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Dispositif de séparation d'une phase d'un fluide à nettoyer.
Description.
L'invention concerne un dispositif pour séparer une phase d'un fluide à nettoyer, en particulier un déshuileur d'air selon le préambule de la revendication 1 du brevet. Un tel déshuileur d'air est par exemple décrit dans le document EP 0 715 877 Al.
Pour séparer un mélange d'huile et d'air, on utilise la plupart du temps des éléments rapportés cylindriques qui sont montés sur le réservoir sous pression à la sortie d'air purifié. Le couvercle et le fond de ces éléments rapportés de séparation sont de préférence constitués de tôle. Le disque de tôle formant le fond possède en général un diamètre plus grand que celui de l'élément de séparation de telle sorte que celui-ci puisse être serré sur un raccord bridé correspondant du réservoir sous pression et puisse être monté de cette manière.
Cette forme de construction des éléments de séparation pose cependant des problèmes lors du montage. Les libertés de configuration pour le fond de tôle sont limitées par le choix du produit semi-fini et du procédé de fabrication. Par suite, l'insertion ou selon le cas le centrage de l'élément de séparation dans le logement est compliqué. Par ailleurs, en raison de la géométrie simple de la plaque de fond, il existe le risque qu'au cours du remplacement de l'élément de séparation, il se produise des confusions et que soit monté, par suite, un élément de séparation erroné. En tout cas, les fonds de tôle des différents éléments de séparation sont tellement similaires que même des éléments de séparation erronés pourront être montés avec succès sur le raccord bridé.
On peut donc tout au plus éviter une confusion
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par la désignation de type des différents éléments rapportés de séparation.
Le but de l'invention réside donc dans un élément de séparation qui soit simple à manipuler lors du montage et exclue une confusion des pièces de rechange. Cet objectif est atteint par les caractéristiques de la revendication 1.
Avantages de l'invention.
L'élément rapporté de séparation selon l'invention possède un fond, qui présente des caractéristiques géométriques, qui correspondent au logement correspondant du boîtier. Les caractéristiques géométriques du logement ou selon le cas de l'élément rapporté sont telles qu'un montage de l'élément rapporté ne soit possible qu'en faisant correspondre les caractéristiques géométriques. Au cas où, par inadvertance, on choisirait un élément de séparation erroné comme pièce de rechange, cela sautera aux yeux du monteur au plus tard lorsqu'il effectuera son montage dans le logement.
On peut de cette manière former des palettes unitaires d'éléments rapportés de séparation, dans lesquelles chaque modèle présente différentes caractéristiques géométriques. Une confusion entre les modèles est donc exclue. Il va de soi que cette gamme de produits ne peut pas être établie seulement pour des éléments rapportés de déshuileurs d'air. Des gammes de produits similaires peuvent être envisagées, par exemple, également pour des éléments rapportés de filtres.
Le fond de l'élément de séparation se présente sous la forme d'une pièce moulée, en particulier en matière plastique. On obtient ainsi une grande plage de variantes pour les caractéristiques géométriques. On doit y songer lors de la conformation des pièces
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moulées. La technique de pré-moulage permet également de fabriquer des formes géométriques complexes de manière économique.
Il est avantageux de prévoir, pour simplifier le montage, des aides d'insertion sur l'élément rapporté de séparation ou dans le boîtier. Ces aides assureront un guidage de l'élément lors de son insertion dans la direction axiale par rapport à la direction d'insertion.
Pour autant que cela soit nécessaire, l'élément rapporté est amené par les aides d'insertion également dans la position angulaire correcte par rapport au logement dans le boîtier. De la sorte, le montage des éléments rapportés de rechange est sensiblement simplifié. En supposant que l'on ait choisi l'élément rapporté correct, les géométries correspondantes de l'élément rapporté et du logement coïncideront simplement. L'aide d'insertion peut également être intégrée aux caractéristiques géométriques elles-mêmes.
