FR3143090A1 - Raccord à limiteur de couple - Google Patents
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Abstract
TITRE : Raccord à limiteur de couple
Raccord (100) comprenant
- deux embouts (2) fixés à deux conduites (C1, C2),
- le premier embout (1), est terminé par une surface d’étanchéité (13), et le deuxième embout (2) a une lèvre d’étanchéité (211).
Un écrou engagé librement sur le deuxième embout (2) derrière sa collerette (21) et vissé sur l’extrémité filetée (12) du premier embout (1) en tirant la collerette (21) pour appliquer sa lèvre d’étanchéité (211) contre la surface d’étanchéité (13) du premier embout (1) et réaliser l’étanchéité avec une contrainte déterminée,
Un écrou de base (3) a une surface d’appui (32) pour presser la lèvre (211) contre la surface d’appui (13).
Un organe de serrage (4) a sur sa face tournée vers la première couronne (33), une deuxième couronne (42) venant contre la première couronne (33) appuyé par un élément de ressort de compression (5),
par un écrou de précontrainte (6) vissé sur le segment fileté (35) de l’écrou de base (3).
Figure 1 partie B
Description
La présente invention se rapporte à un raccord pour réunir deux conduites avec un couple de serrage prédéterminé comprenant un premier embout fixé à une première conduite, un deuxième embout fixé à une seconde conduite à réunir, le premier embout muni d’une collerette de prise d’outil étant terminé par un filetage et une surface d’étanchéité, le deuxième embout a une collerette terminée par une lèvre d’étanchéité destinée à être appliquée contre la surface d’étanchéité du premier embout, un écrou engagé librement sur le deuxième embout derrière sa collerette et vissé sur l’extrémité filetée du premier embout en tirant la collerette pour appliquer sa lèvre d’étanchéité contre la surface d’étanchéité du premier embout et réaliser l’étanchéité avec une contrainte déterminée.
Il est connu de serrer des raccords de deux conduites ou tuyaux avec une clef dynamométrique permettant de serrer avec un couple de serrage déterminé.
Toutefois, le respect du couple de serrage n’est pas toujours garanti et la clef dynamométrique est très encombrante pour le serrage d’un raccord dans un environnement contraint.
BUT DE L’INVENTION
La présente invention a pour but de développer un moyen de serrage permettant de garantir la précision du serrage avec un couple de consigne sans utiliser de clef dynamométrique.
EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION
A cet effet, l’invention a pour objet un raccord du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu’il comprend un écrou de base en forme de manchon ayant : à une extrémité, un taraudage pour se visser sur le segment fileté du premier embout, une surface d’appui à la suite du taraudage pour pousser la collerette du deuxième embout et presser sa lèvre contre la surface d’appui du premier embout, une couronne d’accrochage , extérieure, un palier et, un segment fileté à son extrémité, un écrou de serrage venant sur le palier lisse pour y tourner librement et ayant sur sa face tournée vers la couronne de l’écrou de base -une deuxième couronne destinée à venir contre la première couronne de l’écrou de base, sur sa face opposée une surface d’appui, un élément de ressort de compression appliqué contre la surface d’appui de l’écrou de serrage, un écrou de précontrainte vissé sur le segment fileté de l’écrou de base pour presser avec une précontrainte déterminée l’écrou de serrage contre la couronne d’accrochage de l’écrou de base par l’intermédiaire de l’élément de ressort de compression, la deuxième couronne d’accrochage étant reliée à la première couronne d’accrochage pour transmettre par contact le couple de serrage de l’écrou sur le premier embout jusqu’à un couple de consigne réglé par le serrage de l’élément de ressort de compression serrant élastiquement les deux surfaces d’accrochage.
Le raccord selon l’invention a l’avantage de permettre de raccorder deux conduites avec un couple de serrage de consigne fixés et réglés de manière précise.
Le raccord est en effet fourni à l’installateur avec le couple de consigne préréglé en usine et donc réglé de manière précise et vérifié, réglage sur lequel l’installateur ne peut intervenir sur ce réglage.
