10 allows the locking of the leaf 1 when the latter is in the closed position. The operation of the device is as follows.
Pendant la phase d'ouverture, dans une première étape, lorsque la tige de l'actionneur 6 sort, pilotée par un système de commande non-représenté, le couple moteur crée est transmis au deuxième bras du levier 7. La 20 force de l'actionneur 6 est transmise, par le contact du jeu de galets 11 situé en extrémité du levier 7, sur le vantail 1. La force résultante en extrémité du levier 7 est perpendiculaire au vantail 1 et le couple d'éjection est de cette façon relativement élevé. Le vantail 1 effectue son mouvement de rotation et s'ouvre progressivement sous l'action du levier 7. Pendant cette phase le galet 14a est 25 en contact avec le vantail 1. During the opening phase, in a first step, when the rod of the actuator 6 leaves, driven by a control system not shown, the engine torque created is transmitted to the second arm of the lever 7. The force of the actuator 6 is transmitted, by the contact of the set of rollers 11 located at the end of the lever 7, on the leaf 1. The resultant force at the end of the lever 7 is perpendicular to the leaf 1 and the ejection torque is in this way relatively Student. The leaf 1 performs its rotational movement and opens progressively under the action of the lever 7. During this phase, the roller 14a is in contact with the leaf 1.
A partir d'un certain angle, dans une deuxième étape, le levier 7, arrive en butée sur l'axe 13. A ce moment du mouvement, le couple moteur faiblit, mais le relais est pris d'une part, par l'action du ressort 8 et de la biellette 30 9 sur le vantail 1, et d'autre part, par l'actionneur 6 lui même exerçant une poussée sur ce même vantail 1. Le levier 7 n'est plus en contact avec le vantail 1 et le vantail 1 poursuit son mouvement d'ouverture. Sous l'action de son poids et du ressort de rappel, le levier 14, dont le galet 14a n'est plus en contact avec le vantail 1, bloque mécaniquement le levier 7 en position verticale, et ce grâce 3s à la forme de crochet de l'extrémité du levier 14, qui se loge dans l'axe 17. Arrivé un certain angle d'ouverture du vantail 1, dans une troisième étape, le ressort 8, par l'intermédiaire du jeu de galets 16 de la biellette 9, n'est bientôt plus en contact avec le vantail 1. En conséquence, seul l'actionneur électrique 6 exerce une poussée sur le vantail 1 par l'intermédiaire de la chape 15 fixée sur le vantail 1. Ce mouvement se poursuit jusqu'à la fin de course de l'actionneur 6 qui coïncide avec l'ouverture totale du vantail 1. From a certain angle, in a second step, the lever 7 comes into abutment on the axis 13. At this moment of the movement, the engine torque weakens, but the relay is taken on the one hand, by the action of the spring 8 and the link 9 on the leaf 1, and on the other hand, by the actuator 6 itself exerting a thrust on the same leaf 1. The lever 7 is no longer in contact with the leaf 1 and leaf 1 continues its opening movement. Under the action of its weight and the return spring, the lever 14, whose roller 14a is no longer in contact with the leaf 1, mechanically locks the lever 7 in the vertical position, and this thanks to the 3s in the form of hook the end of the lever 14, which is housed in the axis 17. Arrived at a certain opening angle of the leaf 1, in a third step, the spring 8, via the set of rollers 16 of the link 9 is soon no longer in contact with the leaf 1. Consequently, only the electric actuator 6 exerts a push on the leaf 1 through the yoke 15 fixed on the leaf 1. This movement continues until the end of travel of the actuator 6 which coincides with the total opening of the leaf 1.
