EP3144472B1 - Agencement d'au moins deux dispositifs de pompes hydrauliques - Google Patents
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- EP3144472B1 EP3144472B1 EP16189295.5A EP16189295A EP3144472B1 EP 3144472 B1 EP3144472 B1 EP 3144472B1 EP 16189295 A EP16189295 A EP 16189295A EP 3144472 B1 EP3144472 B1 EP 3144472B1
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Definitions
- the invention relates to an arrangement of at least two hydraulic pump devices, in particular gear-driven, each driven by an electric motor and connected by a manifold device to a source of low-pressure hydraulic fluid and a user of high-pressure fluid, such as an assistance system for driving a vehicle (car, bus or truck).
- the object of the invention is to overcome this drawback.
- the arrangement according to the invention as defined in claim 1 is proposed.
- FIG. 1 shows, in the form of a block view, by way of non-limiting example, a system for assisting the driving of a vehicle, which is equipped with an arrangement of hydraulic pumps according to the invention.
- the arrangement is designated by the reference 1. It comprises two groups of hydraulic electric pumps 3, 5, each formed by a gear pump 7 and an electric drive motor 9 of the pump.
- the pumps draw in low-pressure hydraulic fluid by general oil from a fluid source 11, in the form of a liquid reservoir, and send high-pressure fluid to a driving assistance mechanism 13, via an assembly block 15.
- References 17, 18 and 19 respectively denote an electric power supply battery for the electric motors, the CAN bus computer network of the vehicle and an APC device of the vehicle.
- Each electric pump unit 3, 5 comprises an electronic card casing 21 provided with electrical power connection members 22 and terminals 24 for connecting the electrical motor control signals.
- a manifold 25 for suction of low pressure fluid and discharge of high pressure fluid.
- each manifold has a side part for assembly to the assembly block 15, which comprises a zone 28 for placing the block 15, provided with connection orifices 29, 30 respectively for suction of the low pressure liquid coming from the source 11 and delivery of the high pressure liquid to the driving assistance mechanism 13.
- the assembly block 15 of parallelepiped shape comprises on its underside 31, at the level of the two edges adjacent to the manifolds, two zones 32, 33 each provided with a low pressure connection port 29' and a high pressure port 30', which are intended to be connected to the corresponding ports 29, 30 of the manifolds.
- the assembly block 15 comprises a low pressure liquid suction port 37 and a high pressure discharge port 38 which are provided on opposite end faces 40, 41 of the block, perpendicular to the faces adjacent to the manifolds 25.
- the suction 37 and discharge 38 ports are in communication through the internal channels with the low pressure and high pressure orifices 29' and 30' of the support zones 32, 33.
- the assembly block 15 is further provided, in each high pressure liquid channel, with a non-return valve 44, 44' and a replenishment valve 45 interposed between the high pressure channel and the tank 11.
- the figure shows at 47 the two pinions of the hydraulic gear pump 7, at 49, 50 the upper and lower bearings of the shafts 52, 53 of the pinions.
- the pinions and bearings are mounted in the cavity 63 of the pump body 58.
- the references 54, 55 designate seals interposed between the components of the pump, respectively at the level of the cover 51 and of the manifold 25.
- a gasket seal 56 is interposed between manifold 25 and housing 21.
- the shaft 52 of one of the pinions 47 is longer and intended to pass through the manifold, to constitute the drive shaft of the pump, connected to the shaft of the motor 9.
- the references 60 and 61 designate respectively mounting bolts of the manifold 25 on the casing 21 and the mounting screws of the cover 51 on the manifold 25 through the pump body 58.
- pressure 30 is raised relative to the upper plane of the manifold to constitute the installation zone on which comes to rest one of the two zones 32 and 33 of high pressure 30 'and low pressure 29' orifices of the assembly block 15.
- the figure also shows at 68 a support part for the two pump units, which allows the arrangement according to the invention to be fixed to the structure of the vehicle.
- references 70 and 71 on the figure 17 designate internal channels of the manifold, which establish communication respectively between the high pressure inlet 30 and low pressure 29 ports of the installation area 28 of each manifold and to the suction and discharge chambers of the pump in the cavity 63 of the pump body 58.
