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Pompe comportant une membrane formant ressort et récipient ainsi éguipé
La présente invention concerne une pompe pour la distribution d'un produit,
notamment cosmétique.
On connaît par le brevet français 2 728 809 une pompe comportant un bouton-
poussoir monté à déplacement relativement à un support assujetti au récipient
contenant
le produit à distribuer, ce bouton-poussoir comprenant un conduit central
cylindrique de
révolution, pourvu d'ouvertures radiales à son extrémité inférieure, le
support
définissant autour de ce conduit une chambre de pompage annulaire, de volume
variable.
Une membrane réalisée dans un élastomère est montée sur le support.
Cette membrane comporte une partie centrale symétrique de révolution, en
forme de manchon ouvert à son extrémité supérieure et fermé à son extrémité
inférieure.
Le conduit central du bouton-poussoir est inséré dans la membrane jusqu'à
prendre appui contre le fond de la partie centrale en forme de manchon.
La membrane constitue un organe de rappel élastique permettant de ramener le
bouton-poussoir dans sa position initiale après la distribution d'une dose de
produit.
En outre, au cours du mouvement de retour du bouton-poussoir, la membrane
en se plaquant sur le conduit central isole la chambre de pompage et permet
d'éviter une
rentrée d'air dans celle-ci.
La membrane joue ainsi le rôle d'un clapet de refoulement. La membrane joue
également le rôle d'un clapet d'aspiration.
Une telle pompe présente l'avantage de ne comporter qu'un faible nombre de
pièces et donc d'être relativement peu coûteuse à fabriquer.
Toutefois, cette pompe n'offre pas entière satisfaction, la société déposante
ayant constaté une tendance du bouton-poussoir à se bloquer et/ou des
mauvaises
reconstitutions et distributions de dose.
La présente invention vise à améliorer la fiabilité du fonctionnement d'une
pompe du type défini plus haut, à savoir comportant un ensemble formant
support, à
assujettir à un récipient contenant un produit à distribuer, un organe mobile
définissant
avec l'ensemble formant support une chambre de pompage de volume variable et
une
membrane élastiquement déformable, assujettie à l'un de l'ensemble formant
support et
BR 32290 EXT l'rnny;aie/MM
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de l'organe mobile, cette membrane étant agencée pour se déformer
élastiquement
lorsque l'organe mobile est déplacé relativement au support, la pompe
comportant en
outre un élément formant clapet d'aspiration, agencé pour s'opposer au retour
de produit
dans le récipient lorsque le volume de la chambre de pompage diminue et un
élément
formant clapet de refoulement, agencé pour s'opposer à une rentrée d'air dans
le
récipient lorsque le volume de la chambre de pompage augmente.
La pompe selon l'invention se caractérise par le fait que l'élément formant
clapet de refoulement est réalisé au moyen d'un élément formant obturateur
distinct de
Ia membrane et par le .fait que Ia membrane est précontrainte lorsque la pompe
est au
l0 repos.
Ainsi, dans l'invention, la membrane peut jouer le rôle d'un ressort sans
qu'il y
ait à craindre un blocage de l'organe mobile ; l'élément formant clapet de
refoulement
étant distinct de la membrane, cette dernière ne risque pas de s'opposer au
départ du
produit quittant la chambre de pompage.
De plus, la membrane étant précontrainte lorsque la pompe est au repos, on
évite tout jeu au repos et l'on réduit les risques de fuite de produit en cas
de transport de
la pompe.
Dans la pompe connue décrite dans le brevet français 2 729 809, la membrane
se tend lorsque le bouton-poussoir est enfoncé et cette tension a pour
conséquence de
2 0 gêner éventuellement l'écoulement du produit quittant la chambre de
pompage et de
rendre l'amorçage difficile.
Dans une réalisation préférentielle, la membrane
comporte une partie centrale en forme de manchon ouvert à
une extrémité et fermé à l'extrémité opposée, partie
centrale contre laquelle prend appui l'organe mobile.