Lors de la phase de fermeture, le fonctionnement est le suivant. Au début de la phase de fermeture, le vantail 1 est ouvert totalement et l'actionneur 6 est totalement déployé. Après un ordre de fermeture, en rentrant, la tige de l'actionneur 6 lo exerce une traction sur la chape 15 qui provoque le début de la phase de fermeture du vantail 1. Après une première étape de descente sans contraintes, le vantail 1 arrive en butée sur le jeu de galets 16 de la biellette 9. Dans une deuxième étape, l'addition de la charge du vantail 1 et de la force de traction de l'actionneur 6 sur ce vantail 1 comprime alors le ressort 8 15 et la biellette 9 se couche progressivement, c'est à dire qu'elle tend à s'aligner ave c l'axe longitudinal de l'actionneur 6. La phase de fermeture se poursuit, jusqu'à ce que le vantail 1 arrive en butée sur le levier 14. dans une troisième étape la contrainte alors exercée par le vantail 1 sur ce levier 14, déloge le crochet d'extrémité de levier 14 de 20 l'axe 17. Immédiatement après, le vantail 1 rentre en contact avec le levier 7. Les contraintes exercées par l'actionneur 6 additionnées aux contraintes exercées par la masse du vantail 1 font pivoter le levier 7 qui se couche progressivement dans la chambre 5 constituée par le cadre fixe 2 et le vantail 1. En fin de course de l'actionneur 6, le levier 7 est pratiquement à 25 l'horizontale, et le jeu de galets 11 roule sur le long du vantail 1 pour se retrouver au dessus de la rampe de verrouillage 10. Le verrouillage est alors obtenu par la contrainte finale exercée par l'actionneur 6 sur l'autre bras du levier 7, jusqu'au plaquage final du vantail 1 obtenu par la pression du jeu de galet 11 sur la rampe de verrouillage 10. 30 De nombreuses variantes sont possibles à partir du mode de réalisation décrit. En particulier, l'usage d'un ressort n'est pas toujours nécessaire. Lorsque le dispositif est installé en toiture, l'usage d'un ressort sera nécessaire dans la plupart des cas de manière à garantir les valeurs minimum d'effort à 35 fournir en phase d'ouverture prévues par la réglementation. Dans le cas d'une pose en façade, le contexte sera différent et l'usage d'un ressort ne sera probablement pas nécessaire. During the closing phase, the operation is as follows. At the beginning of the closing phase, the leaf 1 is fully open and the actuator 6 is fully deployed. After a closing order, on entering, the rod of the actuator 6 lo exerts a traction on the yoke 15 which causes the beginning of the closing phase of the leaf 1. After a first step of descent without constraints, the leaf 1 arrives in a second step, the addition of the load of the leaf 1 and the tensile force of the actuator 6 on this leaf 1 then compresses the spring 8 15 and the Rod 9 gradually sets, that is to say that it tends to align with the longitudinal axis of the actuator 6. The closing phase continues, until the leaf 1 reaches the stop on the lever 14 in a third step the stress then exerted by the leaf 1 on the lever 14, dislodges the lever end hook 14 of the axis 17. Immediately after, the leaf 1 comes into contact with the lever 7 The stresses exerted by the actuator 6 added to the stresses exerted by the mass of the leaf 1 rotates the lever 7 which gradually cools in the chamber 5 constituted by the fixed frame 2 and the leaf 1. At the end of the stroke of the actuator 6, the lever 7 is practically horizontal, and the set of rollers 11 rolls along the leaf 1 to find itself above the locking ramp 10. The locking is then obtained by the final stress exerted by the actuator 6 on the other arm of the lever 7, until to the final plating of the leaf 1 obtained by the pressure of the roller set 11 on the locking ramp 10. Numerous variants are possible from the embodiment described. In particular, the use of a spring is not always necessary. When the device is installed on the roof, the use of a spring will be necessary in most cases so as to guarantee the minimum values of effort to be provided in the opening phase provided by the regulations. In the case of a facade installation, the context will be different and the use of a spring will probably not be necessary.
