EP0624892A1 - Télérupteur équipé d'un système d'autocoupure temporisé - Google Patents
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- EP0624892A1 EP0624892A1 EP94410031A EP94410031A EP0624892A1 EP 0624892 A1 EP0624892 A1 EP 0624892A1 EP 94410031 A EP94410031 A EP 94410031A EP 94410031 A EP94410031 A EP 94410031A EP 0624892 A1 EP0624892 A1 EP 0624892A1
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- H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
- H01H51/08—Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet
- H01H51/082—Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism
- H01H51/086—Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism with radial ratchet elements
- H01H51/088—Contacts alternately opened and closed by successive cycles of energisation and de-energisation of the electromagnet, e.g. by use of a ratchet using rotating ratchet mechanism with radial ratchet elements moved alternately in opposite directions
Definitions
- the self-breaking system is even more essential, because the positions of the remote control switches are completely arbitrary.
- the auto-cut-off system allows a centralized control system bringing all the remote control switches in the same position (ON or OFF depending on the case).
- French patent FR-A-2,676,590 discloses a system for self-cutting the coil of the electromagnet of a remote control switch.
- the time delay is obtained by an elastic mechanical connection arranged between the balance and the tilting auxiliary contact.
- the presence of this deformable mechanical connection can nevertheless influence the transition from neutral position of the tilting contact, and disturb the bistable operation of the assembly.
- the precision of the opening delay is therefore difficult to implement.
- the object of the invention is to improve the self-breaking system of the electromagnet of a remote control switch.
- the remote control switch according to the invention is characterized in that the self-breaking system comprises elastic conductive means cooperating opposite the balance with the movable auxiliary contact to obtain the time delay on opening.
- the elastic conductive means are formed by at least one elastic contact strip having a deflection adapted to said time delay.
- the contact strip forms part of a semi-fixed contact cooperating with the rigid end of the movable auxiliary contact.
- the elastic contact strip is integral with the movable auxiliary contact and cooperates with a fixed contact of the self-cutting system.
- the movable auxiliary contact is a flip-flop bistable contact forming part of a change-over circuit electrically connected to an external switching device.
- FIG. 1 is an electrical diagram of a remote control switch equipped with a timed self-interrupting system of the electromagnet.
- Figure 2 is an elevational view of the remote control switch according to the invention, in which the side wall of the housing is removed, and the tilting auxiliary contact being in a stable position.
- Figure 3 shows different phases A, B, C and D of operation of the self-cutting system of Figure 2.
- FIG. 4 represents a detailed view of a variant of the self-breaking system, the movable auxiliary contact being in an unstable intermediate position.
- a remote control switch designated by the general reference 10, comprises an actuator means 12 with electromagnet 14 intended to drive a mechanism 16 for controlling a movable main contact 18 and a movable auxiliary contact 20.
- the movable main contact 18 is part of a power electrical circuit 22 connected to the conductors L and N of a network for supplying receivers 24.
- the movable auxiliary contact 20 belongs to a self-breaking system 26 formed by an inverter circuit 28 connected between the coil of the electromagnet 14 and two terminals 30, 32.
- One end of the coil of the electromagnet 14 is connected to the conductor N, while the two terminals 30, 32 of the circuit inverter 28 are connected to the conductor L via an external switching member 34 with ON - OFF control.
- the remote control switch 10 is housed in a housing 36 of molded insulating material, containing the actuator means 12 and the control mechanism 16.
- the movable auxiliary contact 20 of the reversing circuit 28 is mounted to tilt by cooperating with a pair of semi-fixed contacts 38, 40 connected to the terminals 30, 32.
- the auxiliary contact 20 is electrically connected by a first rigid conductor 42, and by a second conductor 46 to the coil of the electromagnet 14.
- the end of the first rigid conductor 42 located on the side of the movable auxiliary contact 20 is cut in knife 48, engaged in a notch 50 in the shape of a V, of the rocking contact 20 to constitute a knife joint.
- a leaf spring 52 has two curved ends, one of which 54 is anchored in an orifice of the first conductor 42 and the other end 56 of which is engaged in a tilting contact orifice 20.
