FR2729204A1 - Agencement de raccord de tubes a moulures doubles, a temperature elevee - Google Patents
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Abstract
Il comprend un tube (12), deux organes de raccord (14, 16) filetés, et un organe d'étanchéité (18). Le tube présente deux moulures (20, 22) annulaires. Le premier organe de raccord (14) entoure le tube et présente un premier épaulement (42) s'étendant vers l'intérieur. Le deuxième organe de raccord (16) fileté présente un épaulement (46) annulaire formant un angle aigu avec l'axe longitudinal du tube et qui s'engage contre la deuxième moulure (22), pour établir une première étanchéité. L'organe d'étanchéité (18) entoure le tube et s'engage contre le tube et au moins l'un des organes de raccord pour établir une deuxième étanchéité à des températures qui pourraient faire jouer le deuxième organe formant raccord (16) et rompre la première étanchéité.
Description
AGENCEMENT DE RACCORD DE TUBES à MOULURES DOUBLES,
TEMPÉRATURE ÉLEVÉE
La présente invention concerne des agencements de raccord de tubes et, plus particulièrement, un agencement de raccord de tubes ayant une moulure double et un organe d'étanchéité, de manière que l'agencement reste isolé hermétiquement sous des températures
relativement élevées.
On connaît des raccords de tubes qui fournissent une étanchéité aux fluides et permettent d'effectuer un grand nombre de désassemblages et de réassemblages, redonnant efficacement une étanchéité à chaque fois. Un premier type de raccord de tubes communément utilisé dans l'art antérieur est un type dans lequel un écrou est glissé sur l'extrémité du tube et, ensuite, un manchon ayant deux extrémités effilées coniquement est glissé sur l'extrémité du tube. L'extrémité de tube est ensuite insérée dans un deuxième organe de couplage ayant un épaulement latéral annulaire, en formant un
angle d'à peu près 45 degrés avec l'axe du tube.
L'écrou présente également un épaulement formant un angle de 45 degrés. Les deux épaulements pressent axialement le manchon conique pour fournir une
étanchéité entre le manchon et le tube.
Un deuxième type d'agencement de raccord de tubes est un raccord de tubes à moulure unique ou à moulure double. Le brevet US No.4 871 199, qui est incorporé ici expressément dans sa totalité à titre de référence, décrit un raccord de tubes à moulure double. Avec ce type de raccord de tubes, le manchon conique du premier type de raccord de tubes est remplacé par une ou plusieurs moulures formées dans le tube. Des épaulements latéraux situés sur les premier et deuxième raccords pressent les moulures pour fournir une
étanchéité entre les moulures et les raccords.
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Cependant, chaque type de raccord de tubes peut présenter une défaillance sous des températures relativement élevées. Par exemple, un tube de gaz connecté directement à certains brûleurs étanches d'une cuisinière à gaz peut présenter une défaillance si le brûleur dépasse une certaine température au niveau de la connexion de raccord de tubes. Certains brûleurs étanches peuvent atteindre des températures allant jusqu'à et dépassant 260 degrés Celsius (500 degrés Fahrenheit). A cette température, des fuites peuvent avoir lieu du fait que les raccords de tubes peuvent jouer. En conséquence, il est nécessaire de disposer d'un raccord de tubes qui reste isolé à des températures relativement élevées, auxquelles les
composants des raccords de tubes peuvent jouer.
La présente invention propose un agencement de raccord de tube ayant un tube, des premier et deuxième organes formant raccord fileté et un organe d'étanchéité. Le tube présente au moins une première moulure annulaire à proximité d'une extrémité du tube et une deuxième moulure annulaire à l'extérieur de la première moulure annulaire. Le premier organe formant raccord fileté entoure le tube et présente un premier épaulement s'étendant radialement vers l'intérieur, à l'intérieur des première et deuxième moulures annulaires. Le deuxième organe formant raccord fileté présente un deuxième épaulement annulaire formant un angle aigu avec l'axe longitudinal du tube. Le deuxième organe formant raccord entoure l'extrémité du tube et est en contact de filetage avec le deuxième organe fileté, de manière que le deuxième épaulement s'engage contre un côté extérieur de la deuxième moulure pour établir un premier joint entre le tube et le deuxième organe formant raccord, à l'encontre de toute fuite de
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pression hydraulique. L'organe d'étanchéité entoure le tube et s'engage contre le tube et au moins l'un des premier et deuxième organes formant raccord fileté, pour établir un deuxième joint. Le deuxième joint fournit une étanchéité contre toute fuite de pression liquide à des températures qui peuvent desserrer le deuxième organe formant raccord et rompre le premier joint. Ces caractéristiques, ainsi que d'autres, de la présente invention vont être mieux comprises en se
référant à la description et aux dessins qui suivent,
dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un agencement de raccord de tube à moulure double, résistant aux températures élevées, selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe partielle longitudinale du tube formé et d'un organe formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; la figure 3 est une vue longitudinale d'une première variante du tube formé et de l'organe formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; la figure 4 est une vue longitudinale d'une deuxième variante du tube formé et de l'organe formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; la figure 5 est une vue longitudinale d'une troisième variante du tube formé et de l'organe formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; la figure 6 est une vue longitudinale d'une quatrième variante du tube formé et de l'organe
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formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; la figure 7 est une vue longitudinale d'une cinquième variante du tube formé et de l'organe formant raccord mâle de la figure 1, avant le serrage; et la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'un agencement de raccord de tube à moulure double, résistant aux températures élevées,
selon l'invention.