L’installateur ne peut que serrer le raccord à la limite du couple de consigne sans pouvoir dépasser cette limite.
Ce raccord offre ainsi une garantie importante pour les travaux en série et nécessitant une intervention rapide, répétée sur de multiples raccords et qui ne doivent pas être soumis aux aléas d’un serrage même si celui-ci est fait avec une clef dynamométrique.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la première couronne d’accrochage comporte un ensemble de rampes périphériques et la deuxième couronne d’accrochage comporte un ensemble de rampes périphériques, les deux couronnes sont complémentaires de façon à transmettre le couple de serrage exercé par l’écrou de serrage jusqu’au couple de consigne.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’organe de serrage est en forme d’écrou chapeau dont la surface de prise d’outil coiffe l’élément de ressort de compression et l’organe de précontrainte. Cela protège ces éléments et aussi interdit toute intervention directe par un outil dans l’intervalle entre l’élément de ressort de compression et l’écrou de précontrainte.
De plus et de manière avantageuse, l’écrou de précontrainte a une surface de prise d’outil qui n’est pas accessible à un outil habituel mais un outil spécialement conçu pour cette application particulière pour éviter toute intervention sur le réglage du couple de consigne du sous-ensemble formé par l’écrou de base, l’organe de serrage, l’élément de ressort de compression et l’écrou de précontrainte qui est serti après le réglage sur la partie filetée du manchon. Il est avantageux de pouvoir vérifier la bonne exécution du serrage puisqu’il suffit à la personne qui vérifie le serrage de serrer une nouvelle fois l’écrou de serrage.
Cette protection est indispensable pour garantir la fiabilité de ce raccord, c’est-à-dire la conformité du raccord à ses paramètres du signe.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’élément de ressort de compression est un ressort Belleville.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un mode de réalisation d’un raccord représenté dans les dessins annexés dans lesquels :
DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Selon les figures 1 et 2, l’invention a pour objet un raccord 100 destiné à réunir deux conduites C1, C2 avec un couple de serrage prédéterminé (couple de consigne CS).
Ce raccord 100 d’axe XX se compose d’un premier embout 1 destiné à être fixé à une première conduite C1 et d’un second embout 2 destiné à être fixé à l’autre conduite C2 à réunir par le raccord et comprenant en outre un écrou de base 3 et un organe de serrage 4.
L’écrou de base 3 est emmanché sur le deuxième embout 2 et il porte l’organe de serrage 4 pour entraîner l’écrou de base 3 avec le deuxième embout 2 et serrer celui-ci contre le premier embout 1 avec un couple de serrage de consigne CS.
Le premier embout 1 en forme de manchon est muni sur sa surface extérieure d’une couronne d’écrou 11 formant une surface de prise d’outil, par exemple, un profil hexagonal à facettes 111, comme cela est habituel pour les éléments à visser.
Ce premier embout 1 se termine à son autre extrémité par un filetage 12 et une surface d’étanchéité 13 dans un plan perpendiculaire à l’axe XX.
L’écrou de base 3 est destiné à être vissé sur l’embout 1 en tirant et pressant le deuxième embout 2 par sa collerette 21 pour appuyer sa lèvre d’étanchéité 211 contre la surface d’étanchéité 13 du premier raccord 1.
L’écrou de base 3 est formé de deux manchons cylindriques 3a, 3b reliés par une couronne 3c. Le manchon 3a destiné à se visser sur l’embout 1 a un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur du premier embout 1.
Le manchon 3b destiné à coiffer le deuxième embout 2 a un diamètre intérieur correspondant, au jeu près, au diamètre extérieur de l’embout 1 sur lequel il est emmanché.
La différence des diamètres de l’écrou de base 3 correspond au relief formé par la collerette 21 de l’embout 2 et à l’épaisseur de l’embout 1 formant la surface d’appui 13.
La réunion des deux surfaces intérieures des manchons 3a, 3b forme une surface d’appui 32 conique ou plane correspondant à la forme du côté 212 de la collerette 21 contre lequel pousse l’écrou 3.
