EP0815778A1 - Perfectionnement aux systèmes de flexion différentielle des dossiers de sièges de bureau - Google Patents

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EP0815778A1
EP0815778A1 EP96440052A EP96440052A EP0815778A1 EP 0815778 A1 EP0815778 A1 EP 0815778A1 EP 96440052 A EP96440052 A EP 96440052A EP 96440052 A EP96440052 A EP 96440052A EP 0815778 A1 EP0815778 A1 EP 0815778A1
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EP
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bar
backrest
torsion
seat
user
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Frederiks Faiks
Pascal Jaeger
Philippe Mayeur
Robert M. Scheper
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Steelcase Strafor SA
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Steelcase Strafor SA
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    • A47C1/032—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest
    • A47C1/03294—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest slidingly movable in the base frame, e.g. by rollers
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    • A47C1/03277—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest characterised by elastic means with bar or leaf springs
    • A47C1/03279—Reclining or easy chairs having coupled concurrently adjustable supporting parts the parts being movably-coupled seat and back-rest characterised by elastic means with bar or leaf springs of torsion type

Definitions

  • the present invention relates to office chairs with backrests adjustable, and it aims more specifically at improvements adjustable backrest systems with organs for independent adjustment of the thoracic portion and the portion lumbar of these files in order to make them more comfortable thanks to their ability to better adapt to different user back configurations.
  • the mechanism determining the adjustable support of the lumbar portion is mounted fixed by relative to the column on which the seat rests swivel, that is to say that the seat base is fixed. Furthermore, in this same structure, the elements transmitting the action of this mechanism to said lumbar portion are relatively close to each other laterally due to the nature of this mechanism, whereas on the contrary it would be desirable for them to be located at the outer edge of the backrest.
  • the present invention eliminates all of these drawbacks, thanks to a other mechanism, involving means ensuring resistance elastic of each of the support elements by elastic deformation under the action of a torsional stress.
  • These means can in particular be torsion springs, bars torsion or combinations of the two, but preferably according to the invention, they consist of a couple of torsion bars.
  • these means are associated with each other by in such a way that the second intervenes sequentially with respect to the first.
  • the second of these bars is mounted relative to the first so as to intervene after to have undergone the action of the deformation of the first.
  • a first torsion bar determines the inclination of the thoracic portion of the backrest by tilting, around the fixed seat box, a first crew carrying a bar substantially vertical support from the high point of the backrest, and a second bar of torsion determines the inclination of the lumbar portion of the backrest, by tilting, around said first crew, of a second crew carrying columns supporting a substantially horizontal grab bar of the arched area adapting to the user's lumbar area.
  • the first crew consists essentially of a torsion bar horizontal constant section, working over its entire length, fixed to a end to a concentric sheath rotatably attached to the fixed housing of the seat, and serving as a reminder of the rotation of said sheath, which carries a casing tilting to which is fixed a corner bar whose top is articulated to a point on the backrest under pressure from the back of the rib cage the user, and preferably comprising at its other end means for preload allowing the hardness of the reaction to be adjusted at will of the file at said pressure.
  • the second crew consists essentially of a torsion bar horizontal preferably formed of four equal bars with square section, in order to allow the development of a higher degree of twist, this composite bar serving similarly to the previous one, as an organ to a pair of sleeves rotatably attached to said tilting casing and carrying at each end a vertical column, preferably at height adjustable, these columns supporting a determining horizontal grab bar, behind the backrest, the optimal degree of curvature of the lumbar region of the body of the user, ie the base of the spine and the pelvis.
  • the central area of this second torsion bar includes prestressing means regulating at will the reaction of the lumbar portion of the backrest at user pressure.
  • the mobile elements are shown in solid lines in rest position, and in broken line in deformed position under the effect of user body.
  • the seat according to the invention comprises a fixed casing B based on a pivoting column system P.
  • the seat A of the seat On the fixed box B is mounted the seat A of the seat, having preferably certain features which will be explained below.
