FR3130264A1 - Procede de remplissage d’un reservoir au moyen d’un adaptateur de remplissage - Google Patents

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Abstract

TITRE : PROCEDE DE REMPLISSAGE D’UN RESERVOIR AU MOYEN D’UN ADAPTATEUR DE REMPLISSAGE Procédé de remplissage d’un réservoir de remplissage 2 par un fluide de remplissage au moyen d’un adaptateur 1 raccordé d’une part au réservoir et à un réservoir machine 5 d’une cellule de remplissage 16, l’adaptateur 1 comprenant un tube plongeur 3 axialement ajustable de sorte que la position de son extrémité inférieure 31 soit pilotable à des niveaux différents dans le réservoir, l’adaptateur comprenant en outre un raccordement à un circuit 4 de pressurisation permettant la pressurisation du réservoir par injection d’un gaz dans le réservoir, comprenant, dans cet ordre, une étape de gavage du réservoir en fluide de remplissage via le tube plongeur pendant laquelle l’extrémité inférieure est positionnée à un premier niveau du réservoir se trouvant en dessous du niveau souhaité en fin de remplissage, une étape de retrait du surplus de fluide de remplissage via le tube plongeur, depuis l’état où le circuit fluidique est gavé, par pressurisation du réservoir par l’injection d’un gaz dans le réservoir via le circuit de pressurisation Figure pour la publication : Figure 4

Description

PROCEDE DE REMPLISSAGE D’UN RESERVOIR AU MOYEN D’UN ADAPTATEUR DE REMPLISSAGE
Désignation du domaine technique concerné
La présente invention concerne un adaptateur et un procédé de remplissage destiné à transférer un ou plusieurs fluides d’une cellule de remplissage vers un réservoir d’un circuit fluidique. Elle trouve notamment une application pour le transfert de fluides tels que du liquide de refroidissement, du liquide de frein ou du fluide de direction assistée, vers le circuit fluidique correspondant d’un véhicule, par exemple sur une chaîne d’assemblage automobile, ou encore dans le secteur de l’énergie pour le remplissage de liquide dans un réservoir ayant un niveau de remplissage déterminé.
Problèmes techniques auxquels répond l’invention et arrière-plan technique
Nous prendrons ci-après l’exemple des chaines d’assemblage automobile pour illustrer l’invention sans que cela ne soit limitatif des usages de l’invention.
Sur les chaines d’assemblage automobile se trouvent des postes de remplissage des différents circuits des véhicules. L’adaptateur de remplissage est un outil spécifique qui se connecte aux circuits fluidiques de façon étanche via une connexion temporaire, automatique ou manuelle, de façon à assurer une liaison fluidique entre la cellule de remplissage et les circuits à remplir. Il comprend un tube plongeur, dont l’extrémité inférieure se trouve dans le réservoir, permettant la mise à niveau requise par le constructeur. L’opérateur utilise l’adaptateur de remplissage lors du passage de chaque véhicule. Il se doit donc d’être robuste, léger, ergonomique.
Le niveau final dans le réservoir requis par le constructeur varie d’un circuit à l’autre. Aussi, lorsqu’il y a une diversité de circuits à remplir, il est difficile d’avoir un adaptateur de remplissage dédié pour chaque circuit. Il faut donc remédier à cela en utilisant soit un adaptateur comprenant un tube plongeur interchangeable de sorte d’utiliser celui qui est adapté, ou un tube plongeur piloté permettant d’ajuster son dépassement dans le réservoir selon le besoin.
