EP0069011A1 - Dispositif de pose et centrage de gaine thermoplastique autour d'objets au moyen d'un ensemble vertical à mandrin flottant - Google Patents

Dispositif de pose et centrage de gaine thermoplastique autour d'objets au moyen d'un ensemble vertical à mandrin flottant Download PDF

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EP0069011A1
EP0069011A1 EP82401153A EP82401153A EP0069011A1 EP 0069011 A1 EP0069011 A1 EP 0069011A1 EP 82401153 A EP82401153 A EP 82401153A EP 82401153 A EP82401153 A EP 82401153A EP 0069011 A1 EP0069011 A1 EP 0069011A1
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mandrel
sheath
rollers
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movable member
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/10Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
    • B65B9/13Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the preformed tubular webs being supplied in a flattened state
    • B65B9/14Devices for distending tubes supplied in the flattened state
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53987Tube, sleeve or ferrule

Definitions

  • the present invention relates to the field of equipment intended for laying around objects, including various containers and containers, of sections of sheath or sleeves derived from a flat sheath of heat-shrinkable plastic. It especially relates to a process of the floating mandrel type for fitting and centering sleeves, in an automatic machine supplied with a flat continuous sheath of heat-shrinkable plastic, whether or not printed.
  • the machine for fitting sleeves from a continuous thermoplastic sheath is constituted by a vertical assembly with floating mandrel provided with a narrowing over its length where it is supported by the cooperation of bearings and rollers-supports with the aim of continuously ensuring the following operations: widening of the continuous flat sheath from a roll feed, introduction onto the mandrel, downward transfer of the shaped sheath, cutting of the latter into sheath sections or sleeves of adequate predetermined length and removal of the sleeves around the containers to be coated and / or decorated (French patent application No. 80 20 301 of September 22, 1980).
  • the object of the invention is to obviate the aforementioned drawbacks and to solve the delicate technical problem of the continuity to be ensured between the mandrel and the container to be sleeved when the sheath is lowered onto the container of special conformation mentioned above. It also aims to ensure very good centering of this receptacle under the mandrel intended for the removal of the sheath.
  • the invention proposes an improvement to the floating mandrel of known type containing in its hollow lower part a movable part at the end of which is fixed an imprint intended to come over the head of the object to be sleeved.
  • a movable part at the end of which is fixed an imprint intended to come over the head of the object to be sleeved.
  • the up-down operations of the movable part and its imprint within the floating mandrel are carried out from the outside of this mandrel and during the descent of the sheath by exclusively mechanical means.
  • the movable part internal to the mandrel and terminated by the impression on the outside of the latter, consists of a spring rod provided with first elements, arranged in an opening of the mandrel, suitable to cooperate by contact with second elements actuated from the outside to come to bear, at a predetermined rate, on said first elements.
  • each group of said elements consists of rollers or bearings which, when brought into contact for a predetermined time, bring down the sheath which surrounds the mandrel as well as the moving part and its imprint of so that the latter comes to cap the container ensuring its centering.
  • the device is part, as the main member, of an automatic machine continuously supplied by a flat sheath of heat-shrinkable plastic and intended to carry out the successive operations of opening the sheath, transfer thereof to a cylindrical mandrel here with speed programming, removal and cutting of the sheath into sections or sleeves of predetermined length around the container to be sleeved then heat shrinking with a heating device mounted for example on an endless conveyor.
  • the sheath supply means and those for heat shrinking can be, for example, those described in European patent No. 0 000 851.
  • the floating mandrel 1 is designed according to a known general principle described in French patent application No. 80.20301. Inside the constriction 2, the drive drive wheels 3 and 4 come into contact with the bearings of the abutment 5 and 6 and serve both to keep the mandrel 1 in vertical lift and to drive the thermoplastic sheath 7 towards the bottom.
  • the part of the mandrel located under the constriction 2 is hollow and provided with a movable part, for example here of the piston type 8 at the lower end of which is fixed a hollow imprint 9 intended to see the head of the object to be capped. sleeving (not shown).
  • the movement of this piston was controlled by induction by means of an electrostatic coil of dimension slightly greater than the mandrel.
  • the moving part is driven from outside the mandrel by purely mechanical means.
  • the rod 10 of the movable part provided at its lower part with a spring sheath 11, comprises a pair of rollers 12 (only one is shown in Figure 1) which cooperate , by momentary contact, with the rollers 13 operated from the outside of the mandrel, the latter having a recess 14 in the zone of action of said rotary elements.
  • the internal movable part is driven from the outside with its centering imprint 9 in an up and down movement, at a predetermined rate, with automatic return to the high position by the action. of spring 11.
  • the rollers 13 are carried by support arms / which, by virtue of an associated device provided with a cam and not shown here, perform a so-called "square" movement comprising the following phases: approaching the mandrel horizontally until contact with the rollers 13 and rollers 12, descent along the mandrel during the pressing of 13 on 12 (the sheath 7 moving between these two bearings), then spacing horizontal of the arms 15 to allow the imprint 9 to rise on the base of the mandrel 1 by the action of the spring 11 and, finally, rise of the support arms 15; the cycle repeating again as said above.
  • the distance or value of spacing of the arms 15 is adjustable as a function of the diameter of the mandrel and the length of descent of the arms along the mandrel is that corresponding to the distance between the head and the body of the container to be sleeved.
  • the output of the impression 9 from the base of the mandrel 1 takes place just before the triggering of the descent of the sheath 7 on the mandrel. Once this descent is started, the container is capped over the impression with the sheath, the support arms (15) are moved aside and, under the effect of the spring 11, the impression - comes to you. put back on the mandrel.
  • This critical point can correspond for example to the distance between the head and the body of the container or even to a particular conformation of the top of the container (seiti of a can ... etc). Cutting the sheath into sections or sleeves by a device already known per se and not shown (see for example patent above) is carried out when the sheath has arrived at the bottom of the container.
  • the timing of the internal movable part of the mandrel is ensured, at the level of the piston 8, by a double set of lip seals 16 and 17 - clearly visible in FIG. 3 - which oppose the ascent immediate of the rod 10 when the imprint 9 is in a timed position for capping the container to be sleeved.
  • This seal device can be replaced by a system with equivalent function, such as for example a counterweight with thread.
  • the support arm 15 may not pivot and move away from the mandrel 1 during the ascent of the imprint 9.
  • the caster 13 remains permanently in contact with the roller 12 not only during the descent of the sleeve but also during the ascent of the footprint 9. In such an operation, it is the power of the spring 11 which allows the contact between 12 and 13 to be maintained.
  • the support arm 15 can no longer be connected to a single caster 13 but to two casters, high and low, numbered 13 and 13 ′ and which trap the internal roller 12, the upper roller 13 ensuring the descent of the sleeve while the lower roller 13 'ensures the ascent of the imprint or cap after depositing the sleeve on the container.
  • the return spring II of the imprint 9 can be omitted and a series of double rollers and of the roller can be provided either on one side of the mandrel (as in FIG. 6) or on two opposite sides on the same horizontal plane.
  • the aforementioned systems of support arms / rollers / rollers can no longer be arranged below all of the bearings (designated 3-4; 5-6) which are used to hold the mandrel (1) in vertical lift but just as well above this assembly.