La jonction 3c des deux manchons 3a, 3b chevauche la surface d’appui 32 et porte une couronne d’accrochage 33. Au-delà de cette couronne d’accrochage 33, le manchon 3b a une surface lisse formant par un palier 34 et ensuite un segment fileté 35.
L’organe de serrage 4 destiné à coopérer avec l’écrou de base 3 est en forme de roue avec un orifice central 41 pour s’appuyer sur le palier 34 de l’écrou de base 3. Sur sa face tournée vers l’écrou 3, il a une couronne d’accrochage 42 pour coopérer avec la première couronne d’accrochage 33 de l’écrou de base 3 ; le bord extérieur de l’organe de serrage 4 est une surface de prise d’outil 43, par exemple, à facettes pour un contour de prise d’outil hexagonal.
La surface de l’organe de serrage 4, à l’opposé de celle de la (deuxième) couronne d’accrochage 42 est une surface d’appui 44 pour un élément de ressort de compression 5 entourant le palier 34 de l’écrou 3.
L’élément de ressort de compression 5 est pris en sandwich entre la surface d’appui 44 et un écrou de précontrainte 6 pour être vissé sur le segment fileté 35 de l’écrou de base 3 et serrer l’élément de ressort 4 contre l’organe de serrage 3 et ainsi la deuxième couronne d’accrochage 41 contre la première couronne d’accrochage 33.
L’écrou de précontrainte 6 est protégé et ne comporte pas de surface de prise d’outil autre que la prise d’outil spéciale, non représentée, utilisée pour le réglage du couple de consigne CS en usine. L’écrou peut être immobilisé par sertissage ou autre solution mécanique après le réglage en usine.
Comme le montre la vue en coupe de la partie B de la , l’écrou de serrage 4 est un écrou chapeau qui couvre à la fois l’élément de ressort de compression 5 et l’écrou de précontrainte 6 de façon à éviter tout déréglage du couple de serrage de consigne.
La manœuvre de l’écrou de précontrainte 6 nécessite un outil avec une prise particulière, par exemple, une clef à broche venant s’accrocher dans deux perçages diamétraux réalisés dans la face extérieure de l’écrou de précontrainte 6.
Le sous-ensemble 100a du raccord 100 comprenant l’écrou 3, l’organe de serrage 4, l’élément de ressort de compression 5 et l’écrou de précontrainte 6 est préréglé au couple de serrage de consigne CS. L’assemblage des conduites C1, C2 par le raccord 100 consiste à fixer les deux embouts 1, 2 à l’extrémité respective des conduites C1, C2 puis à visser le sous-ensemble 100a (emmanché sur l’embout 2 avant la fixation de celui-ci à la conduite C2), sur le segment fileté 12 de l’embout 1. Le premier embout 1 est tenu par un outil appliqué à sa surface de prise d’outil 11 et le sous-ensemble 100a est manœuvré en utilisant sa surface de prise d’outil 43. Le mouvement de vissage se poursuit jusqu’à ce que les couronnes radiales d’accrochage 33, 42 patinent et ne transmettent plus de couple supérieur au couple de serrage de consigne CS. De manière avantageuse, les dents formées par les couronnes d’accrochage permettent le desserrage sans limitation de couple puisque dans le sens de dévissage de l’écrou de serrage, les dents s’entraînent par les crans formés par les faces verticales des dents.
Le serrage du raccord 100 est fait par le vissage de l’écrou de base 3 sur le segment fileté 12 du premier embout 1, en étant entraîné en rotation pour son vissage par l’organe de serrage 4 monté libre en rotation sur un palier 34 et coopérant par sa surface d’accrochage 42 avec la première surface d’accrochage 33 de l’écrou de base 3. L’organe de serrage 4 est poussé contre l’écrou de base 3 par l’élément de ressort de compression 5 lui-même poussé par l’écrou de précontrainte 6 vissé par son taraudage 61 sur l’écrou de base 3. Le serrage de l’élément de ressort de compression 5 par le vissage réglé de l’écrou de précontrainte 6 permet de régler le couple de consigne CS par lequel l’écrou de serrage 4 entraîne l’écrou de base 3 pour son vissage sur le premier embout 1.