- the relative position of the articulation 48, 50 and support points of the leaf spring 52 is such that this spring is bistable and selectively biases the rocking contact 20 towards the open and closed position.
- the bistable leaf spring 52 extends parallel to the first fixed conductor 42.
- the electromagnet 14 of the actuator means 12 comprises an E-shaped yoke 58, the central leg of which carries the coil and the lateral leg of which carries a pallet 60.
- the pallet 60 is held in abutment against the pole end surface by a first bias spring 62, and a second pin-shaped spring 64 biases the pallet 30 towards a spaced-apart position. It is easy to see that this assembly constitutes an articulation allowing pivoting of the pallet 60 while being held in contact with the pole surface of the yoke 58 of the electromagnet 14.
- the pallet 60 carries at its end opposite the articulation a control member 66 capable of cooperating with a pendulum 68.
- the control member 66 has at one of its ends a tail 70 articulated to the pallet 60, and at its opposite end, two fingers 72 which cooperate with the balance 68, so as to reverse the position of the latter at each cycle of attraction of the pallet 60.
- the balance 68 in turn controls the auxiliary tilting contact 20 including the arm of rigid contact 74 is engaged in a groove 76 formed in the pendulum 68.
- the reversing circuit 28 of the self-breaking system 26 is integrated in the same housing 36 with the electromagnet 14 and the mechanism 16.
- the tilting auxiliary contact 20 and the movable main contact 18 of the main circuit are arranged side by side, and driven simultaneously by the pendulum 68.
- the reversing circuit 28 of the self-cutting system 26 is housed with an auxiliary balance in a separate housing, capable of being attached to the main housing 36 of the remote control switch 10.
- the main balance 68 and the auxiliary balance are coupled together by means of a mechanical connection 80 with interlocking.
- the tilting of the auxiliary balance for actuation of the auxiliary contact 20 is derived from the tilting movement of the main balance 68 following the excitation of the electromagnet 14.
- Each semi-fixed contact 38, 40 of the self-cutting system 26 is formed by an elastic contact strip or tab 82, 84, arranged to interrupt the supply current to the electromagnet 14 late enough for the remote control switch 10 can complete the tilting operation of the movable main contact 18.
- FIG. 3 illustrates the different operating phases of the self-cutting system 26:
- phase A the coil of the electromagnet 14 is not energized, and the auxiliary contact 20 is in engagement with the semi-fixed contact 38 by compressing the elastic contact strip 82 to the maximum. This position of the auxiliary contact 20 is stable thanks to the action of the leaf spring 52.
- the excitation of the electromagnet 14 causes the attraction of the pallet 60 and a tilting of the pendulum 68.
- the movable main contact 18 immediately follows the movement tilting arm 68 to initiate the opening or closing of the power circuit 22, while the strip 82 of the semi-fixed contact 38 accompanies the auxiliary contact 20 at the start of the rocking tilting stroke 68.
- the strip 82 remains in engagement with the auxiliary contact 20 during phase B, so as to maintain the excitation of the coil of the electromagnet 14 during the change of state of the movable main contact 18.
- the auxiliary contact 20 arrives in the vicinity of the central position, by separating from the strip 82 to interrupt the power supply to the electromagnet 14.
- This central position of the auxiliary contact 20 is unstable by the action of the spring 52, and the auxiliary contact 20 quickly reaches the strip 84 of the other semi-fixed contact 40 in phase C, followed at the end of the tilting stroke of the compression of the strip 84 in the phase D.
- the remote control switch 10 is then ready to receive an inverted command order coming from the switch 34, causing an inversion of the direction of rocking of the pendulum 68, and a change of state of the movable main contact 18.
- the contacts 20, 38, 40 of the self-cutting system 26 separate after the opening of the main contacts, so as to maintain the excitation of the coil for a predetermined time until the balance 68 has achieved the complete maneuver to change the state of the movable main contact 18.
- This time delay for opening the self-cutting system 26 is independent of the direction of rotation of the pendulum 68, and makes it possible not to prematurely interrupt the supply of electro- magnet.