Ainsi, selon l’adapteur, la position de l’extrémité inférieure du tube plongeur peut être fixe ou elle peut être ajustable. Lorsqu’elle est fixe, il est nécessaire de changer de tube plongeur pour utiliser l’adaptateur pour un autre niveau de remplissage. Cette solution ne convient que pour les applications où les changements de niveaux sont peu fréquents. Un adaptateur avec un positionnement piloté du tube plongeur est adapté lorsqu’il est nécessaire de changer fréquemment de réservoirs avec des niveaux de liquide différents. FR3032699 de la demanderesse décrit une solution de ce type à multiniveaux. Elle ne donne pas pleinement satisfaction notamment car elle nécessite un positionnement précis de l’extrémité inférieure du tube plongeur. De plus, l’étanchéité du système doit être parfaite, ce qui pose des difficultés, car lorsque de l’air s’introduit dans le système, cela engendre des dérives du positionnement du tube plongeur. La solution retenue selon l’état de la technique pour le pilotage du tube plongeur est ainsi relativement complexe, nécessite une maintenance importante et est coûteuse.
L’invention permet d’apporter une solution nouvelle à ces problèmes.
Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un procédé de remplissage d’un réservoir de remplissage par un fluide de remplissage au moyen d’un adaptateur de remplissage raccordé d’une part audit réservoir et, d’autre part, à un réservoir machine d’une cellule de remplissage, l’adaptateur comprenant un tube plongeur axialement ajustable de sorte que la position de son extrémité inférieure soit pilotable à des niveaux différents dans le réservoir de remplissage, l’adaptateur comprenant en outre un raccordement à un circuit de pressurisation permettant la pressurisation du réservoir par injection d’un gaz dans le réservoir, comprenant, dans cet ordre,
• une étape de gavage du réservoir de remplissage en fluide de remplissage via le tube plongeur pendant laquelle l’extrémité inférieure du tube plongeur est positionnée à un premier niveau du réservoir se trouvant en -dessous du niveau de fluide de remplissage souhaité en fin de remplissage,
• une étape de retrait du surplus de fluide de remplissage via le tube plongeur par pressurisation du réservoir par l’injection d’un gaz dans le réservoir via le circuit de pressurisation.
Le gavage du réservoir permet de s’assurer que l’ensemble du circuit fluidique relié au réservoir a été correctement rempli. Cela est particulièrement important lorsqu’il s’agit de remplir un circuit de freinage car il faut s’assurer qu’il ne reste pas d’air dans le circuit.
Pendant l’étape de gavage, l’extrémité du tube plongeur est positionnée vers le fond du réservoir sans qu’une position précise ne soit nécessaire. Il n’est ainsi pas nécessaire de disposer d’un dispositif précis de positionnement de l’extrémité du tube plongeur pour mettre en œuvre l’invention. La solution retenue pour le pilotage du tube plongeur peut ainsi être robuste et peu coûteuse.
Le procédé peut comprendre une étape de détermination de la quantité de fluide de remplissage à retirer du réservoir lorsqu’il est gavé pour amener le niveau en fluide de remplissage dans le réservoir au niveau de fluide de remplissage souhaité en fin de remplissage.
Après l’étape de gavage, il est nécessaire de retirer le liquide de remplissage en trop. La quantité de liquide à retirer correspond au volume du réservoir se trouvant entre la face inférieure de l’adaptateur en appui sur l’ouverture du réservoir et le niveau de liquide souhaité en fin de remplissage. Les dimensions du réservoir étant connues, la détermination de la quantité de fluide à retirer est aisée puisqu’elle correspond au volume du réservoir se trouvant au-dessus du niveau de liquide souhaité en fin de cycle de remplissage. Il faut cependant veiller à prendre en compte (soustraire) le volume pris par la partie du tube plongeur se trouvant alors dans le réservoir. La détermination du volume de liquide à retirer peut également être faite durant la mise au point de l’équipement par quelques essais et mesures.
Le procédé selon l’invention comprend une étape de retrait du surplus de fluide de remplissage, retrait qui est obtenu en chassant le fluide de remplissage via le tube plongeur par pressurisation du réservoir, la quantité de fluide de remplissage chassée étant mesurée par un compteur placé sur le raccordement fluidique de l’adaptateur au réservoir machine de la cellule de remplissage, l’étape de retrait étant terminée lorsque le compteur atteint une quantité égale à une quantité prédéterminée.