Le serrage de l’écrou de base 3 sur l’embout 1 peut se faire jusqu’à atteindre le couple de consigne fixé par l’écrou de précontrainte 6 et l’élément de ressort de compression 5.
Pour ce serrage, l’embout 1 est tenu avec un outil appliqué à sa surface de prise d’outil 11, par exemple, comme indiqué, une surface hexagonale à facettes 111 ou méplats. Comme le montre la partie A de la , l’extrémité de l’écrou de base 3 avec sa couronne à facettes 36 porte la couronne d’accrochage.
Il est à remarquer que l’écrou 4 permet de desserrage.
Le premier embout 1 comporte une collerette avec une surface périphérique de prise d’outil 11, par exemple, une structure hexagonale à facettes 111.
La montre, par une vue de côté et une vue en perspective, la structure de l’écrou de base 3 et de ses différentes parties visibles de l’extérieur telles que le manchon 3a muni du taraudage 31, d’un côté de la couronne 36 à facettes 361 portant la couronne d’accrochage 33 ; celle-ci est suivie d’une surface lisse formant le palier 34 et ensuite d’un segment fileté 35.
La surface d’accrochage 33 est composée de facettes identiques 331, en forme de rampes laissant entre elles des surfaces radiales formant des crans de dévissage 332.
La montre dans ses deux vues A et B la forme de l’organe de serrage 4 qui a une surface de prise d’outil 41 en forme d’écrou hexagonal à facettes 431. Cet organe 4 se place sur la surface de palier 34. Cette position montre la face de l’organe 4 a une couronne d’accrochage 43 constituée par une succession d’éléments en forme de rampe 431, de pente opposée selon la direction axiale XX à celle de la couronne d’accrochage 33 de l’écrou de base 3. Les extrémités en saillie des rampes 431 se terminent par des surfaces radiales formant des crans 432 coopérant avec ceux des rampes de la couronne d’accrochage 33 pour le dévissage. Lorsque l’organe de serrage 4 est tourné dans le sens des aiguilles d’une montre, le glissement des rampes 431 sur les rampes 331 de l’écrou de base 3 se traduit par une poussée de la droite vers la gauche qui entraîne la collerette 21 du second embout 2 et pousse sa lèvre d’étanchéité 211 contre la surface d’appui 13 du premier embout 1.
Le desserrage du raccord peut se faire par le contact des crans 432 des rampes 431.
Selon une variante avantageuse, les facettes 361 de la couronne 36 et celle 431 de l’écrou de serrage 4 sont munies de repères dont l’association permet de vérifier de visu que le raccord 100 est bien serré. Il est particulièrement avantageux qu’en position serrée du raccord 100, une facette 361 munie d’un repère coïncide avec une facette 431 avec un repère.