  • first torsion bar 1 ( Figure 2) carrying a first crew consisting of a tilting casing 2 integral a sleeve 11 concentric with the bar 1, to which it is fixed at one end 1a, this sleeve being rotatably attached to the housing B, and carrying a bar 3, having a first section 3a, oriented towards the rear substantially in the horizontal extension of the housing 2, and a second section 3b, at right angles with section 3a, extending upwards behind the backrest D which is attached to it hooked by a system of links 4 ensuring its maintenance whatever the height, preferably with the interposition of a silent block.
  • the second torsion bar 5 (figures 3 and 3a), mounted in a pair of rotary sleeves 12 and 13 welded to ends 5a and 5b of the bar, and carrying at their two external ends columns 6 substantially vertical, or slightly inclined backwards at rest, which are located on either side of the backrest, and which are joined to their upper part by a horizontal grab bar 7 in front of which is arch the lower portion of the backrest.
  • the height of the columns 6 can be adjusted, for example by means of racks, with which cooperate with detachable elastic pawls or fingers or analogues (as shown schematically in 14). As one can see in FIG.
  • the bar 5 is made up of four bars 5a, 5b, 5c, 5d of identical square sections, but each equal to a quarter of the section of the bar 5.
  • the contact surfaces of the small bars 5a, 5b, 5c, 5d slide against each other, facilitating the overall deformation by twisting the bar 5.
  • the user's lumbar portion will exert pressure on the lower arched part of the backrest D and the grab bar 7, with the same elastic holding effect, in degree and hardness. Moving in tilting forward of this lower portion is limited by stopper adjustable tabs fixed to the sheath against stops 16 fixed to the seat.
  • the torsion bar 1 may include a prestressing system to adapt the hardness.
  • a member 8 actuated by a button 9 located under the seat, and which tends to subject the bar 1 to a beginning of torsion, by support on the fixed base B even before the user exerts his weight on the folder. This beginning of torsion makes it harder to continue the user action.
  • torsion bar 5 Similar means can be used with torsion bar 5, such as illustrated in Figure 3.
  • the prestressing is exerted, not at the free end of the bar, as in the previous case, but at the center 10 of the bar, which then works twice as much on each side to reach the same inclination of the columns 6.
  • the bar 5 carries a housing 15 (FIG. 3a), the tilting of which, controlled by the rod 10 'screwed into the housing 2, modifies the torsion of the bar 5.
  • This structure ensures symmetry of operation, the bar serving at the same rotation axis time.
  • the tilt point 1 of the housing 2 is located at the front of the pivoting column P. This results in a very low inclination of the rear portion of the seat A, (the front portion resting on the case B) even for a relatively large tilting of the backrest D, this which is sometimes sought after today. For example, for a report of distances of 2.5, backrest tilting up to 24 ° angle will cause an inclination of the seat only about 9 °. This contributes to overall seat comfort.
  • the top of the seat A is convex, as shown in C, unlike the usual geometry in this type of seat.
  • the backrest D must be flexible enough to allow independent bending of its upper portion and its portion lower.
  • a composite material may be used, for example formed of glass fibers embedded in polyether foam; so the seat comfort is formed by the curve and not by the thickness of the foam.

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Abstract

Système de dossier réglable pour siège de bureau, comportant un réglage indépendant de la portion thoracique et de la portion lombaire dudit dossier, du type dans lequel un premier élément de support, agissant élastiquement sur ladite portion thoracique est monté pivotant sur le boítier de commande fixe dudit système de réglage, tandis qu'un second élément de support agit élastiquement sur ladite portion lombaire, lesdits premier et second éléments de support fonctionnant indépendamment l'un de l'autre en rotation vers l'arrière par rapport au siège,
   caractérisé en ce que les moyens mécaniques assurant la résistance élastique de chacun des deux éléments de support consistent chacun en un organe susceptible de subir une déformation élastique sous l'action d'une contrainte de torsion, les deux organes étant associés l'un à l'autre de manière que le second intervienne séquentiellement par rapport au premier.