La pressurisation du réservoir via le circuit de pressurisation permet de facilement refouler le trop plein de liquide par le tube plongeur vers le réservoir machine de la cellule de remplissage. Le maintien de l’extrémité du tube plongeur dans le liquide en dessous du niveau souhaité dans le réservoir en fin de remplissage permet de chasser efficacement le liquide en surplus par la pression exercée par le gaz à la surface du liquide.
De préférence, l’extrémité inférieure du tube plongeur est maintenue en dessous du niveau de fluide de remplissage souhaité dans le réservoir en fin de remplissage pendant l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
Pendant l’étape de gavage puis celle de retrait du surplus de liquide, l’extrémité du tube plongeur est positionnée vers le fond du réservoir sans qu’une position précise ne soit nécessaire. L’extrémité inférieure du tube plongeur doit simplement se trouver en dessous du niveau souhaité en fin de remplissage. Il n’est ainsi pas nécessaire de disposer d’un dispositif précis de positionnement de l’extrémité du tube plongeur pour mettre en œuvre l’invention. La solution retenue pour le pilotage du tube plongeur peut ainsi être robuste et peu coûteuse.
Avantageusement, l’extrémité inférieure du tube plongeur peut être maintenue à la même position pendant l’étape de gavage du circuit fluidique et l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
Le maintien à la même position de l’extrémité inférieure du tube plongeur est avantageux car il évite une perte de temps pour le déplacement du tube plongeur et il permet de moins solliciter le dispositif de déplacement du tube plongeur.
Selon l’invention, après l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage dans le réservoir, l’extrémité du tube plongeur peut être déplacée à un second niveau pour lequel il se trouve au-dessus du niveau de liquide dans le réservoir de remplissage on peut ensuite procéder à une étape de nettoyage du tube plongeur et du circuit de retour.
L’extrémité du tube plongeur est positionnée vers l’extrémité haute du réservoir, mais sans qu’une position précise ne soit nécessaire.
En ouvrant la vanne 10, la pressurisation avec l’injection d’un gaz permet de vider le tube plongeur et le circuit de retour de liquide de remplissage de sorte qu’il n’y ait pas de fuite de liquide lors du retrait de l’adaptateur du réservoir et d’évacuer les éventuelles impuretés se trouvant dans le circuit vers le réservoir machine.
Selon un second aspect de l’invention, il est proposé un adaptateur de remplissage d’un réservoir de remplissage par un fluide de remplissage, destiné à être raccordé d’une part audit réservoir de remplissage et, d’autre part, à une cellule de remplissage comprenant un réservoir machine contenant du fluide de remplissage, l’adaptateur comprenant un tube plongeur relié au réservoir machine axialement ajustable de sorte que son extrémité inférieure soit positionnable à des niveaux différents dans le réservoir, l’adaptateur comprenant en outre un circuit de pressurisation du réservoir par l’injection d’un gaz dans le réservoir de remplissage, l’adaptateur étant prévu pour mettre en œuvre un procédé selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé une cellule de remplissage d’un réservoir par un fluide de remplissage au moyen d’un adaptateur de remplissage selon le second aspect de l’invention, ladite cellule étant apte à mettre en œuvre un procédé selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
est une vue schématique et partielle d’un adaptateur de remplissage relié d’un côté à une cellule de remplissage et de l’autre à un réservoir à remplir, selon un exemple de l’état de la technique, l’ensemble étant dans un premier état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir ;
est une vue similaire à celle de mais dans un second état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir ;
est une vue similaire à celle des figures 1 et 2 mais dans un troisième état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir ;
est une vue schématique et partielle d’un adaptateur de remplissage relié d’un côté à une cellule de remplissage et de l’autre à un réservoir à remplir, selon un exemple de réalisation de l’invention, l’ensemble étant dans un premier état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir ;
est une vue similaire à celle de mais dans un second état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir ;
est une vue similaire à celle des figures 4 et 5 mais dans un troisième état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir, et ;
est une vue similaire à celle des figures 4 à 6 mais dans un quatrième état déterminé d’un cycle de remplissage du réservoir.