En conclusion, l’invention a pour objet un raccord 100 pour réunir deux conduites avec un couple de serrage prédéterminé comprenant un premier embout 1 fixé à une première conduite C1, un deuxième embout 2 fixé à une seconde conduite C2 à réunir, le premier embout 1 muni d’une collerette de prise d’outil 11 étant terminé par un filetage 12 et une surface d’étanchéité 13, le deuxième embout 2 a une collerette 21 terminée par une lèvre d’étanchéité 211 destinée à être appliquée contre la surface d’étanchéité 13 du premier embout 1, un écrou engagé librement sur le deuxième embout 2 derrière sa collerette 21 et vissé sur l’extrémité filetée 12 du premier embout 1 en tirant la collerette 21 pour appliquer sa lèvre d’étanchéité 211 contre la surface d’étanchéité 13 du premier embout 1 et réaliser l’étanchéité avec une contrainte déterminée, raccord caractérisé en ce qu’il comprend : A) un écrou de base 3 en forme de manchon ayant : à une extrémité, un taraudage 31 pour se visser sur le segment fileté 12 du premier embout 1, une surface d’appui 32 à la suite du taraudage 31 pour pousser la collerette 21 du deuxième embout 2 et presser sa lèvre 211 contre la surface d’appui 13 du premier embout 1, une première couronne d’accrochage 33, un palier 34 et, un segment fileté 35 à son extrémité, un organe de serrage 4 venant sur le palier lisse 34 pour y tourner librement et ayant : sur sa face tournée vers la première couronne 33 de l’écrou de base 3, une deuxième couronne 42 destinée à venir contre la première couronne 33 de l’écrou de base 3, et sur sa face opposée, une surface d’appui 43, un élément de ressort de compression 5 appliqué contre la surface d’appui 43 de l’organe de serrage 4, un écrou de précontrainte 6 vissé sur le segment fileté 35 de l’écrou de base 3 pour presser avec une précontrainte déterminée l’organe de serrage 4 contre la couronne d’accrochage 33 de l’écrou de base 3 par l’intermédiaire de l’élément de ressort de compression 5, la deuxième couronne d’accrochage 42 étant reliée à la première couronne d’accrochage 33 pour transmettre par contact, le couple de serrage à l’écrou 3 se vissant sur le premier embout 1 jusqu’à un couple de consigne CS réglé par le serrage de l’élément de ressort de compression 5 serrant élastiquement les deux surfaces d’accrochage 42/33.
Dans ce raccord la première couronne d’accrochage 33 comporte un ensemble de rampes 331 périphériques et la deuxième couronne d’accrochage 42 comporte un ensemble de rampes 421 périphériques, les deux couronnes 33, 42 sont complémentaires de façon à transmettre le couple de serrage exercé par l’écrou de serrage jusqu’au couple de consigne CS.
De façon avantageuse l’écrou de serrage 4 est en forme d’écrou-chapeau dont la surface de prise d’outil 43 coiffe l’élément de ressort de compression 5 et l’écrou de précontrainte 6.
En particulier, l’élément de ressort de compression 5 est un ressort Belleville.
Selon une autre caractéristique, le premier embout 1 a une collerette de prise d’outil 11 munie de facettes 111 et au moins l’une des facettes comporte un repère de serrage, l’organe de serrage 4 comporte une surface de prise d’outil 43 munie de facettes 31 dont au moins l’une comporte un repère dont la position en fin de serrage du raccord correspond au repère de la facette 111 de la collerette du premier embout.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX
100 Raccord
100a Sous-ensemble de raccord
1 Premier embout
11 Surface de prise d’outil / collerette de prise d’outil
111 Facette
12 Segment fileté
13 Surface d’étanchéité
2 Deuxième embout
21 Collerette
211 Lèvre d’étanchéité
212 Surface d’appui conique
3 Ecrou de base
3a Manchon
3b Manchon
3c Jonction des manchons 3a, 3b
31 Taraudage
32 Surface d’appui conique
33 (Première) couronne d’accrochage
331 Rampes
332 Crans de dévissage
34 Palier lisse
35 Segment fileté
36 Couronne à facette
361 Facette
4 Organe de serrage
41 Orifice central
42 Seconde couronne d’accrochage
421 Rampe
43 Surface de prise d’outil
431 Facettes
432 Crans de dévissage
44 Surface d’appui
5 Elément de ressort de compression
51 Orifice central
6 Ecrou de précontrainte
61 Taraudage
C1 Conduite
C2 Conduite
XX Axe du raccord
Claims (5)
- Raccord (100) pour réunir deux conduites avec un couple de serrage prédéterminé comprenant
- un premier embout (1) fixé à une première conduite (C1),
- un deuxième embout (2) fixé à une seconde conduite (C2) à réunir,
- le premier embout (1) muni d’une collerette de prise d’outil (11) étant terminé par un filetage (12) et une surface d’étanchéité (13),
- le deuxième embout (2) a une collerette (21) terminée par une lèvre d’étanchéité (211) destinée à être appliquée contre la surface d’étanchéité (13) du premier embout (1),