- Figure 4 shows an alternative embodiment of the self-cutting system 26.
- the movable auxiliary contact 20 is equipped with a pair of elastic contact strips 82a, 84a arranged on either side of a rigid end 88, to cooperate with fixed contacts 38a, 40a. Operation is similar to that described with reference to Figure 3.
- FIG. 1 shows an example of a single-pole remote control switch 10, but it is clear that the invention applies to multi-pole remote control switches with or without adaptable auxiliaries, and to a self-interrupting system with simple non-reversing contact.
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Abstract
Description
- L'invention est relative à un télérupteur comportant:
- un moyen actionneur équipé d'un électro-aimant à palette pivotante,
- un mécanisme ayant un balancier monté à basculement entre deux positions extrêmes stables,
- un organe mécanique de commande solidaire de la palette et coopérant avec le balancier pour déplacer positivement ce dernier d'une position stable vers l'autre position stable à chaque cycle de manoeuvre de la palette,
- au moins un contact principal mobile d'un circuit de puissance actionné par la balancier,
- un contact auxiliaire mobile d'un système d'auto-coupure temporisé inséré électriquement dans le circuit d'alimentation de l'électro-aimant de manière à s'ouvrir après le contact principal mobile, pour ne pas interrompre prématurément l'excitation de électro-aimant, l'actionnement du contact auxiliaire mobile étant dérivé du mouvement de basculement du balancier.
- La présence d'un circuit d'autocoupure dans un télérupteur présente un triple intérêt:
- si on souhaite avoir une séparation de la commande ON et de la commande OFF, on relie chaque commande aux deux bornes du système d'autocoupure;
- si on souhaite pouvoir commander le télérupteur par un organe à commande maintenue (commutateur, interrupteur horaire, etc.), le système d'autocoupure s'ouvre, et la tension n'est pas maintenue sur l'élément actionneur. Dans ce cas, la commande ON et la commande OFF sont toujours séparées (deux positions du commutateur ou de l'interrupteur horaire);
- si on souhaite réaliser une fonction de commande centralisée, c'est à dire qu'un organe de commande agit sur plusieurs télérupteurs, cet organe de commande agit sur les éléments actionneurs via un système d'autocoupure. Dans ce cas aussi, la commande ON et la commande OFF sont toujours séparées (deux boutons poussoirs, deux positions du commutateur ou de l'interrupteur horaire).
- Dans une installation ou l'on souhaite avoir, à la fois de la commande centralisée sur un groupe de télérupteurs, tout en maintenant les commandes locales sur chaque télérupteur, le système d'autocoupure s'avère encore davantage indispensable, car les positions des télérupteurs sont tout à fait quelconques. Le système d'autocoupure permet d'avoir un système de commande centralisé ramenant tous les télérupteurs dans une même position (ON ou OFF suivant le cas).
- Le brevet français FR-A-2.676.590 fait connaître un système d'autocoupure de la bobine de l'électro-aimant d'un télérupteur. La temporisation est obtenue par une liaison mécanique élastique agencée entre le balancier et le contact auxiliaire basculant. La présence de cette liaison mécanique déformable peut néanmoins influencer le passage de point mort du contact basculant, et perturber le fonctionnement bistable de l'ensemble. La précision de la temporisation à l'ouverture est de ce fait difficile à mettre en oeuvre.
- L'objet de l'invention consiste à améliorer le système d'autocoupure de l'électroaimant d'un télérupteur.
- Le télérupteur selon l'invention est caractérisé en ce que le système d'autocoupure comporte des moyens conducteurs élastiques coopérant à l'opposé du balancier avec le contact auxiliaire mobile pour obtenir la temporisation à l'ouverture.
- Les moyens conducteurs élastiques sont formés par au moins une lamelle de contact élastique ayant une déflexion adaptée à ladite temporisation.
- L'agencement d'un tel système d'autocoupure n'entrave pas le fonctionnement bistable à passage de point mort du contact auxiliaire mobile lors de l'actionnement par le balancier.