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Abstract

L'invention se situe dans le domaine des machines à ensemble vertical avec mandrin flottant, maintenu en sustentation par des roulements et muni dans sa partie inférieure creuse d'une pièce mobile avec empreinte destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, pour la pose et le centrage de manchons autour de récipients et objets divers. Le procédé consiste à actionner la pièce mobile (10), tout en faisant descendre la gaine (7) le long du mandrin (1) depuis l'extérieur, par des moyens purement mécaniques, comme par exemple des roulements (13) et galets (12) actionnés par bras-support. Application avec manchonnage d'objets divers.

Description

  • La présente invention a trait au domaine des appareillages destinés à la pose autour d'objets, dont récipients et conteneurs divers, de tronçons de gaine ou manchons issus d'une gaine plate en matière plastique thermorétractable . Elle concerne tout spécialement un procédé du type à mandrin flottant pour la pose et le centrage de manchons, dans une machine automatique alimentée en gaine continue plate de matière plastique thermorétractable, imprimée ou non.
  • On sait que de nombreuses étapes opératoires sont nécessaires pour passer, dans la technique susvisée, de la feuille mince en matière plastique thermorétractable (par exemple en chlorure de polyvinyle) et conformée en gaine plate ou fourreau continu, jusqu'au conteneur muni de son habillage, généralement décoré.
  • Diverses machines ont été décrites pour automatiser ces étapes, comme par exemple l'appareillage qui fait l'objet du brevet européen publié sous le n° 0 000 851 (dépôt n° 78 400 045.7). Selon une réalisation particulièrement avantageuse, la machine de pose de manchons à partir d'une gaine continue thermoplastique est constituée par un ensemble vertical à mandrin flottant munie d'un rétrécissement sur sa longueur où il est soutenu par la coopération de roulements et galets- supports dans le but d'assurer en continu les opérations suivantes : élargissement de la gaine continue plate issue d'une alimentation en rouleaux, introduction sur le mandrin, transfert vers le bas de la gaine conformée, découpe de celle-ci en tronçons de gaine ou manchons de longueur adéquate prédéterminée et dépose des manchons autour des récipients à revêtir et/ou à décorer (demande de brevet français n° 80 20 301 du 22 septembre 1980).
  • Un tel ensemble à mandrin flottant donne satisfaction et autorise de très grandes cadences de pose de manchons. Toutefois, la fiabilité d'un parfait transfert de la gaine (avant découpe) sur le récipient n'est pas totale dans un certain nombre de cas. Par exemple, le récipient peut ne pas être parfaitement centré sous le mandrin. D'autre part, il se pose des problèmes lorsque la forme du récipient est telle que la distance entre la base du mandrin et le haut du corps du récipient est assez importante (par exemple bouteille à col ou goulot) ; ou encore lorsque le diamètre du récipient est maximum sur le haut (par exemple serti d'une boîte de conserve), ce qui nécessite une ouverture maximum du tronçon de gaine au moment de la pose et entraîne alors des difficultés pour l'ajustage de ce tronçon autour du récipient de diamètre très légèrement inférieur.
  • L'invention a pour but d'obvier aux inconvénients précités et de résoudre le délicat problème technique de la continuité à assurer entre le mandrin et le récipient à manchonner au moment de la descente de gaine sur le récipient de conformation spéciale susmentionnée. Elle vise en outre à assurer un très bon centrage de ce réceptacle sous le mandrin destiné à la dépose de gaine.
  • Pour résoudre ce problème, l'invention propose un perfectionnement au mandrin flottant de type connu renfermant dans sa partie inférieure creuse une pièce mobile à l'extrémité de laquelle est fixée une empreinte destinée à venir coiffer la tête de l'objet à manchonner. On sait, d'après les brevets rappelés ci-dessus, que le déplacement de cette pièce peut être assuré par des moyens tels que : un soufflage d'air comprimé ou encore la mise en oeuvre d'électro-aimants de dimension extrêmement précises, ce qui conduit à une mise en oeuvre délicate et manquant de souplesse.
  • Selon le nouveau procédé de l'invention, les opérations de montée-descente de la pièce mobile et de son empreinte au sein du mandrin flottant sont conduites depuis l'extérieur de ce mandrin et pendant la descente de la gaine par des moyens exclusivement mécaniques.