- Each channel 70, 71 is formed by a series of rectilinear channel sections 72 ( figure 16 ) and 73, 74 ( figure 17 ). These sections are perpendicular to each other. Sections 73, 74 are open at 75 and 76 for section production reasons. The openings are then sealed. The sections 72 establish communication between the connection orifices 29, 30 and the internal section 73. The sections 74 open into the cavity 63 of the pump.
- the body 15 of substantially parallelepipedal shape comprises on its front face 40 the low pressure inlet orifice 37 which communicates via a series of sections 80, 81 and 82, with the connection orifice 29' of the support zone 32 and via the series of sections 80, 84 and 85 with the connecting orifice 29' of the support zone 33, as is apparent from the figures 9 to 11 .
- the different channel sections are straight and perpendicular to each other. Sections 81 and 84 open outwards, for reasons of making the sections. After the completion of the sections, the openings are plugged.
- the two orifices 30' of the assembly block 15 are arranged diagonally opposite with respect to the vertical central axis of the assembly block 15. It can be seen that the sections 88 and 90 which open towards outside to be able to be made are then closed at their openings.
- the non-return valve 44 is mounted in a channel section 88 which communicates via the section 89 with the high-pressure orifice 30' of the block and the non-return valve 44' is arranged in the section 90 which communicates via section 91 with the other high pressure orifice 30'.
- Each non-return valve comprises a ball 95 which is urged by a return spring 97 into a position in which it allows the passage of the high pressure liquid from the section 89 or 91 to the orifice 38, but prevents the flow of high pressure liquid. reverse pressure.
- the make-up valve 45 As shown in the figure 9 , it is mounted in a channel section 102 extending from the upper face 103 of the block 15 up to the channel section 80 which opens outwards through the low-pressure orifice 37.
- the valve comprises a ball 104 which is pushed by a spring 105 onto a sealing seat 106 and, pressed against the seat, closes off the passage to the section 80.
- the opening of the section 102, at the level of the upper surface 103 of the block is closed off by a plug 107.
- the low-pressure liquid from tank 11 is sucked in by the two pumps 7, each driven in rotation by its motor 9, through assembly block 15.
- the low-pressure liquid enters block 15 through inlet opening 37 to exit through the openings 29', each of which is connected to the opening 29 of a manifold.
- the liquid then passes through the series of internal channels of the manifold 25 to reach the suction chamber of the corresponding pump 7.
- the high pressure liquid delivered by the two pumps leaves through the opening 30 of each manifold and enters through the two ports 30' of the block to exit through the single high pressure port 38, to reach the driving assistance mechanism 13 .
- each electric pump unit is independent and capable of being connected via the connection zone of its manifold directly to the source of low pressure fluid and to the user of high pressure fluid.
- the assembly block is only used for connecting stand-alone electric pumps to a common source and a common user.
- the block only includes connection channels and, where applicable, functions that concern all the assembled electric pumps.
- the arrangement can comprise a greater number of electric pump units still assembled by a single assembly block, the device of internal channels of which can easily be adapted accordingly.
- the internal channel devices can be made differently without departing from the scope of the invention defined by the claims.
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Description
- L'invention concerne un agencement d'au moins deux dispositifs de pompes hydrauliques notamment à engrenage, entraînées chacune par un moteur électrique et raccordées par un dispositif de manifold à une source de fluide hydraulique basse pression et un utilisateur de fluide haute pression, tel qu'un système d'assistance à la conduite d'un véhicule (automobile, bus ou camion).
- Dans les agencements de ce type, qui sont connus, les pompes avec leurs raccords hydrauliques sont intégrées dans un seul ensemble structurel. Ces agencements présentent l'inconvénient que leur fabrication nécessite un équipement d'outils spécifiques, ce qui a pour conséquence que le prix de revient est relativement élevé.
- Des agencements de dispositifs de pompage sont connus, par exemple, des documents
DE 10 2014 225498 A1 etEP 1 783 371 A1 . - L'invention a pour but de pallier cet inconvénient. Pour atteindre ce but, l'agencement selon l'invention tel que défini dans la revendication 1 est proposé.