La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un agencement de raccord de tube 10 selon l'invention. L'agencement de raccord de tube 10 comprend un tube formé 12, des premier et deuxième organes formant raccord 14, 16 et au moins un organe
d'étanchéité 18.
Le tube 12, typiquement en aluminium, en cuivre ou en acier, est pourvu d'une pluralité de moulures, de manière connue. Bien que le mode de réalisation illustré comprenne des première et deuxième moulures , 22, des moulures supplémentaires peuvent être utilisées efficacement. Les moulures 20, 22 sont globalement de forme annulaire avant d'interconnecter les organes formant raccord comme on le voit le mieux sur la figure 2. Les moulures 20, 22 comprennent des zones 24, 26 déformées vers l'extérieur dans la paroi de tube, qui sont connectées par une partie annulaire 28 ayant une section transversale globalement en forme de U. Une moulure de maintien 30 peut être prévue en vue de maintenir le premier organe formant raccord 14 en place à proximité de l'extrémité du tube 12. La moulure de maintien 30 peut être située à l'intérieur du premier raccord 14 (figure 2), ou dans une cavité 32
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du premier raccord 14 (figure 1). Le tube 12 est également pourvu d'une partie d'entrée 33 à l'extérieur de la deuxième moulure 22. La partie d'entrée 33 est de forme globalement cylindrique pour fournir un moyen d'alignement axial afin de guider le deuxième organe
formant raccord 16 sur le tube 12.
Les premier et deuxième organes formant raccord 14, 16 sont pourvus de filetages pour permettre un vissage. Comme on le voit sur la figure 1, le premier organe formant raccord 14 est pourvu de filetage m&le 34 et d'une partie avancée 36. La partie d'entrée ou avancée 36 est prévue à l'entrée du premier organe formant raccord 14 et est globalement de forme cylindrique pour fournir un moyen d'alignement axial, afin d'être guidée dans les taraudages 38 du deuxième organe formant raccord 16. Ce moyen d'alignement aligne pratiquement les organes formant raccord 14, 16, de manière à pouvoir utiliser une clé à vis motorisée pour serrer les organes formant raccord 14, 16 ensemble sans aucun vissage manuel préalable. Les organes formant raccord 14, 16 peuvent présenter l'un quelconque des moyens usuels conçus pour l'actionnement par un outil tel que, par exemple, une tête de clé à vis 40 de forme hexagonale. Le premier organe formant raccord 14 est pourvu
d'un épaulement latéral 42 à son extrémité avant.
L'épaulement latéral 42 forme typiquement un angle d'à peu près 90 avec l'axe 44 du tube 12. De préférence, tout bord aigu est éliminé par l'agencement d'un arrondi ou chanfrein pour empêcher le cisaillement du tube 12. Le deuxième organe formant raccord 16 est également pourvu d'un épaulement latéral 46 qui forme typiquement un angle d'à peu près 45' avec l'axe 44 du tube 12. Le deuxième organe formant raccord 16 présente typiquement également un épaulement 48, à titre de
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butée pour l'avancée du tube 12. Le deuxième organe formant raccord 16 du mode de réalisation illustré présente également un épaulement 50 à titre de siège
pour l'organe d'étanchéité 18.