- un écrou engagé librement sur le deuxième embout (2) derrière sa collerette (21) et vissé sur l’extrémité filetée (12) du premier embout (1) en tirant la collerette (21) pour appliquer sa lèvre d’étanchéité (211) contre la surface d’étanchéité (13) du premier embout (1) et réaliser l’étanchéité avec une contrainte déterminée,
raccord caractérisé en ce qu’il comprend :
A) un écrou de base (3) en forme de manchon ayant :
- à une extrémité, un taraudage (31) pour se visser sur le segment fileté (12) du premier embout (1),
- une surface d’appui (32) à la suite du taraudage (31) pour pousser la collerette (21) du deuxième embout (2) et presser sa lèvre (211) contre la surface d’appui (13) du premier embout (1),
- une première couronne d’accrochage (33),
- un palier (34) et,
- un segment fileté (35) à son extrémité,
B) un organe de serrage (4) venant sur le palier lisse (34) pour y tourner librement et ayant :
- sur sa face tournée vers la première couronne (33) de l’écrou de base (3), une deuxième couronne (42) destinée à venir contre la première couronne (33) de l’écrou de base (3), et
- sur sa face opposée, une surface d’appui (43),
C) un élément de ressort de compression (5) appliqué contre la surface d’appui (43) de l’organe de serrage (4),
D) un écrou de précontrainte (6) vissé sur le segment fileté (35) de l’écrou de base (3) pour presser avec une précontrainte déterminée l’organe de serrage (4) contre la couronne d’accrochage (33) de l’écrou de base (3) par l’intermédiaire de l’élément de ressort de compression (5),
E) la deuxième couronne d’accrochage (42) étant reliée à la première couronne d’accrochage (33) pour transmettre par contact, le couple de serrage à l’écrou (3) se vissant sur le premier embout (1) jusqu’à un couple de consigne (CS) réglé par le serrage de l’élément de ressort de compression (5) serrant élastiquement les deux surfaces d’accrochage (42/33). - Raccord (100) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la première couronne d’accrochage (33) comporte un ensemble de rampes (331) périphériques et la deuxième couronne d’accrochage (42) comporte un ensemble de rampes (421) périphériques, les deux couronnes (33, 42) sont complémentaires de façon à transmettre le couple de serrage exercé par l’écrou de serrage (4) jusqu’au couple de consigne (CS). - Raccord (100) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l’écrou de serrage (4) est en forme d’écrou-chapeau dont la surface de prise d’outil (43) coiffe l’élément de ressort de compression (5) et l’écrou de précontrainte (6). - Raccord (100) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l’élément de ressort de compression (5) est un ressort Belleville. - Raccord (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4,
Caractérisé en ce que
Le premier embout (1) a une collerette de prise d’outil (11) munie de facettes (111) et au moins l’une des facettes comporte un repère de serrage, l’organe de serrage (4) comporte une surface de prise d’outil (43) munie de facettes (31) dont au moins l’une comporte un repère dont la position en fin de serrage du raccord correspond au repère de la facette (111) de la collerette du premier embout.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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| FR2314002A FR3143091B1 (fr) | 2022-12-13 | 2023-12-12 | Raccord à limiteur de couple |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE112018008219T5 (de) * | 2018-12-20 | 2021-09-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Rohrverbindungsstruktur und Klimaanlage |
| EP3627125B1 (fr) * | 2018-09-19 | 2022-11-02 | Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG | Procédé de montage pour composants de tuyauterie |
| WO2022251078A1 (fr) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | Kim Brian B | Raccord de tuyau permettant un verrouillage facile avec un couple approprié |
-
2022
- 2022-12-13 FR FR2213275A patent/FR3143090B1/fr active Active
-
2023
- 2023-12-12 FR FR2314002A patent/FR3143091B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3627125B1 (fr) * | 2018-09-19 | 2022-11-02 | Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG | Procédé de montage pour composants de tuyauterie |
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| WO2022251078A1 (fr) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | Kim Brian B | Raccord de tuyau permettant un verrouillage facile avec un couple approprié |
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| FR3143090B1 (fr) | 2024-11-15 |
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