A noter que pour faciliter la compréhension des solutions techniques, les figures sont très simplifiées et ne sont pas à l’échelle. Par exemple, l’adaptateur 1 apparait sur ces figures bien plus grand par rapport au réservoir 2 à remplir qu’il ne l’est en réalité. De même, ce réservoir est relié à un circuit fluidique, celui-ci allant par exemple du réservoir aux freins d’un véhicule, qui n’est pas représenté. Par ailleurs, l’adaptateur comprend des vannes complémentaires non représentées permettant d’isoler des conduits au plus près de l’extrémité de l’adapteur située du côté du réservoir à remplir afin de limiter la perte de fluide lors du retrait de l’adaptateur du réservoir.
Les figures 1 à 3 illustrent la mise à niveau d’un réservoir 2 pour un adaptateur 1 selon l’état de la technique dont le tube plongeur est interchangeable (non pilotable).
La montre l’état du système pendant la phase de remplissage du réservoir. L’extrémité inférieure 31 du tube plongeur 3 est positionnée à la hauteur H correspondant au niveau souhaité de liquide dans le réservoir à la fin du remplissage.
Le liquide à mettre dans le réservoir est puisé dans un réservoir machine 5 au moyen d’une pompe 6, la vanne d’isolement 7 étant ouverte, via un circuit d’alimentation 8. On procède au gavage du réservoir, c’est-à-dire qu’il est totalement rempli avec une mise sous pression du circuit. La machine de remplissage comprend également un circuit 9 de retour de liquide vers le réservoir machine 5, comprenant une vanne d’isolement 10, fermée pendant la phase de remplissage, le circuit 9 de retour ayant une partie commune avec le circuit 8 d’alimentation. Comme illustré en , une pression est ensuite exercée sur le liquide contenu dans le réservoir 2 par un circuit 4 de pressurisation alimenté par un gaz, par exemple de l’azote ou de l’air comprimé, en ouvrant la vanne 13, afin de chasser l’excès de liquide via le tube plongeur et le circuit 9 de retour. Pour cela, la vanne d’isolement 10 a été préalablement ouverte, la vanne 7 sur le circuit 8 d’alimentation a été fermée et la pompe 6 arrêtée. La illustre l’état du système lorsque le niveau de liquide dans le réservoir 2 a atteint l’extrémité du tube plongeur. Ce dernier est alors désamorcé et l’échappement du liquide prend fin. Le niveau de liquide dans le réservoir est ainsi au niveau H souhaité en fin de cycle. Le débit de gaz dans le circuit de pressurisation est maintenu le temps de chasser le liquide présent dans le tube plongeur et le circuit de retour vers le réservoir machine. Le cycle de remplissage est alors terminé et l’adaptateur 1 peut être retiré.
Les figures 4 à 7 illustrent la mise à niveau d’un réservoir 2 pour un adaptateur 1 selon un exemple de réalisation de l’invention. On va maintenant décrire l’adaptateur 1 en même temps qu’un exemple de cellule 16 et qu’un exemple de procédé selon l’invention
L’extrémité 31 du tube plongeur 3 est pilotable en différents niveaux dans le réservoir 2. Le tube plongeur 3 est mobile selon son axe Y longitudinal au moyen d’un dispositif 15, par exemple de type piston.
Le tube plongeur 3 est positionné en partie basse du réservoir, son extrémité inférieure 31 étant à une hauteur H3 se trouvant très en deçà du niveau de liquide souhaité dans le réservoir en fin de cycle.
On procède au gavage du réservoir de remplissage 2 en le remplissant totalement de liquide provenant du réservoir machine 5, par exemple au moyen d’une pompe 61, la vanne d’isolement 7 étant ouverte, via le circuit d’alimentation 8.
La vanne 10 du circuit 9 de retour peut alors être fermée.
La illustre l’état du système à la fin de l’étape de gavage. Les flèches illustrant la circulation du fluide sont présentes pour illustrer ces écoulements lors du remplissage.
La pompe 61 a été arrêtée et la vanne 7 a été fermée.
Le volume interne du réservoir, et de son circuit fluidique non représenté, est connu ainsi que celui occupé par la partie du tube plongeur situé dans le réservoir.