Un dispositif où le ressort 8 serait remplacé par une bielette de longueur fixe peut donc être envisagé dans certains cas. Une simplification plus importante peut également être envisagée. Elle consisterait à remplacer la biellette 9 et le ressort 8 par une seule pièce qui s aurrait une forme de L. L'extrémité de la petite branche du L serait alors fixée à l'articulation 9a et l'extrémité de la grande branche du L fixée à l'articulation 7a. Il est également possible de remplacer le levier 14 par un autre dispositif assurant le blocage du levier 7 lorsque le galet 11 n'est pas en contact avec le vantail 1. io Un dispositif selon l'invention comporte de nombreux avantages. En particulier, un tel dispositif permet l'Intégration des mécanismes dans les feuillures de profils. Il est possible de concevoir le cadre profilé ouvrant, c'est à dire le vantail, et le cadre profilé dormant avec des rupteurs de ponts thermiques.A device where the spring 8 would be replaced by a fixed length of the hinge can be considered in some cases. A greater simplification can also be considered. It would consist of replacing the link 9 and the spring 8 by a single piece which would have an L shape. The end of the small branch of the L would then be fixed to the articulation 9a and the end of the main branch of the L attached to the hinge 7a. It is also possible to replace the lever 14 by another device ensuring the locking of the lever 7 when the roller 11 is not in contact with the leaf 1. io A device according to the invention has many advantages. In particular, such a device allows the integration of mechanisms in profiles rebates. It is possible to design the opening profile frame, ie the door leaf, and the frame profile with thermal bridge breakers.
15 II est également possible de réaliser des opérations d'intervention et de maintenance sans ouvrir l'exutoire. En effet, lorsque celui ci n'est plus alimenté en énergie extérieur, des trappes d'accès à l'actionneur peuvent permettre aux opérateurs de maintenance de désolidariser l'actionneur pour ouvrir l'appareil et intervenir sur les manoeuvres dans les feuillures, et ce sans 20 énergie extérieure. On remarquera que la cinématique retennue et le principe des séquences de mouvements, ainsi que la multiplication des couples moteurs par l'ensemble levier, levier secondaire de blocage, le ressort et la biellette, permettent de fournir l'énergie nécessaire et suffisante pour ouvrir et fermer des 25 appareil de dimensions allant jusqu'à 5 m2 et des masses de remplissage importantes, tout en respectant les contraintes de charges climatique (charges dues à la neige et aux vents). Les dispositifs selon l'invention sont adaptables sur de nombreux types de cadres et de vantaux. L'ensemble cadre, vantail et dispositif 30 d'ouverture constitue un kit intégrable dans tout type de fenêtre de toiture sous condition du respect unique de la présence d'une chambre dont les dimensions minimum seront définies. 35 20 30 It is also possible to perform intervention and maintenance operations without opening the outlet. Indeed, when the latter is no longer supplied with external energy, access hatches to the actuator can allow maintenance operators to separate the actuator to open the device and intervene on the maneuvers in the rabbets, and this without external energy. It will be noted that the kinematics retained and the principle of the sequences of movements, as well as the multiplication of the driving torques by the lever assembly, the secondary locking lever, the spring and the connecting rod, make it possible to supply the energy necessary and sufficient to open and close apparatus of dimensions up to 5 m2 and large filling masses, while respecting the constraints of climatic loads (loads due to snow and winds). The devices according to the invention are adaptable to many types of frames and leaves. The frame assembly, leaf and opening device 30 constitutes a kit that can be integrated in any type of roof window, provided that the presence of a chamber whose minimum dimensions are defined will be respected. 35 20 30
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Citations (4)
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BE643216A (en) * | ||||
US4452015A (en) * | 1981-09-04 | 1984-06-05 | Regie Nationale Des Usines Renault | Balancing device for automobile deck lid |
EP0971091A2 (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-12 | Andreas Grasl | Hinge arrangement for actuating a flap or the like |
EP1669510A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Parker Hannifin France S.A.S. | Actuation device of a flap or the like |
-
2009
- 2009-05-27 FR FR0902549A patent/FR2946079B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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