  • Dans une disposition avantageuse de réalisation du procédé, la pièce mobile, interne au mandrin et terminée par l'empreinte à l'extérieur de ce dernier, est constituée par une tige à ressort munie de premiers éléments, disposés dans une ouverture du mandrin, aptes à coopérer par contact avec de seconds éléments actionnés de l'extérieur pour venir en appui, à cadence prédéterminée, sur lesdits premiers éléments.
  • Ces éléments intérieurs et extérieurs au mandrin et à mouvements coordonnes entre eux peuvent revêtir diverses formes. Par exemple, on peut prévoir des patins ou objets similaires dont la surface a un faible coefficient de friction. Selon un mode d'exécution particulièrement intéressant, chaque groupe desdits éléments est constitué par des galets ou roulements qui, lors de leur mise en contact pendant un temps prédéterminé, font descendre la gaine qui entoure le mandrin ainsi que la pièce mobile et son empreinte de façon que cette dernière vienne coiffer le récipient en assurant son centrage.
  • L'invention sera mieux comprise par la description détaillée de modes de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés qui représentent schématiquement
    • . Figure 1 : une vue de profil, partiellement en coupe, d'un mandrin flottant muni de perfectionnements selon l'invention :
    • . Figure 2 : une vue agrandie, de face de la partie A de la figure 1
    • . Figure 3 : une vue de détail, agrandie, de la zone B de la figure 1
    • . Figure 4 : la représentation schématique, de profil, de ladite partie A avec indication de moyens mécaniques extérieurs au mandrin destinés à entraîner la pièce mobile à empreinte à l'intérieur de celui-ci.
    • . Figures 5 et 6: diverses variantes de réalisation des parties médiane et inférieure du dispositif de la figure 1.
  • Tel que représneté sur la figure 1, le dispositif fait partie, en tant qu'organe principal, d'une machine automatique alimentée en continu par une gaine plate en matière plastique thermorétractable et destinée a effectuer les opérations successives d'ouverture de la gaine, transfert de celle-ci sur un mandrin ici cylindrique avec programmation de vitesse, dépose et découpe de la gaine en tronçons ou manchons de longueur prédéterminée autour du récipient à manchonner puis thermorétraction avec un dispositif de chauffage monté par exemple sur un convoyeur sans fin. Les moyens d'alimentation en gaine et ceux de thermorétraction peuvent être, par exemple, ceux décrits dans le brevet européen N°0 000 851.
  • Le mandrin flottant 1, dont on voit les parties médiane et inférieure sur la figure 1, est conçu selon un principe général connu décrit dans la demande de brevet français n°80.20301. A l'intérieur du rétrécissement 2, leseoulettes d'entraînement motrices 3 et 4 viennent en contact avec les roulements du contre-appui 5 et 6 et servent à la fois à maintenir en sustentation verticale le mandrin 1 et à entraîner la gaine thermoplastique 7 vers le bas. La partie du mandrin située sous le rétrécissement 2 est creuse et munie d'une pièce mobile par exemple ici du type piston 8 à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée une empreinte en creux 9 destinée à voir coiffer la tête de l'objet à manchonner (non représenté). Dans le brevet français précité, le mouvement de ce piston était commandé par induction au moyen d'une bobine électrostatique de dimension légèrement supérieure au mandrin.
  • Conformément à l'invention, la pièce mobile est entraînée depuis l'extérieur du mandrin par des moyens purement mécaniques. Dans le cas illustré sur les figures 1 à 4, la tige 10 de la partie mobile, munie à sa partie inférieure d'une gaine à ressort 11, comporte une paire de galets 12 (un seul est représenté sur la figure 1) qui coopèrent, par un contact momentané, avec les roulettes 13 manoeuvrées de l'extérieur du mandrin, ce dernier présentant un évidement 14 dans la zone d'action desdits éléments rotatifs. Ainsi, le mandrin restant fixe en position pendant le travail, la pièce mobile interne est entraînée de l'extérieur avec son empreinte de centrage 9 dans un mouvement de haut en bas, à cadence prédéterminée, avec rappel automatique en position haute par l'action du ressort 11.