Le procédé peut comprendre une étape de détermination du volume de liquide à retirer du réservoir de remplissage 2 lorsqu’il est gavé de sorte qu’une fois le tube plongeur remonté, le niveau H de liquide soit celui souhaité. Par exemple, si le volume du réservoir depuis son extrémité haute sur laquelle est posée l’adaptateur jusqu’au niveau H de liquide souhaité en fin de remplissage est de 2 litres et que le volume immergé dans le liquide du tube plongeur est de 0.2 litre, le volume de liquide à retirer du réservoir sera de 1,8 litre. Selon une autre possibilité, le volume de liquide à retirer peut être déterminé préalablement à la mise en œuvre du procédé.
Le procédé comprend, ultérieurement à la fin de l’étape de gavage, une étape de retrait du surplus de fluide de remplissage via le tube plongeur.
Selon l’exemple illustré, une pression est exercée sur le liquide contenu dans le réservoir 2 par un circuit 4 de pressurisation alimenté par un gaz, par exemple de l’azote ou de l’air comprimé, en ouvrant la vanne 12, afin de chasser l’excès de liquide via le tube plongeur et le circuit 9 de retour. Pour cela, la vanne d’isolement 10 a été préalablement ouverte.
Toujours selon l’exemple illustré, un compteur 11 est disposé sur le raccordement fluidique de l’adaptateur au réservoir machine (5). Le compteur 11 permet de contrôler le volume de liquide extrait du réservoir. Le retrait du surplus de fluide de remplissage est stoppé lorsque la quantité de fluide de remplissage à retirer du réservoir a été atteinte. Selon l’exemple illustré, la vanne 10 est fermée lorsque la totalité du volume à extraire a été retiré du réservoir 2. Le compteur 11 peut comprendre un débitmètre couplé à un moyen de sommation du volume de fluide circulant dans le débitmètre entre deux instants à partir du volume mesuré. Un filtre 14 placé en amont du compteur permet d’éviter de le polluer par des impuretés éventuelles présentes dans le réservoir. En variante, le compteur 11, et éventuellement le filtre 14, peut être placé sur le circuit 9 de retour, entre la vanne 10 et le réservoir machine.
Comme cela est illustré, l’extrémité inférieure du tube plongeur est maintenue en dessous du niveau de fluide de remplissage souhaité dans le réservoir en fin de remplissage pendant l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
Dans l’exemple représenté, l’extrémité inférieure du tube plongeur est maintenue à la même position pendant l’étape de gavage du circuit fluidique et l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
La illustre l’état du système à la fin du retrait du liquide en trop dans le réservoir. Les flèches illustrant la circulation des fluides sont présentes pour illustrer ces écoulements lors du retrait du trop-plein. Le liquide dans le réservoir est alors à un niveau H4 légèrement supérieur au niveau H souhaité en fin de cycle, la différence correspondant au volume du tube plongeur encore immergé dans le liquide présent dans le réservoir.
Selon une possibilité, le tube plongeur est ensuite remonté à une position haute, la vanne 12 étant maintenue ouverte pour conserver sous pression le volume du réservoir situé au-dessus du liquide. La illustre l’état du système à la fin de la remontée du tube plongeur. L’extrémité de celui-ci est alors en dehors du liquide, à une hauteur H5, et le niveau dans le réservoir se retrouve au niveau H souhaité. Le tube plongeur et le circuit de retour 9 jusqu’à sa vanne d’isolement 10 restent remplis de liquide. Si un peu de liquide contenu dans le tube plongeur devait tomber dans le réservoir, cette quantité resterait très faible au regard du volume du réservoir et sans effet notable sur le niveau de liquide dans celui-ci.
La illustre l’état du système à la fin du remplissage. Après l’ouverture de la vanne 10 sur le circuit de retour, l’écoulement du gaz par la vanne 12 du circuit 4 de pressurisation a nettoyé le tube plongeur et le circuit de retour en chassant l’ensemble du liquide qui était présent vers le réservoir machine 5. Le cycle de remplissage est ainsi terminé et l’adaptateur 1 peut être retiré après la fermeture de la vanne 12.