Description

La présente invention concerne les sièges de bureau à dossier réglable, et elle vise plus particulièrement des perfectionnements aux systèmes de dossiers réglables comportant des organes pour le réglage indépendant de la portion thoracique et de la portion lombaire de ces dossiers en vue de les rendre plus confortables grâce à leur possibilité de mieux s'adapter aux différentes configurations du dos des utilisateurs.
On sait que les systèmes de dossiers réglables des sièges de bureau sont généralement conçus pour s'adapter à une conformation "moyenne" des utilisateurs. Du fait qu'un utilisateur a relativement rarement cette conformation moyenne, il faut admettre que c'est bien souvent l'utilisateur qui doit s'adapter à son siège plutôt que le siège à l'utilisateur. Il en résulte donc certaines contraintes, conduisant à la fatigue de l'utilisateur.
On a récemment tenté de remédier à cet inconvénient. Ainsi, les brevets US 5 249 839 et 5 385 388 décrivent des sièges comportant un réglage indépendant de la portion thoracique et de la portion lombaire du dossier. Selon cette construction connue, un premier élément de support du dossier, agissant sur ladite portion thoracique, est monté pivotant sur la commande du système de réglage, qui est généralement située sous l'assise du siège, tandis qu'un second élément de support du dossier agit sur ladite portion lombaire, lesdits premier et second éléments de support fonctionnant indépendamment l'un de l'autre en rotation vers l'arrière par rapport au siège. La portion thoracique peut prendre un mouvement de rotation latérale pour suivre les mouvements de torsion de la région thoracique de l'utilisateur, tandis que la portion lombaire peut être reliée à des moyens qui en limitant la rotation latérale.
Bien que ce type de construction connue conduise à un comportement naturel et réglable du dossier, en assurant un soutien continu du dos de l'utilisateur, il présente encore quelques inconvénients.
En effet, dans la structure décrite aux brevets US précités, le mécanisme déterminant le support réglable de la portion lombaire est monté fixe par rapport à la colonne sur laquelle le siège repose pivotant, c'est à dire que l'assise du siège est fixe. Au surplus, dans cette même structure, les éléments transmettant l'action de ce mécanisme à ladite portion lombaire sont relativement rapprochés latéralement l'un de l'autre en raison de la nature de ce mécanisme, alors qu'il serait au contraire souhaitable qu'ils fussent situés en bordure extérieure du dossier.
On peut donc considérer que, malgré ses qualités, la structure décrite aux brevets US précités, ne s'adapte pas encore suffisamment parfaitement à la morphologie de l'utilisateur, et cela en raison de la nature du mécanisme utilisé, à savoir des couples de ressorts logés dans le volume fixe supportant l'assise et reposant sur la colonne.
La présente invention élimine l'ensemble de ces inconvénients, grâce à un autre mécanisme, faisant intervenir des moyens assurant la résistance élastique de chacun des éléments de support par déformation élastique sous l'action d'une contrainte de torsion.
Ces moyens peuvent être notamment des ressorts de torsion, des barres de torsion ou des combinaisons des deux, mais de préférence, selon l'invention, ils consistent en un couple de barres de torsion.
Au surplus, selon l'invention, ces moyens sont associés l'un à l'autre de manière telle que le second intervienne séquentiellement par rapport au premier.
Ainsi, dans le cas préférentiel de deux barres de torsion, la seconde de ces barres est montée par rapport à la première de manière à intervenir après avoir subi l'action de la déformation de la première.
Plus précisément, selon l'invention, une première barre de torsion détermine l'inclinaison de la portion thoracique du dossier par basculement, autour du boítier fixe du siège, d'un premier équipage portant une barre de support sensiblement verticale du point haut du dossier, et une seconde barre de torsion détermine l'inclinaison de la portion lombaire du dossier, par basculement, autour dudit premier équipage, d'un second équipage portant des colonnes supportant une barre d'appui sensiblement horizontale de la zone cambrée s'adaptant à la zone lombaire de l'utilisateur.