Une autre variante de l'invention prévoit d'intégrer les caractéristiques géométriques du logement à un écran directeur, qui est inséré pour sa part dans le boîtier du récipient sous pression. A la différence du récipient sous pression, l'écran directeur et donc également les caractéristiques géométriques du logement peuvent être constitués d'un matériau plastique, ce qui a pour effet de réduire le coût de la solution selon l'invention. L'écran directeur sert à protéger l'élément de séparation de l'air brut entrant. En option, les moyens géométriques peuvent être intégrés à une plaque intermédiaire, qui est montée entre une ouverture du boîtier et le capot pour la réception de l'élément rapporté.
Cette mesure permet en particulier de rééquiper en éléments rapportés de vieux boîtiers sans confusion.
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Selon une forme de réalisation appropriée de l'idée inventive, les caractéristiques géométriques peuvent être constituées de nipples, qui s'engagent dans des gorges de guidage correspondantes. Un mouvement relatif entre l'élément rapporté et le logement, en particulier une rotation de l'élément rapporté, permet d'établir une liaison à adaptation de formes. Une possibilité de variante géométrique pour une gamme d'éléments rapportés peut, par exemple, être obtenue par la position angulaire des nipples à la périphérie du joint d'assemblage ou de leur grandeur.
Une autre variante de l'invention réside dans un anneau rotatif, qui est monté de manière à pouvoir tourner dans le logement du boîtier. Cet anneau représente en l'occurrence, lors du montage de l'élément rapporté, la liaison entre le logement et l'élément rapporté. Cette forme de construction a l'avantage que le mouvement relatif nécessaire au montage de l'élément rapporté entre les moyens de liaison peut être réalisé par l'anneau rotatif. De la sorte, les forces de montage nécessaires seront déplacées de l'élément rapporté sur l'anneau rotatif. Cette mesure sert à protéger les couches de séparation sensibles de l'élément rapporté.
Une autre variante de l'invention prévoit de préférence des attaches élastiques qui s'engagent dans des voies de guidage. Les voies de guidage sont conformées de telle sorte qu'il se produise une liaison à adaptation de formes entre les deux éléments de construction au moyen d'un mouvement relatif entre le logement et l'élément rapporté. Il est avantageux que les attaches s'encliquettent dans des arrêts dans la position montée de l'élément rapporté. Cela empêche un dégagement par vibration de l'élément rapporté lorsque celui-ci est soumis à des oscillations. En outre, la liaison peut être conformée de manière avantageuse de
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telle sorte qu'un dégagement ne soit possible que par destruction des attaches. On évite de la sorte que des éléments rapportés jetables soient utilisés une seconde fois.
La variante avec des attaches convient de manière particulière à de plus petits éléments de séparation, qui sont suspendus dans le couvercle du récipient sous pression. En raison du peu de place, le montage peut être compliqué dans ces structures. Les attaches permettent de simplifier le montage en faisant en sorte que l'élément de séparation soit prémonté dans le couvercle et que celui-ci puisse être ensuite appliqué sur le récipient sous pression.
Une autre variante de l'invention prévoit des barrettes qui sont aménagées dans la direction axiale par rapport à l'axe central de l'élément rapporté. Ces barrettes s'engagent dans des évidements et permettent ainsi le montage de l'élément rapporté. Un risque de confusion avec des éléments rapportés erronés peut se produire dans cette variante par variation de la conformation des barrettes ou selon le cas de la répartition des barrettes par rapport à la périphérie. En outre, par exemple, la hauteur des barrettes peut être modifiée dans un seul et même élément rapporté. Dans le cas d'un montage par méprise d'un élément rapporté erroné, cela entraîne un vacillement sur les barrettes qui attire immédiatement l'attention du monteur.
Une modification de cette variante prévoit d'utiliser, en lieu et place des barrettes, des ressauts agencés radialement qui s'enclenchent dans une fente correspondante. En l'occurrence, on obtient les mêmes possibilités de variation que dans la variante avec les barrettes.
Selon un autre aspect de l'invention, on se prémunit contre tout risque de confusion des éléments en
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prévoyant un contour polygonal spécial sur l'élément rapporté. Ce contour correspond alors à une forme négative correspondante du contour polygonal dans le logement. Une telle conformation des caractéristiques géométriques a l'avantage qu'un centrage est intégré en raison de la géométrie.