- Selon un premier mode de réalisation, la lamelle de contact fait partie d'un contact semi-fixe coopérant avec l'extrémité rigide du contact auxiliaire mobile .
- Selon un deuxième mode de réalisation, la lamelle de contact élastique est solidaire du contact auxiliaire mobile et coopère avec un contact fixe du système d'autocoupure .
- Le contact auxiliaire mobile est un contact basculant bistable faisant partie d'un circuit inverseur raccordé électriquement à un organe de commutation extérieur.
- D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux variantes de réalisation de l'invention, données à titre d'exemples non limitatifs, et représentées aux dessins annexés dans lesquels:
- La figure 1 est un schéma électrique d'un télérupteur équipé d'un système d'autocoupure temporisée de l'électro-aimant.
- La figure 2 est une vue en élévation du télérupteur selon l'invention, dans laquelle la paroi latérale du boîtier est enlevée, et le contact auxiliaire basculant se trouvant dans une position stable.
- La figure 3 montre différentes phases A, B, C et D de fonctionnement du système d'autocoupure de la figure 2.
- La figure 4 représente une vue de détail d'une variante du système d'autocoupure, le contact auxiliaire mobile se trouvant dans une position intermédiaire instable.
- Sur la figure 1, un télérupteur, désignée par le repère général 10, comporte un moyen actionneur 12 à électro-aimant 14 destiné à piloter un mécanisme 16 de commande d'un contact principal mobile 18 et d'un contact auxiliaire mobile 20. Le contact principal mobile 18 fait partie d'un circuit électrique de puissance 22 connecté aux conducteurs L et N d'un réseau pour l'alimentation de récepteurs 24. Le contact auxiliaire mobile 20 appartient à un système d'autocoupure 26 formé par un circuit inverseur 28 connecté entre la bobine de l'électro-aimant 14 et deux bornes 30, 32. L'une des extrémités de la bobine de l'électro-aimant 14 est branchée au conducteur N, tandis que les deux bornes 30, 32 du circuit inverseur 28 sont reliées au conducteur L par l'intermédiaire d'un organe- de commutation 34 extérieur à commande ON - OFF.
- En référence à la figure 2, le télérupteur 10 est logé dans un boîtier 36 en matériau isolant moulé, renfermant le moyen actionneur 12 et le mécanisme 16 de commande. Le contact auxiliaire mobile 20 du circuit inverseur 28 est monté à basculement en coopérant avec une paire de contacts semi-fixes 38, 40 reliés aux bornes 30, 32.
- Le contact auxiliaire 20 est relié électriquement par un premier conducteur rigide 42, et par un deuxième conducteur 46 à la bobine de l'électro-aimant 14. L'extrémité du premier conducteur rigide 42 située du côté du contact auxiliaire mobile 20 est taillée en couteau 48, engagée dans une entaille 50 en forme de V, du contact basculant 20 pour constituer une articulation à couteau. Un ressort à lame 52 présente deux extrémités recourbées dont l'une 54 est ancrée dans un orifice du premier conducteur 42 et dont l'autre extrémité 56 est engagée dans un orifice de contact basculant 20. La position relative de l'articulation 48, 50 et des points d'appui du ressort à lame 52 est telle que ce ressort est bistable et sollicite sélectivement le contact basculant 20 vers la position d'ouverture et de fermeture. Le ressort à lame 52 bistable s'étend parallèlement à proximité du premier conducteur 42 fixe.
- L'électro-aimant 14 du moyen actionneur 12 comporte une culasse 58 en forme de E, dont la jambe centrale porte la bobine et dont une jambe latérale porte une palette 60. La palette 60 est maintenue en appui de la surface polaire d'extrémité par un premier ressort de polarisation 62, et un deuxième ressort 64 en forme d'épingle sollicite la palette 30 vers une position écartée. Il est facile de voir que cet ensemble constitue une articulation permettant un pivotement de la palette 60 en étant maintenue au contact de la surface polaire de la culasse 58 de l'électroaimant 14.