- L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue synoptique d'un système d'assistance à la conduite d'un véhicule, équipé d'un agencement de deux dispositifs de pompe hydraulique selon l'invention ; - la
figure 2 est une vue synoptique d'un agencement selon l'invention ; - la
figure 3 est une vue en perspective d'un agencement selon l'invention ; - la
figure 4 est une vue en perspective, mais explosée, d'un agencement selon l'invention ; - les
figures 5 et 6 sont deux vues en perspective du bloc d'assemblage selon l'invention ; - la
figure 7 est une vue en direction de la flèche VII de lafigure 5 ; - la
figure 8 est une vue en direction de la flèche 8 de lafigure 6 ; - la
figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de lafigure 7 ; - la
figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de lafigure 7 ; - la
figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de lafigure 10 ; - la
figure 12 est une vue en coupe selon la ligne XII-XII de lafigure 8 ; - la
figure 13 est une vue en coupe selon la ligne XIII-XIII de lafigure 12 ; - la
figure 14 est une vue en perspective d'un manifold selon l'invention ; - les
figures 15 et18 sont deux vues en perspective différentes d'un manifold d'un agencement selon l'invention, montrant respectivement les faces supérieure et inférieure du manifold ; - la
figure 16 est une vue en coupe selon la ligne XVI-XVI de lafigure 15 ; - la
figure 17 est une vue en coupe selon la ligne XVII-XVII de lafigure 16 . - La
figure 1 montre, sous forme d'une vue synoptique, à titre d'exemple non limitatif, un système d'assistance à la conduite d'un véhicule, qui est équipé d'un agencement de pompes hydrauliques selon l'invention. - Sur cette figure l'agencement est désigné par la référence 1. Il comprend deux groupes d'électropompes hydrauliques 3, 5, chacun formé par une pompe 7 à engrenage et un moteur électrique d'entrainement 9 de la pompe. Les pompes aspirent du fluide hydraulique basse pression en général de l'huile d'une source de fluide 11, en forme de réservoir de liquide et envoient du fluide haute pression à un mécanisme d'assistance à la conduite 13, par l'intermédiaire d'un bloc d'assemblage 15. Les références 17, 18 et 19 désignent respectivement une batterie d'alimentation en énergie électrique des moteurs électriques, le réseau informatique par bus CAN du véhicule et un dispositif APC du véhicule. Chaque groupe électropompe 3, 5 comporte un carter de carte électronique 21 pourvu d'organes de connexion de puissance électrique 22 et de bornes 24 de connexion des signaux électriques de commande du moteur. Sur chaque carter 21 est disposé un manifold 25 d'aspiration de fluide basse pression et de refoulement du fluide haute pression.
- Comme le montrent notamment les
figures 4 ,6 et14 , chaque manifold a une partie latérale d'assemblage au bloc d'assemblage 15, qui comprend une zone 28 de pose du bloc 15, pourvue des orifices de raccord 29, 30 respectivement d'aspiration du liquide basse pression en provenance de la source 11 et de refoulement du liquide haute pression au mécanisme d'assistance à la conduite 13. Le bloc d'assemblage 15 de forme parallélépipédique, comprend sur sa face inférieure 31, au niveau des deux bords adjacents aux manifolds deux zones 32, 33 pourvues chacune d'un orifice de raccord basse pression 29' et un orifice haute pression 30', qui sont destinés à être raccordés aux orifices 29, 30 correspondants des manifolds. A l'état monté du bloc, les zones 32, 33 sont en appui chacune sur la zone de pose 28 d'un manifold 25 et les orifices basse pression et haute pression des zones du bloc et des manifolds sont raccordés rigidement par des éléments de raccord 35. Le bloc d'assemblage 15 comporte un orifice 37 d'aspiration de liquide basse pression et un orifice de refoulement 38 haute pression qui sont prévus sur des faces frontales opposées 40, 41 du bloc, perpendiculaires aux faces adjacentes aux manifolds 25. Les orifices d'aspiration 37 et de refoulement 38 sont en communication par les canaux internes avec les orifices basse pression et haute pression 29' et 30' des zones d'appui 32, 33. Le bloc d'assemblage 15 est encore pourvu, dans chaque voie de liquide haute pression d'un clapet anti-retour 44, 44' et d'un clapet de réalimentation 45 interposé entre la voie haute pression et le réservoir 11. - En se reportant notamment à la
figure 4 , on décrira plus en détails les différents composants de l'agencement selon l'invention. - La figure montre en 47 les deux pignons de la pompe hydraulique à engrenage 7, en 49, 50 les paliers supérieur et inférieur des arbres 52, 53 des pignons. Les pignons et paliers sont montés dans la cavité 63 du corps de pompe 58. Les références 54, 55 désignent des joints d'étanchéité interposés entre les composants de la pompe, respectivement au niveau du couvercle 51 et du manifold 25. Un joint d'étanchéité 56 est interposé entre le manifold 25 et le carter 21.