Les moyens géométriques décrits ci-dessus peuvent être combinés pour élargir le nombre de variantes. Il va de soi que l'on peut aussi songer à d'autres caractéristiques géométriques, qui peuvent être combinées également avec celles décrites ici.
Ces caractéristiques et d'autres caractéristiques de formes de réalisation préférées de l'invention ressortiront des revendications ainsi que de la description et des dessins, dans lesquels les caractéristiques individuelles peuvent être utilisées seules ou à plusieurs sous la forme de sous-combinaisons dans la forme de réalisation de l'invention et dans d'autres domaines et peuvent représenter des formes de réalisation avantageuses ainsi que protectrices en soi, pour lesquelles on demande ici une protection.
Brève description des dessins.
Des exemples de réalisation particuliers de l'invention seront à présent expliqués plus en détail en se référant aux dessins ci-annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en coupe de la partie supérieure d'un récipient sous pression dans laquelle l'élément rapporté d'un déshuileur d'air est monté en utilisant un anneau rotatif, la Fig. 2 est une vue latérale du tracé possible de la gorge de guidage dans l'élément rapporté d'un déshuileur d'air, la Fig. 3 est une vue d'un détail d'une variante de l'agencement de l'élément de déshuilage d'air selon la Fig. l, dans laquelle on n'utilise pas
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d'anneau rotatif et dans laquelle il est prévu une nervure dans le boîtier comme aide d'insertion pour l'élément rapporté, la Fig.
4 est une vue en coupe de l'agencement d'un petit élément de déshuilage d'air dans le couvercle du récipient sous pression, dans laquelle des attaches et des voies de guidage sont utilisées, la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la Fig. 4, dans laquelle les attaches se présentent à l'état démonté de l'élément rapporté, la Fig. 6 représente les attaches selon la Fig. 5 à l'état monté, la Fig. 7 est une section d'une variante de l'élément de déshuilage d'air selon la Fig. 4, dans laquelle on utilise des attaches qui s'encliquettent dans des arrêts, la Fig. 8 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la Fig. 7, qui représente en particulier une attache bloquée en coupe, la Fig. 9 est une vue du détail d'un agencement de l'élément de déshuilage d'air correspondant à la Fig.
4 dans le couvercle du boîtier du récipient sous pression, dans laquelle des barrettes sont prévues pour se prémunir contre des confusions ainsi qu'une denture comme aide d'insertion, la Fig. 10 est une vue en coupe selon la ligne C-C de la Fig. 9 sous la forme d'un développement dans lequel les barrettes et les évidements correspondants sont représentés en coupe, la Fig. 11 est une vue en coupe selon la ligne D-D de la Fig. 9 sous la forme d'un développement dans lequel la denture utilisée comme aide d'insertion est représentée en coupe, la Fig. 12 représente une variante en coupe selon la Fig. 9, dans laquelle on utilise comme moyens
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pour assurer un montage sans confusion des ressauts ainsi qu'un contour polygonal de l'élément rapporté, la Fig. 13 est une vue de la variante de la Fig.
12 lorsque le couvercle du boîtier est retiré avant la mise en place du filtre, la Fig. 14 représente une vue en coupe selon la ligne E-E de la Fig. 12 sous la forme d'un développement dans lequel des ressauts et des aides d'insertion sont représentés en coupe, et la Fig. 15 représente une variante en forme d'étoile d'un élément rapporté de forme polygonale selon la Fig. 12 représenté dans la vue selon le Fig. 13, dans laquelle la vue est représentée avec et sans élément de filtre rapporté incorporé.
Description des exemples de réalisation.