Toujours dans une réalisation préférentielle, l'organe
mobile, c'est-à-dire par exemple le bouton-poussoir,
comporte une première et une deuxième parties mobiles l'une
par rapport à l'autre, la première partie définissant avec
30 l'ensemble formant support la chambre de pompage de volume
variable, la deuxième partie étant mobile par rapport à la
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première partie entre d'une part une position relative de
distribution dans laquelle elle est apte à entraîner la
première partie dans le sens d' une diminution du volume de
la chambre de pompage et d'autre part une position relative
d'aspiration dans laquelle elle est apte à entraîner la
première partie dans le sens d'une augmentation du volume
de la chambre de pompage, l'élément formant obturateur
appartenant à la deuxième partie, la première partie
comprenant un passage pour la circulation du produit vers
un embout de distribution, l'élément formant obturateur
étant mobile par rapport à la première partie entre une
position relative d'obturation dans laquelle il ferme ledit
passage et une position relative de distribution dans
laquelle il cesse d'obturer ledit passage.
La fabrication d'une telle pompe est relativement
aisée, car elle ne comporte qu'un faible nombre de pièces
faciles à assembler.
Dans une réalisation préférentielle, l'élément formant
obturateur est dans sa position relative d'obturation
lorsque la deuxiême partie de l'organe mobile est dans sa
position relative d'aspiration et l'élément formant
obturateur est dans sa position relative de distribution
lorsque la deuxième partie de l'organe mobile est dans sa
position relative de distribution.
De préférence, l'élément formant obturateur prend appui sur la membrane.
Lorsque celle-ci comporte une partie centrale en forme de manchon, l'élêment
formant obturateur prend avantageusement appui contre le fond de cette partie
centrale.
Toujours dans le cas oû la membrane comporte une partie centrale en forme de
manchon, le passage précité est avantageusement défini par une cheminée
engagée à
3 0 l'intérieur de cette partie centrale.
Dans ce cas, l'élément formant obturateur comporte avantageusement une tige
fixée à une extrémité sur la deuxième partie de l'organe mobile, cette tige
s'étendant à
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l'intérieur de la cheminée précitée et étant munie à
l'extrémité opposée d'une partie formant pointeau, apte à
s'appliquer de manière étanche sur la cheminée pour
l'obturer.
Dans une réalisation préférentielle, l'une au moins
des première et deuxième parties de l'organe mobile
comporte une lèvre d'étanchéité apte à s'appliquer de
manière étanche sur l'autre partie durant le déplacement
relatif des deux parties.
Ainsi, le mouvement relatif des deux parties de
l'organe mobile peut s'effectuer sans crainte de fuite de
produit.
De préférence, cette lèvre d'étanchéité est formée sur
la première partie, à une extrémité du passage précité.
Dans une réalisation préférentielle, la première
partie de l'organe mobile est encliquetée dans l'ensemble
formant support.
Cette première partie correspond de préférence à la
partie inférieure d'un bouton-poussoir comprenant deux
parties télescopiques.
Dans une réalisation préférentielle, l'ensemble
formant support comporte une insert sur lequel la membrane
est montée.
Toujours dans une réalisation préférentielle, la
membrane comporte une partie périphérique définissant une
gorge servant à son montage sur l'insert.
Dans une réalisation préférentielle, l'insert comporte
un clapet d'aspiration réalisé d'un seul tenant par moulage
de matière plastique.
De préférence, en variante, la partie périphérique de
la membrane comporte une lèvre flexible formant clapet
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d'aspiration, l'ensemble formant support comportant une ou
plusieurs ouvertures permettant au produit de gagner la
chambre de pompage lorsque le volume de celle-ci augmente,
cette ou ces ouvertures étant obturées par la lêvre
flexible lorsque le volume de la chambre de pompage
diminue.