Claims (8)

  1. Procédé de remplissage d’un réservoir de remplissage (2) par un fluide de remplissage au moyen d’un adaptateur (1) de remplissage raccordé d’une part audit réservoir de remplissage (2) et, d’autre part, à un réservoir machine (5) d’une cellule de remplissage (16), l’adaptateur (1) comprenant un tube plongeur (3) axialement ajustable de sorte que la position de son extrémité inférieure (31) soit pilotable à des niveaux différents dans le réservoir de remplissage (2), l’adaptateur comprenant en outre un raccordement à un circuit (4) de pressurisation permettant la pressurisation du réservoir par injection d’un gaz dans le réservoir, caractérisé en ce qu’il comprend, dans cet ordre,
    . une étape de gavage du réservoir de remplissage en fluide de remplissage via le tube plongeur pendant laquelle l’extrémité inférieure du tube plongeur est positionnée à un premier niveau (H3) du réservoir se trouvant en dessous du niveau de fluide (H) de remplissage souhaité en fin de remplissage,
    . une étape de retrait du surplus de fluide de remplissage via le tube plongeur par pressurisation du réservoir par l’injection d’un gaz dans le réservoir via le circuit de pressurisation.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de détermination de la quantité de fluide de remplissage à retirer du réservoir de remplissage (2) lorsqu’il est gavé pour amener le niveau en fluide de remplissage dans le réservoir au niveau (H) de fluide de remplissage souhaité en fin de remplissage.
  3. Procédé selon les deux revendications précédentes, le raccordement fluidique de l’adaptateur au réservoir machine (5) de la cellule de remplissage comprenant un compteur (11), caractérisé en ce que le retrait du surplus de fluide de remplissage est obtenu en chassant le fluide de remplissage via le tube plongeur par pressurisation du réservoir, la quantité de fluide de remplissage chassée étant mesurée par le compteur, et en ce que le retrait est stoppé lorsque la quantité de fluide de remplissage à retirer du réservoir a été atteinte.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité inférieure (31) du tube plongeur (3) est maintenue en dessous du niveau (H) de fluide de remplissage souhaité dans le réservoir de remplissage (2) en fin de remplissage pendant l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
  5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’extrémité inférieure (31) du tube plongeur (3) est maintenue à la même position pendant l’étape de gavage du circuit fluidique et l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’après l’étape de retrait du surplus de fluide de remplissage dans le réservoir de remplissage, l’extrémité (31) du tube plongeur (3) est déplacée à un second niveau (H5) pour lequel il se trouve au-dessus du niveau de liquide dans le réservoir de remplissage, puis on procède à une étape de nettoyage du tube plongeur et du circuit (9) de retour.
  7. Adaptateur (1) de remplissage d’un réservoir de remplissage (2) par un fluide de remplissage, destiné à être raccordé d’une part audit réservoir de remplissage (2) et, d’autre part, à une cellule de remplissage (16) comprenant un réservoir machine (5) contenant du fluide de remplissage, l’adaptateur (1) comprenant un tube plongeur (6) relié au réservoir machine axialement ajustable de sorte que son extrémité inférieure (31) soit positionnable à des niveaux différents dans le réservoir, l’adaptateur comprenant en outre un circuit (4) de pressurisation du réservoir par l’injection d’un gaz dans ledit réservoir de remplissage, caractérisé en ce qu’il est apte à mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes.
  8. Cellule de remplissage d’un réservoir (2) par un fluide de remplissage au moyen d’un adaptateur (1) de remplissage selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle est apte à mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications 1 à 6.
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FR2911593A1 (fr) * 2007-01-18 2008-07-25 Cinetic Filling Procede de vissage/devissage d'un adapteur de test ou de remplissage d'un recipient ou circuit de fluide, et adaptateur correspondant
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FR3032699A1 (fr) 2015-02-16 2016-08-19 Fives Filling & Sealing Adaptateur et procede de remplissage d'un circuit fluidique

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