La Fig. 1 représente un élément de déshuilage d'air, qui est monté en dessous d'un capot 10. Le capot est monté sur une ouverture du boîtier 11, l'ouverture permettant l'acheminement de l'air brut à un élément rapporté 12 pour déshuiler l'air. Entre le capot 10 et l'élément rapporté 11 est prévue une plaque intermédiaire 13 qui sert de logement 14 à un anneau rotatif 15. Sur la périphérie externe de l'anneau rotatif sont appliquées des vis 16, dont les têtes coopèrent avec le logement 14 qui, dans cette variante, sert de surface de butée pour les têtes des vis. Sur la périphérie interne de l'anneau rotatif 15 sont prévus des nipples 17. Le montage de l'élément rapporté 12 se fait par application sur la plaque intermédiaire 13.
Pour autant que l'on ait choisi l'élément rapporté de rechange correct, les nipples 17 de l'anneau rotatif 15 glisseront dans des gorges de guidage correspondantes 18. Par rotation de l'anneau rotatif, les nipples 17 se déplacent à travers les gorges de guidage 18, l'élément rapporté se fixant sur la plaque intermédiaire. Le capot
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10 doit bien entendu être retiré pour l'opération de remplacement. Le capot peut présenter, sur sa paroi interne, une sécurité de blocage 19, qui s'engage dans un renfoncement 20 de l'anneau rotatif et empêche ainsi un desserrage involontaire de l'élément rapporté en cours de fonctionnement.
En cours de fonctionnement, l'air comprimé non épuré traverse l'ouverture du boîtier 11 le long de l'anneau rotatif 15 dans le capot 10 et traverse ensuite l'élément rapporté de l'extérieur vers l'intérieur. A l'intérieur de l'élément rapporté, il est prévu un tube central 21, qui sort du récipient et sert ainsi de sortie d'air pur. L'huile séparée se recueille à l'intérieur de l'élément rapporté autour du tube central et peut quitter le système par une conduite de drainage 22. Cet agencement du déshuileur d'air a cette propriété positive que le capot 11 ne possède pas de raccords. Lors du remplacement de l'élément rapporté, on ne doit donc pas démonter de conduites de raccord, ce qui a pour effet de simplifier l'opération de remplacement.
La Fig. 2 représente l'élément rapporté 12 selon la Fig. 1 en vue latérale. On y reconnaîtra les gorges de guidage 18 qui coopèrent avec les nipples 17. A l'extrémité des gorges de guidage, on peut observer de petites butées, qui servent d'arrêt 23 pour les nipples. Ces butées peuvent être montées comme alternative à la sécurité de blocage 20. Le fonctionnement de l'anneau rotatif intervient également lorsque celui-ci est pourvu de gorges sur la périphérie interne et que l'élément rapporté présente les nipples correspondants. Cette variante n'est toutefois pas représentée.
Dans la Fig. 3 est représentée une autre variante de la solution selon la Fig. 1. Il n'y est pas prévu d'anneau rotatif, mais les nipples sont formés par des rivets 24, qui sont frappés directement dans la
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plaque intermédiaire 13. La plaque intermédiaire forme une gorge annulaire 25 dans-laquelle l'élément rapporté 12 est enfichée. En l'occurrence, les gorges de guidage 18 s'engagent sur les nipples, l'élément rapporté étant fixé dans la plaque intermédiaire par rotation. Pour garantir un couple de montage le plus faible possible sur l'élément rapporté 12, il est prévu un anneau d'étanchéité radial à lèvres 26 pour assurer l'étanchéité entre un fond 27 de l'élément rapporté et la plaque intermédiaire 13. Les autres moyens d'étanchéité 28 correspondent à ceux de la version représentée dans la Fig. 1.
L'acheminement de l'air brut dans le capot 10 est garanti, de la même manière que dans la variante représentée dans la Fig. 1, par des espaces intermédiaires entre les barrettes de liaison 29. Mais celles-ci sont pointues dans cette variante et agissent donc simultanément comme aides d'insertion 30.
Dans la Fig. 4, l'élément rapporté 12 est suspendu à un couvercle de boîtier 31, qui appartient au récipient sous pression non représenté. Pour remplacer l'élément rapporté, le couvercle est retiré du récipient sous pression. L'élément rapporté est fixé par des attaches 32 dans le couvercle. Cette liaison est amovible si bien que l'élément rapporté peut être remplacé simplement.