L'invention a encore pour objet un récipient équipé d'une pompe telle que
définie plus haut.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à
la
1 ~ lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples non
limitatifs de mise en
oeuvre de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel
- la figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale, d'une pompe conforme
à un exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 2 représente la pompe de la figure 1 après un légex enfoncement du
bouton-poussoir,
- la figure 3 est une vue schématïque en coupe axiale d'une pompe conforme à
un deuxième exemple de réalisation de l'invention, ,
- la figure 4 est une vue en coupe partielle selon le trait IV-IV de la figure
3,
- la figure 5 est uile vue analogue à la figure 3, après un léger enfoncement
du
2 0 bouton-poussoir,
- la figure 6 représente en coupe axiale schématique une pompe conforme à
un troisième exemple de réalisation de l'invention, et
- Ia figure 7 est une vue analogue à la figure 6, aprës un léger enfoncement
du
bouton-poussoir.
On a représenté sur les figures 1 et 2 une pompe 10 destinée à être montée sur
un récipient R dont on n'a représentê sur les figures que l'extrémité
supérieure du col 1,
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pourvue d'un bourrelet annulaire 2.
La pompe 10 comporte un ensemble statique 11 cômportant un support 12 et
un insert 30.
Le support 12 comprend une jupe tubulaire 12a d'axe X, pourvue à son
5 extrémité supérieure d'un rebord I3, ce dernier étant dirigé radialement
vers l'extérieur.
La jupe tubulaire 12a s'applique par sa surface radialement extérieure 14, de
manière
étanche, sur la surface radialement intérieure du col 1 du récipient R.
Le rebord 13 est prolongé radialement vers l'extérieur, en plusieurs points de
sa
périphérie, par des pattes de montage 15 agencées pour s'encliqueter sur le
bourrelet
annulaire 2.
La jupe tubulaire 12a se raccorde à son extrémité inférieure, par une paroi
transversale 20, à un embout 16 destiné au raccordement à un tube plongeur non
représenté, afin de permettre une utilisation du récipient R tête en haut.
L'embout 16 est prolongé vers le haut à l'intérieur du support 12 par un
conduit
17.
La jupe tubulaire 12a comporte en partie inférieure un décrochement I8 vers
l'intérieur, lequel se raccorde à une paroi cylindrique 19 d'axe X servant au
montage de
l'insert 30.
La paroi cylindrique 19 se raccorde inférieurement à la paroi transversale 20
précitée.
Le support 12 est traversé, au niveau du décrochement 18, par un orifice 21
destiné à permettre une rentrée d'air dans le récipient R, comme cela sera
précisé par la
suite.
Par ailleurs, la jupe tubulaire 12a présente, sensiblement à mi-hauteur, une
gorge annulaire 22 formée sur sa surface radialement intérieure.
Cette gorge 22 est délimitée inférieurement par un bourrelet annulaire 23 et
supérieurement par un épaulement 24, lequel se situe à l'extrémité inférieure
d'une
rampe 25 inclinée vers l'intérieur et vers le bas.
L'insert 30 comporte une paroi tubulaire 31, d'axe X, engagée à force à son
extrémité inférieure dans la paroi cylindrique 19.
La paroi tubulaire 31 se divise en deux, à son extrémité supérieure, pour
former
d'une part du côté radialement extérieur une lèvre d'étanchéité 32 et d'autre
part du côté
DR 32280 EXT français/MM
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radialement intérieur un prolongement 33, lequel est traversé en plusieurs
emplacements
de sa périphérie par des ouvertures 34 dont la fonction sera expliquée plus
loin.
Des canaux longitudinaux 35 sont formés sur la surface radialement intérieure
de la paroi tubulaire 31 jusqu'aux ouvertures 34.
Le prolongement 33 sert à l'accrochage d'une membrane 40 réalisée dans un
matériau élastomère, par exemple un élastomère de nitrile ou de silicone.
Cette membrane 40 comporte une partie centrale en forme de manchon 41 et
une lèvre annulaire flexible 42 à sa partie supérieure, cette lèvre annulaire
42 entourant
la partie centrale en forme de manchon 41 et se raccordant à l'extrémité
supérieure de
celle-ci par une paroi transversale 43 venant en appui sur la tranche
d'extrémité
supérieure du prolongement 33 précité.
La partie centrale de la membrane 40 est fermée par un fond 45.
La hauteur de la lèvre annulaire 42 est supérieure à celle des ouvertures 34
et la
lèvre annulaire 42 est agencée pour s'appliquer, au repos, de manière étanche
sur la
surface radialement extérieure du prolongement 33, de manière à pouvoir
empêcher un
retour de produit vers le récipient R par les ouvertures 34, comme cela sera
expliqué
plus loin.