L'organe d'étanchéité 18 du mode de réalisation illustré est une rondelle. L'organe d'étanchéité 18 doit être réalisé en un matériau approprié résistant aux températures élevées tel que, par exemple, mais sans y être limité, le silicone, l'amiante, la céramique contenant du silicone ou le PVC. Le matériau doit pouvoir résister aux températures élevées en vue de maintenir l'étanchéité au fluide, tel que, par exemple, sans y être limité, des températures allant jusqu'à 260'C (500 degrés Fahrenheit) et, de préférence encore, des températures allant jusqu'à 427'C (800 degrés Fahrenheit). L'organe d'étanchéité 18 doit également être situé dans une position efficace pour l'étanchéité des raccords. L'organe d'étanchéité 18 isole de préférence tous les passages situés entre les organes de raccord 14 et 16 et entre les organes de raccord 14 et 16 et le tube 12. L'organe d'étanchéité 18 du mode de réalisation illustré est situé à l'intérieur de la première moulure 20 du tube 12. Il est à noter que l'organe d'étanchéité 18 peut en variante présenter d'autres formes telles que, par
exemple, la forme d'un joint torique.
La figure 1 représente l'agencement de raccord de tube 10 ainsi que les organes de raccord 14, 16 vissés entre eux, pour exercer une force de pression longitudinale sur les moulures 20, 22. Lorsque le premier organe de raccord 14 est inséré dans le deuxième organe de raccord 16, la partie d'entrée 36 aide à aligner les deux organes de raccord 14, 16 pour qu'ils soient sensiblement coaxiaux et éviter tout croisement de filetage. Le vissage entre eux des
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organes de raccord 14, 16 force l'épaulement latéral 42 du premier organe de raccord 14 à presser l'organe d'étanchéité 18 sur la première moulure 20 du tube 12 et l'épaulement 50 du deuxième organe de raccord, et force l'épaulement latéral 46 du deuxième organe de raccord 16 à venir au contact de la deuxième moulure 22 du tube 12. Avec la construction préférée de l'épaulement latéral 42 du premier organe de raccord 14, formant un angle d'à peu près 90 degrés et l'épaulement latéral 46 du deuxième organe de raccord 16 formant un angle d'à peu près 45 degrés, la compression axiale force les quatre parties annulaires
des moulures 20, 22 à être pressées en contact mutuel.
C'est-à-dire que chaque partie latérale est pressée de manière à venir globalement en continuité avec la ou les parties adjacentes suivantes. De même, du fait que l'épaulement latéral 42 du premier organe de raccord 14 est globalement perpendiculaire à l'axe 44, la première moulure 20 est poussée axialement et n'a pas particulièrement tendance à se plier radialement vers l'intérieur. L'épaulement latéral 46 du deuxième organe de raccord 16 formant un angle d'à peu près 45 degrés avec l'axe 44 établit, non seulement une composante axiale sur la deuxième moulure 22, mais également une force de pression radialement intérieure, si bien que la deuxième moulure 22 est forcée quelque peu à se déplacer vers l'intérieur par rapport à la première
moulure 20.
Comme on le-voit sur la figure 1, l'extrémité 52 du tube 12 peut ne pas être pressée contre l'épaulement 48 du deuxième organe de raccord 16. Cependant, l'étanchéité qui maintient la pression d'étanchéité au fluide de 14 bars (200 psi), par exemple, est établie entre l'épaulement latéral 46 du deuxième organe de
raccord 16 et la deuxième moulure 22 du tube 12.
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Cependant, à une température relativement élevée, les organes de raccord 14, 16 peuvent se dilater pour rompre l'étanchéité au fluide. Néanmoins, l'organe d'étanchéité 18 établit une étanchéité qui maintient la pression d'étanchéité au fluide de 14 bars (200 psi), par exemple, à température relativement élevée du fait que l'organe d'étanchéité 18 ne cède pas à cette température élevée. Cette étanchéité est établie entre l'organe d'étanchéité 18 et la première moulure 20 du tube 12 et l'épaulement 50 du deuxième organe de
raccord 16.
Les figures 3 à 7 illustrent des variantes de l'organe d'étanchéité 18 illustré sur les figures 1 et 2. Comme représenté sur les figures 3 et 4, l'organe d'étanchéité 18 peut se situer à l'extérieur de la deuxième moulure 22 du tube 12. Dans cette position, l'organe d'étanchéité 18 fournit une étanchéité entre l'épaulement latéral 46 du deuxième organe de raccord et la deuxième moulure 22 du tube 12. L'organe d'étanchéité peut être un joint torique (figure 3) ou
une rondelle (figure 4).