- La palette 60 porte à son extrémité opposée à l'articulation un organe de commande 66 susceptible de coopérer avec un balancier 68. L'organe de commande 66 présente à l'une de ses extrémités une queue 70 articulée à la palette 60, et à son extrémité opposée, deux doigts 72 qui coopèrent avec le balancier 68, de manière à inverser la position de ce dernier à chaque cycle d'attraction de la palette 60. Le balancier 68 commande à son tour le contact auxiliaire basculant 20 dont le bras de contact 74 rigide est engagé dans une rainure 76, ménagée dans le balancier 68. A chaque pivotement de la palette 60, suite à une impulsion de commande envoyée à l'électro-aimant 14, le contact auxiliaire basculant 20 change de position.
- Dans l'exemple de la figure 2, le circuit inverseur 28 du système d'autocoupure 26 est intégré dans le même boîtier 36 avec l'électro-aimant 14 et le mécanisme 16. Le contact auxiliaire 20 basculant et le contact principal mobile 18 du circuit principal (non représenté) sont disposés côte à côte, et entraînés simultanément par le balancier 68.
- Selon une variante (non représentée), le circuit inverseur 28 du système d'autocoupure 26 est logé avec un balancier auxiliaire dans un boîtier distinct, susceptible d'être accolé au boîtier 36 principal du télérupteur 10. Le balancier principal 68 et le balancier auxiliaire sont accouplés entre eux au moyen d'une liaison mécanique 80 à emboîtement. Le basculement du balancier auxiliaire pour l'actionnement du contact auxiliaire 20 est dérivé du mouvement de basculement du balancier principal 68 suite à l'excitation de l'électro-aimant 14.
- Chaque contact semi-fixe 38, 40 du système d'autocoupure 26 est formé par une lamelle ou languette de contact 82, 84 élastique, agencée pour interrompre le courant d'alimentation de l'électro-aimant 14 suffisamment tard pour que le télérupteur 10 puisse réaliser complètement la manoeuvre de basculement du contact principal mobile 18.
- L'organe de commutation 34 à commande ON - OFF de la figure 1 peut être agencé de différentes manières :
- soit avec deux boutons poussoirs ON et OFF à commande impulsionnelle, pour l'usage d'une fonction de commande centralisée d'un groupe de télérupteurs;
- soit avec un contact inverseur à ordre maintenu issu d'un commutateur, interrupteur horaire, ou thermostat.
- La figure 3 illustre les différentes phases de fonctionnement du système d'autocoupure 26:
- Dans la phase A, la bobine de l'électro-aimant 14 n'est pas excitée, et le contact auxiliaire 20 est en engagement avec le contact semi-fixe 38 en comprimant au maximum la lamelle de contact 82 élastique. Cette position du contact auxiliaire 20 est stable grâce à l'action du ressort à lame 52.
- En cas d'émission d'un ordre de commande par le commutateur 34, l'excitation de l'électro-aimant 14 provoque l'attraction de la palette 60 et un basculement du balancier 68. Le contact principal mobile 18 suit immédiatement le mouvement de basculement du balancier 68 pour amorcer l'ouverture ou la fermeture du circuit de puissance 22, alors que la lamelle 82 du contact semi-fixe 38 accompagne le contact auxiliaire 20 au début de la course de basculement du balancier 68. La lamelle 82 reste en engagement avec le contact auxiliaire 20 durant la phase B, de manière à conserver l'excitation de la bobine de l'électro-aimant 14 pendant le changement d'état du contact principal mobile 18.
- A la fin de la phase B, le contact auxiliaire 20 arrive au voisinage de la position médiane, en se séparant de la lamelle 82 pour interrompre l'alimentation en courant de l'électro-aimant 14. Cette position médiane du contact auxiliaire 20 est instable par l'action du ressort 52, et le contact auxiliaire 20 atteint rapidement la lamelle 84 de l'autre contact semi-fixe 40 dans la phase C, suivi en fin de course de basculement de la compression de la lamelle 84 dans la phase D. Le télérupteur 10 est alors prêt à recevoir un ordre de commande inversé issu du commutateur 34, provoquant une inversion du sens de basculement du balancier 68, et un changement d'état du contact principal mobile 18.