La pompe 10 comporte, outre l'ensemble statique 11 qui vient d'être décrit, un
ensemble mobile formant bouton-poussoir 50, comprenant une partie inférieure
51
partiellement engagée dans le support 12 et une partie supérieure 52 mobile
relativement à la partie inférieure 51.
La partie inférieure 51 comporte une jupe de montage 53 agencée pour
s'encliqueter dans le support 12.
Cette jupe de montage 53 présente une surface radialement intérieure 54
cylindrique de révolution autour de l'axe X, sur laquelle s'applique de
manière étanche
la lèvre annulaire d'étanchéité 32 de l'insert 30.
La jupe de montage 53 comporte en outre, sur sa surface radialement
extérieure, des dents 56 agencées pour s'encliqueter dans la gorge annulaire
22 du
support 12.
L'extrémité inférieure 57 de la jupe de montage 53 comporte une lèvre
annulaire agencée pour s'appliquer de manière étanche sur le bossage annulaire
23
lorsque les dents 56 reposent contre l'épaulement 24, comme représenté sur la
figure 1.
pR 32280 EXT françaix/MM
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Ainsi, on évite une rentrée d'air dans le récipient lorsque la pompe est au
repos.
La partie inférieure 51 comporte, au-dessus de la jupe de montage 53, un
col 60.
Ce col 60 comporte, sur sa surface radialement extérieure, une gorge
annulaire 61 qui sert à l'accrochage de la partie supérieure 52 du bouton-
poussoir.
La partie supérieure 52 comporte une jupe de montage 63 pourvue à son
extrémité inférieure d'un bourrelet annulaire 64 agencé pour s'encliqueter
dans la gorge
61 précitée.
Le col 60 forme avec la jupe de montage 53 un épaulement 65 sur lequel la
partie supérieure 52 peut prendre appui.
La partie inférieure 51 comporte une paroi transversale 66 qui se raccorde sur
la surface intérieure du col 60 au-dessus de la gorge annulaire 61.
Cette paroi transversale 66 supporte une lèvre annulaire 67 dirigée vers le
bas
et une lèvre annulaire 68 dirigée vers le haut, dont les fonctions seront
précisées plus
loin.
La partie supérieure 52 comporte une jupe intérieure 70 dont la surface
radialement intérieure présente un épaulement 73 à son extrémité inférieure,
cet
épaulement 73 délimitant axialement une surface 71 cylindrique de révolution,
sur
laquelle s'applique de manière étanche la lèvre annulaire 68 à son extrémité
supérieure.
Un logement cylindrique 74 est réalisé au centre de la jupe intérieure 70 pour
recevoir un élément formant obturateur 80 qui sera décrit plus loin.
La partie supérieure 52 comporte un embout de distribution 77 communiquant
avec l'espace défini par la jupe intérieure 70.
Les lèvres annulaire 67 et 68 définissent un passage 90 permettant au produit
provenant du récipient de gagner l'embout de distribution 77.
L'élément formant obturateur 80 comporte en partie supérieure une tige 81
fixée dans le logement 74 et, en partie inférieure, une partie évidée
intérieurement 82 se
raccordant à la tige 81 en formant un épaulement 83.
Cet épaulement 83 est agencé pour venir en appui contre l'extrémité inférieure
de la lèvre annulaire 67 lorsque la pompe est au repos, comme représenté sur
la figure 1.
L'élément formant obturateur 80 repose alors par son extrémité inférieure 86
contre le
fond 45 de la partie centrale 41 de la membrane 40.
BR J22R0 ~XT frnnçnis/MM
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Lorsque l'élément formant obturateur 80 est en appui contre la lèvre annulaire
67 et que la partie inférieure 51 du bouton-poussoir est en appui par les
dents 56 contre
l'épaulement 24, la paroi tubulaire de la membrane 40 s'étendant entre le fond
45 et la
paroi transversale 43 est tendue.