Comme représenté sur la figure 5, l'organe d'étanchéité peut se situer entre les moulures 20, 22 du tube 12, dans une cavité formée entre les moulures 20, 22. Dans cette position, l'organe d'étanchéité 18 établit une étanchéité entre le tube 12 et une surface intérieure 54 de forme globalement cylindrique (figure 1) du deuxième organe de raccord, à l'extérieur de chemins de fuite potentiels entre les premier et deuxième organes de raccord 14, 16 et entre le premier organe de raccord 14 et le tube 12. L'organe d'étanchéité 18 du mode de réalisation illustré est un joint torique. Il est à noter que l'organe d'étanchéité 18 peut en variante être une rondelle standard ou
SR 11534 US/JCI
Belleville dans l'un quelconque des modes de réalisation. Comme représenté sur les figures 6 et 7, l'organe d'étanchéité 18 peut être un dispositif de type à ressort ou de maintien de pression, qui maintient une pression constante entre les surfaces d'étanchéité aux températures de fonctionnement souhaitées. Le dispositif de maintien de pression peut être, par exemple mais sans y être limité, au moins une rondelle Belleville, un ressort hélicoïdal, un ressort spiral, un ressort à lame, une bobine hélicoïdale ou une rondelle pouvant être pressée, telle qu'en un matériau qui rapetisse sous l'effet d'une compression. Les modes de réalisation illustrés comprennent un couple de rondelles Belleville qui sont représentées opposées (figure 6) ou alignées (figure 7). Cependant, il est à noter qu'une seule rondelle Belleville peut également fournir une étanchéité efficace. La rondelle Belleville, ou un autre dispositif de maintien de pression, doit être réalisée en un matériau qui conserve ses capacités d'étanchéité aux températures de fonctionnement nécessaires. Les rondelles Belleville 18 sont situées entre le premier organe de raccord 14 et la première moulure du tube 20, si bien qu'une pression constante est appliquée au premier organe de raccord 14 dans une direction orientée vers l'intérieur. La pression exercée sur le premier organe de raccord 14 applique une pression sur le deuxième organe de raccord 16 en rapport, pour maintenir une pression constante entre l'épaulement latéral 46 du deuxième organe de raccord 16 et la deuxième moulure 22 du tube 12, même si les composants peuvent jouer en raison des
températures relativement élevées.
Il est à noter que le deuxième organe de raccord 16 des modes de réalisation illustrés sur les figures 3
SR 11534 US/JCI
à 7 ne nécessite pas l'épaulement 50 à titre de siège pour l'organe d'étanchéité. Par conséquent, le deuxième organe de raccord 16 peut être un organe de raccord
standard, tel qu'utilisé dans l'art antérieur.
La figure 8 illustre un deuxième mode de réalisation d'un agencement de raccord 10' selon l'invention. Les filetages mâle et femelle sont inversés concernant leur position sur les organes de raccord 14', 16'. Le premier organe de raccord 14' présente des taraudages 34' pour s'engager contre les
filetages 38' du deuxième organe de raccord 16'.
L'organe d'étanchéité 18 est une rondelle située à l'extérieur de la deuxième moulure 22, pour assurer une étanchéité entre la surface latérale 46 du deuxième
organe de raccord et la deuxième moulure 22 du tube 12.
Bien que des modes de réalisation particulier de l'invention aient été décrits en détail, il est évident que l'invention n'est pas limitée de façon correspondante à son champ d'application, mais comprend toutes les variantes et modifications faisant partie de
l'esprit de sa définition.
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1l
Claims (20)
1. Agencement de raccord de tubes (10) comprenant: un tube ayant au moins une première moulure (20) annulaire à proximité d'une extrémité dudit tube et une deuxième moulure (22) annulaire à l'extérieur de ladite première moulure (20) annulaire; un premier organe formant raccord (14) fileté entourant ledit tube et présentant un premier épaulement (42) s'étendant radialement vers l'intérieur, à l'intérieur desdites première et deuxième moulures (20, 22) annulaires; un deuxième organe formant raccord (16) fileté ayant un deuxième épaulement (46) annulaire formant un angle aigu avec l'axe longitudinal dudit tube, ledit deuxième organe formant raccord (16) entourant ladite extrémité dudit tube et étant en contact de filetage avec ledit deuxième organe fileté, de manière que ledit deuxième épaulement (46) s'engage contre un côté extérieur de ladite deuxième moulure (22), pour établir une première étanchéité entre ledit tube et le deuxième organe formant raccord (16), à l'encontre de toute fuite de pression hydraulique; et caractérisé par un organe d'étanchéité (18) entourant ledit tube et s'engageant contre ledit tube et au moins l'un desdits premier et deuxième organes formant raccord (14, 16) fileté, pour établir une deuxième étanchéité contre
toute fuite de pression hydraulique.
2. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est formé en un matériau qui fournit une étanchéité à des températures d'au moins à peu près
260 C.
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3. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité
(18) est en silicone.
4. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité
(18) est une rondelle.
5. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité
(18) est un joint torique.
6. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité
(18) est un dispositif de maintien de pression.
7. Dispositif de raccord de tubes selon la revendication 6, dans lequel ledit organe de maintien
de pression est au moins une rondelle Belleville.
8. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se situe à l'extérieur de ladite première moulure (20) et à l'intérieur dudit premier épaulement (42) dudit premier organe formant raccord (14) fileté et est pressé entre ledit premier épaulement (42) et ladite première moulure (20) et un épaulement (42) dudit deuxième organe formant raccord (16) fileté, pour
établir ladite deuxième étanchéité.
9. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se situe à l'extérieur de ladite deuxième moulure (22) et à l'intérieur dudit deuxième épaulement (46) dudit deuxième organe formant raccord (16) fileté et est pressé entre ledit deuxième épaulement (46) et ladite deuxième moulure (22) pour établir ladite
deuxième étanchéité.
10. Agencement de raccord de tubes (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se situe globalement entre ladite première moulure
SR 11534 US/JCI
(20) et ladite deuxième moulure (22) et est pressé entre ledit tube et une surface intérieure dudit deuxième organe formant raccord (16) fileté, pour établir ladite deuxième étanchéité, ladite surface intérieure étant globalement parallèle à l'axe
longitudinal dudit tube.
11. Raccord de tubes comprenant: un tube ayant une première moulure (20) annulaire à proximité d'une extrémité dudit tube et une deuxième moulure (22) annulaire à l'extérieur de ladite première moulure (20) annulaire; un premier organe formant raccord (14) fileté entourant ledit tube et ayant un premier épaulement (42) annulaire latéral à l'intérieur desdites première et deuxième moulures (20, 22) annulaires, ledit premier organe formant raccord (14) fileté étant adapté pour coopérer par filetage avec un deuxième organe formant raccord (16) fileté ayant un deuxième épaulement (46) annulaire latéral, ladite extrémité dudit tube étant adaptée pour être logée dans ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté, lorsque ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté est en contact de filetage avec ledit premier organe formant raccord (14) fileté, de manière que ledit deuxième épaulement (46) s'engage contre un côté extérieur de ladite deuxième moulure (22), pour établir une première étanchéité entre ledit tube et le deuxième organe formant raccord (16) fileté, contre toute fuite de pression hydraulique; et caractérisé par un organe d'étanchéité (18) entourant ledit tube et engagé sur lui, ledit organe d'étanchéité (18) étant placé de façon à établir une deuxième étanchéité entre ledit tube et ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté, lorsque ledit deuxième organe formant raccord (16) est vissé sur ledit premier organe foriant
SR 11534 US/JCI
raccord (14) fileté, ladite deuxième étanchéité
empêchant toute fuite de pression hydraulique.
12. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est en un matériau qui fournit une étanchéité à des températures d'au moins à peu près 260'C degrés Celsius (500 degrés Fahrenheit).
13. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est en
silicone.
14. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est une rondelle.
15. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est un joint torique.
16. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) est un
dispositif de maintien de pression.
17. Raccord de tubes selon la revendication 16, dans lequel ledit dispositif de maintien de pression
est au moins une rondelle Belleville.
18. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se situe à l'extérieur de ladite première moulure (20) et à l'intérieur dudit premier épaulement (42) dudit premier organe formant raccord (14) fileté et est pressé entre ledit premier épaulement (42) et ladite première moulure (20) et un épaulement (42) dudit deuxième organe formant raccord (16) fileté, pour établir ladite deuxième étanchéité lorsque ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté est en contact de filetage
avec ledit premier organe formant raccord (14) fileté.
19. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se, situe à
SR 11534 US/JCI
l'extérieur de ladite deuxième moulure (22) et est pressé entre ledit deuxième épaulement (46) et ladite deuxième moulure (22), pour établir ladite deuxième étanchéité lorsque ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté est en contact de filetage avec
ledit premier organe formant raccord (14) fileté.
20. Raccord de tubes selon la revendication 11, dans lequel ledit organe d'étanchéité (18) se situe globalement entre ladite première moulure (20) et ladite deuxième moulure (22) et est pressé entre ledit tube et une surface intérieure dudit deuxième organe formant raccord (16) fileté, pour établir ladite deuxième étanchéité lorsque ledit deuxième organe formant raccord (16) fileté est en contact de filetage avec ledit premier organe formant raccord (14) fileté, ladite surface intérieure étant globalement parallèle à
l'axe longitudinal dudit tube.
SR 11534 US/JCI
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