Dans cette variante, l'air brut provenant du récipient sous pression pénètre directement à travers l'élément rapporté 12 pour gagner le tube central 21. Comme l'élément rapporté pend librement dans le récipient sous pression, il est en outre protégé de l'air brut entrant par un écran directeur 33.
Le fonctionnement des attaches 32 ressort des Fig. 5 et 6 où l'on a représenté la section A-A à travers du couvercle 31 (Fig. 4). Les attaches 32 sont
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constituées d'un élément de blocage 34 et d'une languette élastique 35 et- sont fixées à un anneau intérieur 36 du couvercle. L'élément rapporté 12 présente un anneau extérieur 37 dans lequel sont ménagées des voies de guidage 38. Les voies de guidage sont accessibles par le haut si bien que l'élément rapporté 12 peut être enfiché simplement sur l'anneau intérieur 36 dans la position angulaire représentée dans la Fig. 5.
Par rotation de l'élément rapporté, il se produit un mouvement relatif entre l'anneau intérieur 36 et l'anneau extérieur 37 si bien que l'élément de blocage 34 est bloqué dans l'anneau intérieur entre la voie de guidage 38 et une gorge de blocage 39. L'élément rapporté 12 est ainsi fixé (se référer à la Fig. 6). Il va de soi que les éléments de blocage 34 peuvent également être fixés dans l'anneau extérieur.
La Fig. 7 représente une variante du montage d'un élément rapporté 12 dans le sens de la Fig. 4. Les attaches 32 sont directement moulées en matière plastique directement sur une cage 40 entourant l'élément rapporté. Pour le montage, l'élément rapporté 12 est enfiché dans la cage 40 et est introduit, conjointement avec la cage, dans le couvercle 31 du boîtier. En l'occurrence, une lèvre d'étanchéité 41 de l'élément rapporté est glissée sur le tube central 21. Ensuite, l'élément rapporté peut être soumis à une rotation conjointement avec la cage 40, le couple de torsion nécessaire à cet effet étant transmis par la cage. La rotation permet d'insérer l'attache 32 par une ouverture de montage 42 dans un logement de tôle 43, qui est fixé au couvercle 31 (se référer à la Fig. 8).
L'attache glisse dans l'arrêt 23 et trouve un appui supplémentaire dans l'ouverture de montage 42 sur un point de rupture 44 qui est prévu dans l'attache. Cette
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liaison est inamovible, sauf si l'attache est détruite au niveau du point de rupture 44 prévu à cet effet.
La Fig. 9 représente un autre exemple de l'agencement suspendu de l'élément rapporté 12 dans le couvercle 31 du boîtier. Les éléments fonctionnels principaux, tels que l'écran directeur 33, le tube central 21 et le vissage avec le boîtier 11 se retrouvent également dans cette variante. La Fig. 9 représente une section en coupe avec des détails de la fixation de l'élément rapporté 12. L'écran directeur 33 est monté dans le boîtier 11 par une liaison basculante 45. L'écran directeur peut être constitué par exemple d'une matière plastique. L'écran directeur porte simultanément les moyens pour un montage sans confusion de l'élément rapporté sous la forme de barrettes 46 agencées axialement. Celles-ci coopèrent avec des évidements 47, qui sont ménagés également dans la direction axiale dans le fond 27 de l'élément rapporté 12.
En supposant que l'élément rapporté correct a été choisi pour le remplacement, lors du remplacement de l'élément rapporté, une surface d'appui 48 du fond 27 s'appliquera entre les barrettes 46. La position angulaire correcte de l'élément rapporté 12 est garantie par une denture 49 qui sert d'aide d'insertion dans cette variante.
La Fig. 10 illustre le jeu conjoint entre les barrettes 46 et les évidements 47. Les barrettes 46 ont des hauteurs différentes. Si l'on monte un élément rapporté erroné, la surface d'appui 48 du fond 27 ne viendra pas s'appliquer entre les barrettes, mais sur celles-ci. Du fait de la différente de hauteur, le monteur s'en rendra compte immédiatement en raison d'un vacillement de l'élément rapporté 12. La Fig. 11 représente la denture 49 en coupe en tant qu'aide d'insertion.