Le premier équipage se compose essentiellement d'une barre de torsion horizontale à section constante, travaillant sur toute sa longueur, fixée à une extrémité à un fourreau concentrique fixé rotatif au boítier fixe du siège, et servant d'organe de rappel à la rotation dudit fourreau, lequel porte un carter basculant auquel est fixée une barre angulaire dont le sommet est articulé à un point du dossier soumis à la pression de l'arrière de la cage thoracique de l'utilisateur, et comportant de préférence à son autre extrémité des moyens de précontrainte permettant de régler à volonté la dureté de la réaction du haut du dossier à ladite pression.
Le second équipage se compose essentiellement d'une barre de torsion horizontale formée de préférence de quatre barres égales à section carrée, dans le but d'autoriser le développement d'un degré de torsion plus élevé, cette barre composite servant de façon semblable à la précédente, d'organe de rappel à une paire de fourreaux fixés rotatifs audit carter basculant et portant à chaque extrémité une colonne verticale, de préférence à hauteur réglable, ces colonnes supportant une barre d'appui horizontale déterminant, derrière le dossier, le degré de courbure optimal de la zone lombaire du corps de l'utilisateur, c'est à dire la base de la colonne vertébrale et le bassin. De préférence, également, la zone centrale de cette seconde barre de torsion comporte des moyens de précontrainte réglant à volonté la réaction de la portion lombaire du dossier à la pression de l'utilisateur.
D'autres caractéristiques et détails de la présente invention apparaítront à la lecture de la description suivante, correspondant au dessin annexé, sur lequel :
  • La figure 1 est un schéma cinématique des éléments essentiels du mécanisme selon l'invention, vu de côté ;
  • La figure 2 représente schématiquement le principe du rôle fonctionnel de la première barre de torsion, vue de l'arrière ;
  • La figure 3 représente schématiquement le principe du rôle fonctionnel de la seconde barre de torsion, vue de l'arrière ; et
  • La figure 3a est une coupe verticale suivant X-X de la figure 3.
Sur la figure 1, les éléments mobiles sont représentés en trait plein en position de repos, et en trait interrompu en position déformée sous l'effet du corps de l'utilisateur.
De façon connue, le siège selon l'invention comporte un boítier fixe B reposant sur un système de colonne pivotante P.
Sur le boítier fixe B est montée l'assise A du siège, présentant de préférence certaines particularités qui seront exposées plus loin.
Dans le boítier B est montée la première barre de torsion 1 (figure 2) portant un premier équipage se composant d'un carter basculant 2 solidaire d'un fourreau 11 concentrique à la barre 1, à laquelle il est fixé à une extrémité 1a, ce fourreau étant fixé rotatif au boítier B, et portant une barre 3, présentant une première section 3a, orientée vers l'arrière sensiblement dans le prolongement horizontal du boítier 2, et une seconde section 3b, à angle droit avec la section 3a, s'étendant vers le haut derrière le dossier D qui lui est accroché par un système de biellettes 4 assurant son maintien quelle que soit la hauteur, de préférence avec interposition d'un silentbloc.
Sur le carter 2 est à son tour montée la seconde barre de torsion 5 (figures 3 et 3a), montée dans une paire de fourreaux rotatifs 12 et 13 soudés aux extrémités 5a et 5b de la barre, et portant à leurs deux extrémités externes des colonnes 6 sensiblement verticales, ou légèrement inclinées vers l'arrière au repos, qui sont situées de part et d'autre du dossier, et qui sont réunies à leur partie supérieure par une barre d'appui horizontale 7 par devant laquelle se cambre la portion inférieure du dossier. De préférence, la hauteur des colonnes 6 peut être réglée, par exemple au moyen de crémaillères, avec lesquelles coopèrent des cliquets ou doigts élastiques débrayables ou analogues (tels que représentés schématiquement en 14). Comme on le voit sur la figure 3a, de préférence la barre 5 se compose de quatre barres 5a, 5b, 5c, 5d de sections carrées identiques, mais chacune égale au quart de la section de la barre 5. A la torsion, les surfaces en contact des petites barres 5a, 5b, 5c, 5d glissent l'un contre l'autre, en facilitant la déformation globale par torsion de la barre 5.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant :
Au moment où l'utilisateur s'installe sur le siège en s'appuyant contre le dossier D, la pression de la partie supérieure de son dos, correspondant à l'arrière de sa cage thoracique, s'exerçant sur le point haut 4 du dossier et du tube 3, va faire basculer l'ensemble du dossier vers l'arrière par rotation du fourreau 11. En raison de la soudure du fourreau 11 sur l'extrémité 1a de la barre de torsion 1, cette dernière déterminera la résistance à ce basculement, en degré et en dureté.