  • Comme on peut le voir sur la figure 4 très schématique, 15 les roulettes 13 sont portées par des bras-suppôrts/qui, grâce à un dispositif associé muni d'une came et non représenté ici, effectuent un mouvement dit "carré" comportant les phases suivantes : approche du mandrin à l'horizontale jusqu'à contact des roulettes 13 et galets 12, descente le long du mandrin pendant l'appui de 13 sur 12 (la gaine 7 défilant entre ces deux roulements), puis écartement à l'horizontale des bras 15 pour laisser remonter l'empreinte 9 sur la base du mandrin 1 par l'action du ressort 11 et, enfin, remontée des bras-supports 15 ; le cycle recommençant à nouveau comme dit ci-dessus. La distance ou valeur d'écartement des bras 15 est réglable en fonction du diamètre du mandrin et la longueur de descente des bras le long du mandrin est celle correspondant à la distance entre la tête et le corps du récipient à manchonner.
  • En pratique, la sortie de l'empreinte 9 hors de la base du mandrin 1 s'effectue juste avant le déclenchement de la descente de la gaine 7 sur le mandrin. Une fois que cette descente est mise en route, on coiffe le récipient par dessus l'empreinte avec la gaine, on écarte les bras-supports (15) et, sous l'effet du ressort 11, l'emprein--te vient se recoller sur le mandrin.
  • Lorsque'Iempreinte 9 se trouve coiffée sur le récipient à manchonner, elle doit demeurer un certain temps dans cette position pour permettre à la gaine de passer le point critique dans sa descente le long du récipient. Ce point critique peut correspondre par exemple à la distance entre la tête et le corps du récipient ou encore à une conformation particulière du haut du récipient (seiti d'une boite de conserve...etc). La coupe de la gaine en tronçons ou manchons par un dispositif déjà connu en soi et non représenté (voir par exemple brevet français précité) est effectuée lorsque la gaine est arrivée en bas du récipient.
  • Dans cet exemple de réalisation, la temporisation de la pièce mobile interne au mandrin est assurée, au niveau du piston 8, par un double jeu de joints à lèvres 16 et 17-visibles clairement sur la figure 3 - qui s'opposent à la remontée immédiate de la tige 10 lorsque l'empreinte 9 est en position temporisée de coiffage du récipient à manchonner. Ce dispositif de joints peut être remplacé par un système à fonction équivalente, comme par exemple une masselotte avec pas de vis.
  • D'autres modes de réalisation et variantes entrent dans le cadre du procédé général de l'invention et seront brièvement décrits ci-dessous.
  • Tout d'abord, il est possible de mettre en oeuvre dans le dispositif des figures 1 et 2 une seule série de galet 12 et roulette 13 ainsi qu'un seul bras-support 15 , l'ensemble étant donc aménagé sur un seul côté du mandrin flottant 1.
  • Par ailleurs, le bras support 15 peut ne pas pivoter et s'écarter du mandrin 1 pendant la remontée de l'empreinte 9. Dans ce cas, la roulette 13 reste en permanence en appui sur le galet 12 non seulement pendant la descente du manchon mais aussi pendant la remontée de l'empreinte 9 . Dans une telle opération, c'est la puissance du ressort 11 qui permet le maintien du contact entre 12 et 13. Dans cette variante opérationnelle, on peut prévoir ou bien un seul couple galet/roulette - le galet étant relié au bras-support- ceci d'un seul côté du mandrin flottant, ou bien deux couples dont l'un et l'autre sont disposés de chaque côté de ce mandrin. Une telle réalisation est illustrée sur la figure 5.
  • Conformément à une autre variante particulièrement avantageuse et illustrée sur la figure 6 le bras-support 15 peut être relié non plus à une seule roulette 13 mais à deux roulettes, haute et basse, numérotées 13 et 13' et qui emprisonnent le galet interne 12, la roulette supérieure 13 assurant la descente du manchon alors que la roulette inférieure 13' assure la remontée de l'empreinte ou cape après dépôt du manchon sur le récipient. Dans cette réalisation, le ressort de rappel II de l'empreinte 9 peut être supprimé et l'on peut prévoir une série des double roulettes et du galet soit sur un seul côté du mandrin (comme sur la figure 6) soit sur deux côtés opposés sur le même plan horizontal. La suppression du resssort permet d'éliminer tout phénomène d'inertie et l'empreinte (9) peut rester en contact sur le sommet du récipient tout le temps que l'on désire, ce temps étant déterminé par la came évoquée ci-dessus dont le profil est adapté pour maintenir l'empreinte sur le récipient pendant une période séquentielle prédéterminée. Par ailleurs, le dispositif 8 de la figure 1, pour la temporisation de la pièce mobile du mandrin, n'est alors plus nécessaire.
  • Enfin, selon une autre variante encore du dispositif schématisé sur la figure 1, les systèmes précités de bras-support/ galets/roulettes peuvent être disposés non plus au-dessous de l'ensemble des roulements (dénommés 3-4 ; 5-6) qui servent à maintenir en sustentation verticale le mandrin (1) mais tout aussi bien au-dessus de cet ensemble.