- L'arbre 52 de l'un des pignons 47 est plus long et destiné à traverser le manifold, pour constituer l'arbre d'entrainement de la pompe, relié à l'arbre du moteur 9. Les références 60 et 61 désignent respectivement des boulons de fixation du manifold 25 sur le carter 21 et les vis de fixation du couvercle 51 sur le manifold 25 au travers du corps de pompe 58. On constate encore que la zone 28 de raccord, avec ses ouvertures de raccord basse pression 29 et haute pression 30 est surélevée par rapport au plan supérieur du manifold pour constituer la zone de pose sur laquelle vient en appui une des deux zones 32 et 33 d'orifices haute pression 30' et basse pression 29' du bloc d'assemblage 15.
- Comme le manifold 25 est identique pour les deux pompes, on constate que les positions des orifices 29' et 30' de la zone 32 sont inversées par rapport à celles de la zone 33 du bloc d'assemblage 15, pour que les zones 28 des deux manifolds puissent être en regard et que le bloc d'assemblage 15 puisse être posé sur ces zones.
- La figure montre encore en 68 une pièce de support des deux unités de pompe, qui permet la fixation de l'agencement selon l'invention sur la structure du véhicule.
- On décrira ci-après plus en détail, en se référant aux
figures 14 à 17 , la structure d'un manifold 25, qui est identique à la structure de l'autre manifold. Les références 70 et 71 sur lafigure 17 désignent des canaux internes du manifold, qui établissent la communication respectivement entre les orifices haute pression d'entrée 30 et basse pression 29 de la zone de pose 28 de chaque manifold et aux chambres d'aspiration et de refoulement de la pompe dans la cavité 63 du corps de pompe 58. - Chaque canal 70, 71 est formé par une suite de tronçons de canaux rectilignes 72 (
figure 16 ) et 73, 74 (figure 17 ). Ces tronçons sont perpendiculaires les uns aux autres. Les tronçons 73, 74 sont ouverts en 75 et 76 pour des raisons de réalisation de tronçons. Les ouvertures sont ensuite bouchées. Les tronçons 72 établissent la communication entre les orifices de raccord 29, 30 et le tronçon interne 73. Les tronçons 74 s'ouvrent dans la cavité 63 de la pompe. - On décrira ci-après le système des canaux internes du bloc d'assemblage 15, en se référant aux
figures 4 à 13 . - Le corps 15 de forme sensiblement parallélépipédique comporte sur sa face avant 40 l'orifice d'entrée basse pression 37 qui communique par une suite de tronçons 80, 81 et 82, avec l'orifice de raccord 29' de la zone d'appui 32 et par l'intermédiaire de la suite de tronçons 80, 84 et 85 avec l'orifice de raccord 29' de la zone d'appui 33, comme cela ressort des
figures 9 à 11 . Les différents tronçons de canaux sont rectilignes et perpendiculaires les uns aux autres. Les tronçons 81 et 84 s'ouvrent vers l'extérieur, pour des raisons de réalisation des tronçons. Après la réalisation des tronçons, les ouvertures sont bouchées. - L'orifice d'entrée 38 de liquide haute pression situé sur la face opposée 41 à la face de l'ouverture basse pression 37 communique, comme on le voit sur les
figures 9 ,12 et13 , par une suite de tronçons de canaux 87, 88 et 89 avec l'orifice de raccord 30' de la zone d'appui 32 destiné à être raccordé à un manifold, et par la suite des tronçons 87, 90 et 91 avec l'orifice 30' de la zone d'appui 33, destiné à être raccordé à l'orifice 30 de l'autre manifold. Comme les deux orifices 29', les deux orifices 30' du bloc d'assemblage 15 sont disposés diagonalement opposés par rapport à l'axe médian vertical du bloc d'assemblage 15. On constate que les tronçons 88 et 90 qui s'ouvrent vers l'extérieur pour pouvoir être réalisés sont obturés ensuite au niveau de leurs ouvertures. - Concernant les clapets anti-retour 44 et 44', comme on le voit sur la