Simultanément, la portion lombaire de l'utilisateur exercera une pression sur la partie basse cambrée du dossier D et la barre d'appui 7, avec le même effet de maintien élastique, en degré et en dureté. Le déplacement en basculement vers l'avant de cette portion basse est limité par butée de languettes réglables fixées au fourreau contre des arrêts 16 fixés à l'assise.
De l'illustration qui précède, il est clair que, pour l'utilisateur, grâce au couple de barres de torsion 1 et 5, on obtient un soutien dynamique s'adaptant complètement à la morphologie de l'utilisateur, alors que dans la structure connue ci-dessus rappelée, le soutien lombaire était fixe.
A partir de cette nouvelle structure pourront être développés des aménagements visant à adapter les possibilités du mécanisme aux différentes catégories d'utilisateurs.
Ainsi, comme l'illustre la figure 2, la barre de torsion 1 peut comporter un système de précontrainte permettant d'en adapter la dureté. A cet effet, sur l'extrémité 1b de la barre 1 opposée à l'extrémité 1a qui est solidaire du fourreau 11, peut être monté un organe 8 actionné par un bouton 9 situé sous l'assise, et qui tend à faire subir à la barre 1 un commencement de torsion, par appui sur la base fixe B avant même que l'utilisateur n'exerce son poids sur le dossier. Ce commencement de torsion rend plus dure la poursuite de la torsion sous l'action de l'utilisateur.
Un moyen semblable peut être utilisé avec la barre de torsion 5, comme l'illustre la figure 3. Toutefois, dans ce second cas, la précontrainte est exercée, non pas à l'extrémité libre de la barre, comme dans le cas précédent, mais au niveau du centre 10 de la barre, laquelle travaille alors deux fois plus sur chaque côté pour atteindre la même inclinaison des colonnes 6. A cet effet, la barre 5 porte un boítier 15 (figure 3a), dont le basculement, commandé par la tige 10' vissée dans le boítier 2, modifie la torsion de la barre 5. Cette structure assure la symétrie du fonctionnement, la barre servant en même temps d'axe de rotation.
Comme l'illustre également la figure 1, le point de basculement 1 du boítier 2 est situé à l'avant de la colonne pivotante P. Il en résulte une très faible inclinaison de la portion arrière de l'assise A, (la portion avant reposant sur le boítier B) même pour un basculement du dossier D relativement important, ce qui est parfois recherché de nos jours. Par exemple, pour un rapport de distances de 2,5, un basculement du dossier allant jusqu'à 24° d'angle n'entraínera une inclinaison de l'assise que de 9° environ. Cela contribue au confort global du siège.
De même, selon l'invention, le dessus de l'assise A est convexe, comme représenté en C, au contraire de la géométrie usuelle dans ce type de siège.
Une telle géométrie originale permet la rotation du bassin, ce qui assure un bon soutien lombaire, d'autant que le fémur est lui aussi convexe.
Enfin, selon l'invention, le dossier D doit être suffisamment souple, pour permettre la flexion indépendante de sa portion supérieure et de sa portion inférieure. A cet effet, on pourra utiliser un matériau composite, par exemple formé de fibres de verre noyées dans de la mousse de polyether ; ainsi le confort du siège est formé par le galbe et non par l'épaisseur de mousse.