La partie inférieure 51 définit, avec la membrane 40 et (élément formant
obturateur 80, une chambre de pompage de volume variable 91.
Le fonctionnement de la pompe 10 va être décrit ci-après.
On suppose la pompe 10 amorcée.
Lorsque la pompe 10 est au repos, le passage 90 est fermé par l'élément
formant obturateur 80 et la partie inférieure 51 vient en appui par les dents
56 contre
l'épaulement 24 sous l'action de rappel de la membrane 40.
Lorsque l'utilisateur appuie sur la partie supérieure 52, cette dernière vient
tout
d'abord en appui par l'extrémité inférieure de la jupe de montage 63 contre
l'épaulement
65 de la partie inférieure 51 et l'élément formant obturateur 80 libère le
passage 90.
La partie supérieure 52 entraîne ensuite en déplacement vers le bas la partie
inférieure 51.
Le déplacement vers le bas de la partie inférieure 51 entraîne une réduction
du
volume de la chambre de pompage 91 et la sortie du produit par l'embout de
distribution
77.
La lèvre flexible 42 se plaque sous l'effet de la pression du produit contre
la
surface radialement extérieure du prolongement 33 lorsque le volume de la
chambre de
pompage diminue, et empêche ainsi le retour de produit vers le récipient R.
La course vers le bas de la partie inférieure 51 se poursuit jusqu'à ce que
les
dents 56 viennent en appui sur le bossage annulaire 23, ce qui a alors pour
conséquence
que la lèvre d'étanchéité 57 cesse de s'appliquer de manière étanche sur le
bossage
annulaire 23 et qu'une rentrée d'air peut s'effectuer dans le récipient R par
l'orifice de
reprise d'air 21, l'air circulant entre la jupe de montage 53 et le support
12.
Durant le mouvement de descente du bouton-poussoir 50, l'élément formant
obturateur 80 appuie sur le fond 45 de la membrane 40 et provoque la
déformation
élastique de sa partie centrale 41.
Ainsi, la membrane 40 se comporte comme un ressort et confère à la pompe 10
un comportement agréable pour l'utilisateur.
~R 32280 EXT Irinçais7MM
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Lorsque l'utilisateur relâche le bouton-poussoir 50, l'élément formant
obturateur 80 est amené par la membrane 40 en butée contre la lèvre annulaire
67, ce
qui ferme le passage 90, puis la partie inférieure 51 est ramenée vers le
haut, ce qui a
pour conséquence d'augmenter le volume de la chambre de pompage 91 et de
provoquer
une aspiration de produit dans celle-ci, la lèvre flexible 42 s'écartant de
l'insert 30 pour
permettre au produit de circuler par les ouvertures 34.
On a représenté sur les figures 3 à 5 une pompe 110 conforme à une première
variante de mise en oeuvre de l'invention.
On conservera sur ces figures les mêmes numéros de référence pour désigner
des éléments identiques à ceux qui viennent d'être déjà décrïts.
La pompe 110 représentée sur les figures 3 à 5 diffère de la pompe 10
précédemment décrite essentiellement par la forme de l'élément formant
obturateur,
celle de la partie inférieure du bouton-poussoir et par la présence d'un
clapet d'aspiration
indépendant de la membrane.
L'ensemble statique 11 de la pompe 10 est remplacé dans cet exemple par un
ensemble statique 111 comportant un insert 130 qui diffêre de l'insert 30
précédemment
décrit par la présence d'un clapet 95 réalisé d'un seul tenant par moulage de
matière
plastique avec l'insert 130.
Le corps 95a du clapet 95 est relié à l'insert 130 par des liaisons souples 96
qui
autorisent une certaine mobilité selon l'axe X.
Au repos, le corps 95a est en appui contre l'extrémité supérieure du conduit
17,
comme représenté sur les figures 3 et 5, et l'obture.
Lorsque du produit est aspiré dans la chambre de pompage, le corps 95a
s'écarte de l'extrémité supérieure du conduit 17 pour permettre le passage du
produit, les
liaisons 96 se déformant élastiquement.