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Le fond de l'élément rapporté 27 sera de préférence constitué d'une matière plastique. Cela a pour conséquence que les couches de séparation de l'élément rapporté ne possèdent pas de connexion conductrice de l'électricité avec le couvercle métallique 31 du boîtier. Pour éviter une charge statique de l'élément rapporté, on doit prévoir une connexion conductrice de l'électricité entre le boîtier et l'élément rapporté. Celle-ci est garantie dans la variante de la Fig. 9 par un anneau élastique 50 riveté sur le couvercle du boîtier, ledit anneau électroconducteur étant connecté à l'élément rapporté par l'entremise d'une liaison rivetée 51.
La Fig. 12 représente un agencement selon la Fig. 9, qui ne se différencie que par la conformation des moyens permettant un montage sans confusion. Ces moyens sont constitués dans cette variante de ressauts 52 agencés radialement, qui sont fixés sur l'écran directeur 33 qui est de préférence constitué d'une matière plastique. Les ressauts s'engagent dans des fentes 53 du fond 27 de l'élément rapporté 12 (se référer à la Fig. 14). Pour faciliter le montage de l'élément rapporté, les surfaces comprises entre les fentes sont inclinées en forme de toit et agissent donc comme aides d'insertion 30.
Comme autres moyens pour assurer un montage sans confusion de l'élément rapporté, l'ouverture de montage 54 formée par l'écran directeur est caractérisée par un contour polygonal 55 (se référer à la Fig. 13). Ce contour polygonal se réproduit dans le contour extérieur du fond 27. L'étanchéité entre le fond 27 et l'ouverture de montage 54 se fait radialement par un joint torique, celui-ci se conformant aux sommets du polygone. Cela est possible, car le contour polygonal 24
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présente des sommets sur la périphérie et les sommets présentent donc des angles obtus.
La Fig. 15 représente un autre contour polygonal 55 pour un fond 27 en forme d'étoile. On y reconnaît également les ressauts 52, qui font saillie dans l'ouverture de montage 54 et coopèrent avec les fentes 53 (se référer à la Fig. 14). On obtient une étanchéité du fond 27 dans ce cas axialement par rapport au couvercle 31 du boîtier par un joint torique inséré dans une gorge en zigzag 57.
La Fig. 14 représente la vue en coupe E-E de la Fig. 12 en développement. On y reconnaît les ressauts 52 en coupe, qui présentent une longueur différente. De la sorte, lors du montage d'un élément rapporté erroné, celui-ci vacillera dans le logement. Le monteur se rendra ainsi compte de l'erreur.
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Liste des références 10 : : Capot 11 : : Boîtier 12 : : élément rapporté 13 Plaque intermédiaire 14 : Logement
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15 Anneau rotatif 16 Vis 17 Nipple 18 Gorge de guidage 19 : Sécurité de blocage 20 : Renfoncement 21 : Tube central 22 : Conduite de drainage 23 : Arrêts 24 : Rivets
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25 Gorge annulaire 26 : : Joint d'étanchéité radial à lèvres 27 : Fond 28 : élément d'étanchéité 29 : Barrette de liaison 30 : Aide d'insertion 31 : Couvercle du boîtier 32 : Attache 33 : Ecran directeur 34 : Elément de blocage 35 : Languette 36 : Anneau intérieur 37 : Anneau extérieur 38 : Voie de guidage
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39 Gorge de blocage 40 Cage 41 : Lèvre d'étanchéité 42 : : Ouverture de montage 43 : : Logement de tôle 44 : : Point de rupture 45 : :
Liaison basculante 46 : : Barrette
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47 : Evidement 48 : : Surface d'appui 49 : : Denture 50 : : Anneau élastique 51 : : Liaison rivetée 52 : Ressaut 53 Fente 54 : Ouverture d'insertion 55 : Contour polygonal 56 : : Joint torique 57 Gorge en zigzag