figure 12 , le clapet anti-retour 44 est monté dans un tronçon de canal 88 qui communique par l'intermédiaire du tronçon 89 avec l'orifice haute pression 30' du bloc et le clapet anti-retour 44' est disposé dans le tronçon 90 qui communique par l'intermédiaire du tronçon 91 avec l'autre orifice haute pression 30'. Chaque clapet anti-retour comprend une bille 95 qui est poussée par un ressort de rappel 97 dans une position dans laquelle elle permet le passage du liquide haute pression du tronçon 89 ou 91 à l'orifice 38, mais interdit l'écoulement de liquide haute pression dans le sens inverse. En effet, dans cette dernière situation, la bille est en appui sur un siège d'étanchéité 98, sous l'effet de son ressort, tandis que dans le cas du fonctionnement normal, la bille est repoussée à l'encontre de son ressort. On constate que, pour la réalisation des tronçons de canal 88 et 90, et pour la mise en place des clapets anti-retour, ceux-ci débouchent vers l'extérieur mais sont obturés par des bouchons 100. - Quant au clapet de réalimentation 45, comme le montre la
figure 9 , il est monté dans un tronçon de canal 102 s'étendant de la face supérieure 103 du bloc 15 jusqu'à dans le tronçon de canal 80 qui débouche vers l'extérieur par l'orifice basse pression 37. Le clapet comporte une bille 104 qui est poussée par un ressort 105 sur un siège d'étanchéité 106 et, plaquée contre le siège, obture le passage au tronçon 80. L'ouverture du tronçon 102, au niveau de la surface supérieure 103 du bloc est obturée par un bouchon 107. - Pour compléter la description, on constate encore en 108 des boulons de fixation du bloc d'assemblage 15 sur les surfaces de pose 28 des manifolds, qui pénètrent dans la partie de pose par le trou 110 entre les orifices 29 et 30.
- On décrira ci-après le fonctionnement de l'agencement selon l'invention, telle qu'elle a été décrite et représentée.
- Le liquide basse pression du réservoir 11 est aspiré par les deux pompes 7 entraînées en rotation chacune par son moteur 9, à travers le bloc d'assemblage 15. Le liquide basse pression entre dans le bloc 15 par l'ouverture d'entrée 37 pour sortir par les ouvertures 29' dont chacune est raccordée à l'ouverture 29 d'un manifold. Le liquide passe ensuite à travers la suite des canaux internes du manifold 25 pour parvenir dans la chambre d'aspiration de la pompe 7 correspondante. Le liquide haute pression refoulé par les deux pompes sort par l'ouverture 30 de chaque manifold et entre par les deux orifices 30' du bloc pour sortir par l'orifice haute pression unique 38, pour parvenir au mécanisme d'assistance à la conduite 13.
- Il ressort de la description de l'invention qui précède, que celle-ci permet d'utiliser des agencements des groupes électropompe identiques qui sont ensuite assemblés par un bloc d'assemblage unique d'une structure très simple, qui est rigidement fixé sur les manifolds des deux groupes. Etant donné que l'agencement comporte deux pompes de structure identique et un bloc d'assemblage qui ne comporte qu'un dispositif de canaux internes et les clapets anti-retour et de réalimentation, le prix de fabrication et d'assemblage de l'agencement est considérablement abaissé par rapport aux agencements connus dans lesquels les pompes sont intégrées de façon à former un ensemble compact.