Dans l'exemple de réalisation des figures 3 à 5, la partie inférieure 51 du
bouton-poussoir 50 de l'exemple de réalisation précédent est remplacée par une
partie
inférieure 151 qui en diffère par le fait que la lèvre annulaire inférieure 67
est remplacée
par une cheminée 167 qui s'étend à l'intérieur de la partie centrale de la
membrane 40 et
définit un passage 190 pour le produit.
La partie supérieure 152 comporte un élément formant obturateur 180 qui
comprend une tige 181 fixée à une extrémité dans le logement 74, cette tige
181 étant
BR 32280 fiXT françnis/MM
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munie à l'autre extrémité d'un élément formant pointeau 183 présentant une
surface
tronconique 183a convergeant vers le haut.
L'extrémité inférieure de la cheminée 167 est conformée pour s'appliquer de
manière étanche sur cette surface tronconique 183a lorsque la pompe 110 est au
repos,
5 c'est-à-dire dans la configuration représentée sur la figure 3.
La partie en forme de pointeau 183 repose en permanence contre le fond 45 de
la membrane 40.
L'insert 130 diffère de l'insert 30 précédemment décrit par le fait que le
prolongement 33 est remplacé par un prolongement 133 pourvu d'ouvertures 134
qui
10 s'étendent sur une hauteur supérieure à celle de la lèvre flexible 42 de la
membrane 40.
Ainsi, la lèvre flexible 42 a simplement, dans l'exemple de réalisation des
figures 3 à 5, une fonction d'accrochage, et non plus une fonction
supplémentaire de
clapet d'aspiration comme cela était le cas dans l'exemple de réalisation des
figures 1 et
2.
Le fonctionnement de la pompe 110 est le suivant.
On suppose que la chambre de pompage 191, définie par l'insert 130, la partie
inférieure 151 et la cheminée 167, est remplie de produit.
Lorsque l'utilisateur appuie sur la partie supérieure 152, cela provoque le
déplacement vers le bas de l'élément formant obturateur 180 par rapport à la
partie
inférieure 151 et la partie formant pointeau 183 s'éloigne de l'extrémité
inférieure de la
cheminée 167.
L'extrémité inférieure de la jupe de montage 63 vient au terme d'une course
prédéterminée en appui sur la partie inférieure 151.
Lorsque le mouvement de descente du bouton-poussoir se poursuit, le volume
de la chambre de pompage 191 diminue et le produit se trouve expulsé en
direction du
passage 190 formé à l'intérieur de la cheminée 167.
Le corps 95a du clapet 95, en étant plaqué contre son siège constitué par
l'extrémité supérieure du conduit 17, empêche le retour de produit vers le
récipient.
Durant l'enfoncement du bouton-poussoir, la partie centrale de la membrane se
déforme de manière élastique, exerçant une fonction de ressort.
Lorsque l'utilisateur relâche la partie supérieure 152, la membrane 40
commence par amener l'élément formant obturateur 180 en appui contre
l'extrémité
I3R 322fl0 EXT fmnç::is/MM
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inférieure de la cheminée 167 pour fermer le passage 190.
La partie supérieure 152 est ensuite entraînée en déplacement vers le haut par
la membrane 40, laquelle tend à reprendre sa forme initiale.
Le volume de la chambre de pompage 191 augmente et il se produit une
aspiration de produit en provenance du récipient R.
Le produit circule par le conduit 17, le corps 95a du clapet 95 s'écartant de
l'extrémité supérieure du conduit 17.
On a représenté sur les figures 6 et 7 une variante de réalisation qui diffère
du
mode de réalisation des figures 3 à 5 par le fait que l'élément formant
obturateur 180 est
remplacé par l'élément formant obturateur 80 déjà décrit en référence aux
figures 1 et 2.
La partie inférieure 151 du bouton-poussoir du mode de réalisation précédent
est remplacée par la partie inférieure 51 précédemment décrite.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui
viennent d'être décrits.
On peut notamment réaliser le clapet d'aspiration et le clapet de refoulement
sous d'autres formes encore.
On peut ainsi, par exemple, réaliser le clapet d'aspiration au moyen d'une
bille.
BR 32280 EXT françxis/MM