Claims (6)

1. Procédé pour la pose et le centrage d'une gaine et/ ou de manchons thermoplastiques autour d'objets dans lequel on fait appel à un mandrin flottant à la verticale, maintenu en sustentation par des roulements et muni dans sa partie inférieure creuse d'une pièce mobile à l'extrémité de laquelle est fixée une empreinte destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, le procédé étant caractérisé en ce que la pièce mobile est actionnée depuis l'extérieur, pendant la descente de la gaine autour du mandrin, par des moyens exclusivement mécaniques.
2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile interne au mandrin (1) et terminée à sa base par l'empreinte (9) est montée sur une tige (10) éventuellement pourvue de ressort (11) et se trouve munie de premiers éléments, disposés dans un évidement (14) du mandrin (1), aptes à coopérer par contact avec de seconds éléments actionnés de l'extérieur du mandrin pour venir en appui, à cadence prédéterminée,- sur les premiers éléments.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers éléments sont constitués par des galets (12) qui coopèrent momentanément avec les seconds éléments représentés par des roulettes (13) montées sur des bras-supports (15)
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras-supports (15) sont à pivotement, aptes à s'écarter du mandrin puis à revenir en position de contact entre les galets (12) et les roulettes (13) à cadence prédéterminée.`
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras-supports (15) sont reliés à deux roulettes (13,13') qui opèrent de part et d'autre, par contact, avec le galet (12)
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble bras-support (15) - roulettes (15,13') - galet (12) est installé d'un seul côté du mandrin (1), au-dessous ou au-dessus du système de sustentation dudit mandrin.
EP82401153A 1981-07-01 1982-06-23 Dispositif de pose et centrage de gaine thermoplastique autour d'objets au moyen d'un ensemble vertical à mandrin flottant Expired EP0069011B1 (fr)

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FR8112924 1981-07-01

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EP0069011A1 true EP0069011A1 (fr) 1983-01-05
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EP82401153A Expired EP0069011B1 (fr) 1981-07-01 1982-06-23 Dispositif de pose et centrage de gaine thermoplastique autour d'objets au moyen d'un ensemble vertical à mandrin flottant

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