- Comme il ressort de la description qui précède, chaque groupe électropompe est autonome et susceptible d'être connecté par la zone de raccord de son manifold directement à la source de fluide basse pression et à l'utilisateur de fluide haute pression. Le bloc d'assemblage sert uniquement pour la connexion des électropompes autonomes à une source commune et un utilisateur commun. Le bloc ne comporte que des canaux de liaison et, le cas échéant, des fonctions qui concernent l'ensemble des électropompes assemblées.
- Il est à noter que l'invention telle que décrite et représentée n'a été donnée qu'à titre d'exemple et de multiples modifications peuvent être faites sans sortir du cadre de l'invention comme définit dans les revendications. Ainsi, l'agencement peut comprendre un plus grand nombre de groupes électropompe assemblés toujours par un bloc d'assemblage unique dont le dispositif de canaux internes peut être aisément adapté en conséquence. Bien entendu, même dans l'exemple d'agencement décrit, les dispositifs de canaux internes peuvent être faits différemment sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications.
Claims (7)
- Agencement (1) d'au moins deux dispositifs de pompes hydrauliques (7) à engrenage comprenant des pignons (47), entraînées chacune par un moteur électrique d'entrainement (9) et raccordées par un dispositif de manifold (25) à une source (11) de fluide hydraulique basse pression et à un utilisateur (13) de fluide hydraulique haute pression, un système d'assistance à la conduite d'un véhicule, l'agencement (1) étant caractérisé en ce que, chaque pompe (7) avec son moteur d'entraînement (9) constituant un groupe électropompe (3, 5) pourvu d'un manifold propre (25), un arbre (52) de l'un des pignons (47) de la pompe (7) traverse le manifold (25) pour constituer l'arbre d'entrainement de la pompe (7) relié à l'arbre du moteur (9), et en ce que les deux groupes électropompes (3, 5) sont identiques et sont raccordés à la source de fluide (11) et à l'utilisateur (13) du fluide haute pression par un bloc d'assemblage unique (15) monté sur le manifold (25) des deux groupes électropompes (3, 5), chaque manifold (25) ayant une partie latérale d'assemblage au bloc d'assemblage (15), qui comprend une zone (28) de pose du bloc d'assemblage (15) pourvue d'un orifice de raccord (29) à la source (11) et d'un orifice de raccord (30) à l'utilisateur (13).
- Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice de raccord (29) à la source (11) est un orifice d'aspiration de liquide basse pression et l'orifice de raccord (30) à l'utilisateur (13) est un orifice de refoulement de liquide haute pression, et en ce que le bloc d'assemblage (15) comprend deux zones de raccord (32, 33) comprenant un orifice de raccord haute pression (30') et basse pression (29') destinés à être raccordés aux orifices haute pression (30) et basse pression (29) d'un manifold, un orifice (37) d'aspiration de fluide hydraulique basse pression et un orifice (38) de refoulement de fluide hydraulique haute pression, qui communiquent respectivement avec les orifices basse pression (29') et haute pression (30') par un dispositif de canaux internes au bloc (15).
- Agencement (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les orifices haute pression (30, 30') et basse pression (29, 29') des manifolds (25) et du bloc d'assemblage (15) sont raccordés rigidement les uns aux autres.
- Agencement (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque zone de raccord (32, 33) d'orifices haute pression et basse pression (30', 29') du bloc d'assemblage (15) constitue une zone d'appui par laquelle le bloc d'assemblage (15) prend appui sur la zone de pose (28) d'un manifold (25).
- Agencement (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'agencement (1) comporte des clapets anti-retour (44, 44') et de réalimentation (45), qui sont intégrés dans les canaux internes du bloc d'assemblage (15) .
- Agencement (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de pose (28) d'un manifold (25) est réalisée sous forme d'une zone surélevée par rapport à une surface du manifold (25) sur laquelle est posée la pompe (7).
- Agencement (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bloc d'assemblage (15) est de forme parallélépipédique et comporte sur sa face inférieure les deux zones d'appui et dans deux faces latérales, avantageusement opposées, un orifice d'entrée de liquide basse pression (37) et un orifice de sortie de liquide haute pression (38).
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