- On remarque que les contacts 20, 38, 40 du système d'autocoupure 26 se séparent après l'ouverture des contacts principaux, de manière à maintenir l'excitation de la bobine pendant un temps prédéterminé jusqu'à ce que le balancier 68 ait réaliser la manoeuvre complète de changement d'état du contact principal mobile 18. Cette temporisation d'ouverture du système d'autocoupure 26 est indépendant du sens de rotation du balancier 68, et permet de ne pas interrompre prématurément l'alimentation de l'électro-aimant.
- La figure 4 montre une variante de réalisation du système d'autocoupure 26. Le contact auxiliaire mobile 20 est équipé d'une paire de lamelles de contact 82a, 84a élastiques disposées de part et d'autre d'une extrémité 88 rigide, pour coopérer avec des contacts fixes 38a, 40a. Le fonctionnement est similaire à celui décrit en référence à la figure 3.
- La figure 1 montre un exemple d'un télérupteur 10 unipolaire, mais il est clair que l'invention s'applique à des télérupteurs multipolaires avec ou sans auxiliaires adaptables, et à un système d'autocoupure à contact simple non inverseur.
Claims (9)
- Télérupteur comportant:- un moyen actionneur (12) équipé d'un électro-aimant (14) à palette (60) pivotante,- un mécanisme (16) ayant un balancier (68) monté à basculement entre deux positions extrêmes stables,- un organe mécanique de commande (66) solidaire de la palette (60) et coopérant avec le balancier (68) pour déplacer positivement ce dernier d'une position stable vers l'autre position stable à chaque cycle de manoeuvre de la palette (60),- au moins un contact principal mobile (18) d'un circuit de puissance (22) actionné par la balancier (68),- un contact auxiliaire mobile (20) d'un système d'auto-coupure (26) temporisé inséré électriquement dans le circuit d'alimentation de l'électro-aimant (14) de manière à s'ouvrir après le contact principal mobile (18), pour ne pas interrompre prématurément l'excitation de électro-aimant (14), l'actionnement du contact auxiliaire mobile (20) étant dérivé du mouvement de basculement du balancier (68),caractérisé en ce que,
le système d'autocoupure (26) comporte des moyens conducteurs élastiques coopérant à l'opposé du balancier (68) avec le contact auxiliaire mobile (20) pour obtenir la temporisation à l'ouverture. - Télérupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens conducteurs élastiques sont formés par au moins une lamelle de contact (82, 84, 82a, 84a) élastique ayant une déflexion adaptée à ladite temporisation.
- Télérupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lamelle de contact (82, 84) fait partie d'un contact semi-fixe (38, 40) coopérant avec l'extrémité rigide du contact auxiliaire mobile (20).
- Télérupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lamelle de contact (82a, 84a) élastique est solidaire du contact auxiliaire mobile (20) et coopère avec un contact fixe (38a, 40a) du système autocoupure (26).
- Télérupteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le contact auxiliaire mobile (20) est un contact basculant bistable faisant partie d'un circuit inverseur (28) raccordé électriquement à un organe de commutation (34) extérieur.
- Télérupteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de commutation (34) comporte une paire de bouton-poussoirs ON et OFF à commande impulsionnelle pour réaliser une fonction de commande centralisée.
- Télérupteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de commutation (34) est formé par un contact inverseur à ordre maintenu issu d'un commutateur, d'un interrupteur horaire ou d'un thermostat.
- Télérupteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'autocoupure (26) est intégré dans un premier boîtier (36) avec l'électro-aimant (14) et le mécanisme (16), le contact auxiliaire mobile (20) et le contact principal mobile (18) étant disposés côte à côte, et entraînés simultanément par le balancier (68).
- Télérupteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'autocoupure (26) est logé avec un balancier auxiliaire dans un deuxième boîtier susceptible d'être accolé au premier boîtier (36) principal, le balancier principal (68) et le balancier auxiliaire étant accouplés au moyen d'une liaison mécanique (80) à emboîtement.
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