Claims (12)

  1. Système de dossier réglable pour siège de bureau, comportant un réglage indépendant de la portion thoracique et de la portion lombaire dudit dossier, du type dans lequel un premier élément de support, agissant élastiquement sur ladite portion thoracique est monté pivotant sur le boítier de commande fixe dudit système de réglage, tandis qu'un second élément de support agit élastiquement sur ladite portion lombaire, lesdits premier et second éléments de support fonctionnant indépendamment l'un de l'autre en rotation vers l'arrière par rapport au siège,
       caractérisé en ce que les moyens mécaniques assurant la résistance élastique de chacun des deux éléments de support consistent chacun en un organe susceptible de subir une déformation élastique sous l'action d'une contrainte de torsion, les deux organes étant associés l'un à l'autre de manière que le second intervienne séquentiellement par rapport au premier.
  2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits organes est une barre de torsion, l'autre étant un ressort de torsion.
  3. Système selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux organes sont des barres de torsion, la seconde de ces barres étant montée par rapport à la première de manière à intervenir après avoir subi l'action de la déformation de la première.
  4. Système selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'une première barre de torsion détermine l'inclinaison de la portion thoracique du dossier par basculement, autour dudit boítier de commande fixe, d'un premier équipage portant une barre au support sensiblement verticale du point haut du dossier, tandis qu'une seconde barre de torsion détermine l'inclinaison et la cambrure de la portion lombaire du dossier, par basculement, autour dudit premier équipage, d'un second équipage portant des colonnes sensiblement verticales et disposées de part et d'autre du dossier, et supportant une barre d'appui sensiblement horizontale pour la zone cambrée s'adaptant à la zone lombaire de l'utilisateur.
  5. Système selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que le premier équipage se compose essentiellement d'une barre de torsion horizontale à section constante, travaillant sur toute sa longueur, fixée à une extrémité à un fourreau concentrique fixé rotatif au boítier fixe du siège, et servant d'organe de rappel à la rotation dudit fourreau, lequel porte un carter basculant auquel est fixée une barre angulaire dont le sommet est articulé à un point du dossier soumis à la pression de l'arrière de la cage thoracique de l'utilisateur, et comportant de préférence à son autre extrémité des moyens de précontrainte permettant de régler à volonté la dureté de la réaction du haut du dossier à ladite pression
  6. Système selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que le second équipage se compose essentiellement d'une barre de torsion horizontale servant d'organe de rappel à une paire de fourreaux fixés rotatifs audit carter basculant et portant à chaque extrémité une colonne verticale, de préférence à hauteur réglable, ces colonnes supportant une barre d'appui horizontale déterminant, derrière le dossier, le degré de courbure optimal de la zone lombaire du corps de l'utilisateur, c'est à dire la base de la colonne vertébrale et le bassin.
  7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite barre est composite, formée de l'association de quatre barres de sections carrées égales entre elles et chacune égale au quart de la section de la barre composite, dans le but d'autoriser le développement d'un degré de torsion plus élevé.
  8. Système selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que sur l'extrémité 1b de la barre 1 opposée à l'extrémité 1a qui est solidaire du fourreau 11, peut être monté un organe 8 actionné par un bouton 9 situé sous l'assise, et qui tend à faire subir à la barre 1 un commencement de torsion, avant même que l'utilisateur n'exerce son poids sur le dossier.
  9. Système selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce qu'une précontrainte est exercée au centre 10 de la barre, laquelle travaille alors deux fois plus sur chaque côté pour atteindre la même inclinaison des colonnes 6.
  10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface supérieure de l'assise est convexe.
  11. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dossier est réalisé en un matériau composite suffisamment souple pour permettre une flexion indépendante de sa portion supérieure et de sa portion inférieure.
  12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dossier est réalisé en fibres de verre noyées dans de la mousse de polyether.
EP96440052A 1996-06-28 1996-06-28 Perfectionnement aux systèmes de flexion différentielle des dossiers de sièges de bureau Expired - Lifetime EP0815778B1 (fr)

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