DISPOSITIF DE CRÉATION DE LIGNES DE MOINDRE RÉSISTANCE SUR DES ÉLÉMENTS EN FEUILLES ET ÉLÉMENTS OBTENUS PAR CE DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif destiné à créer une ligne de moindre résistance sur des éléments en feuilles tels que constitués par du papier, du carton ou équivalent, afin de permettre la séparation aisée des zones des feuilles situées de part et d'autre de cette ligne de moindre résistance, tout en obtenant un bord net, au moins d'un côté de ladite ligne, après séparation. Elle concerne également les éléments en feuille obtenus à l'aide d'un tel dispositif.

On connaît de nombreux exemples de feuilles présentant une ou plusieurs lignes de moindre résistance qui permettent une séparation par déchirure. La technique la plus ancienne a recours à des alignements de perforations circulaires ou allongées formant des pointillés, couramment utilisée, notamment pour les timbres-poste. Dans le meilleur des cas, le bord libéré présente une dentelure plus ou moins marquée selon la largeur et l'espacement des perforations. Dans tous les cas, le bord n'est pas net, ce qui est inacceptable dans certains domaines d'applications.

Par exemple, si l'on désire rendre ainsi détachables des éléments de feuilles tels que des cartes de bristol, par exemple des cartes de visite, et si l'on cherche à obtenir un bord net, l'art antérieur ne propose aucune solution qui soit à la fois simple, économique et véritablement satisfaisante.

Le brevet GB-2 189 732 décrit un procédé d'entaille ou

de découpe d'un matériau en feuille, pour obtenir des lignes de pliage. La feuille est courbée sur un cylindre à surface élastique au droit de 1'outil d'entaille ou de découpe qui peut tre un disque.

Le brevet GB-1 396 911 a trait à la préparation en vue du pliage d'un matériau pour fabriquer des boites, matériau nécessairement suffisamment rigide pour constituer un emballage. L'outil d'entaille est un disque biconique, symétrique par rapport à un plan transversal à angle au sommet d'environ 90°. Dès lors que le matériau est suffisamment résistant pour devoir constituer une boite, l'entaille ne doit en aucune façon tre assez profonde pour amorcer une déchirure, puisqu'on demande au matériau de résister.

Le document JP-09-267 299 a trait à un appareillage emporte pièce rotatif, dont le but est d'éviter d'endommager l'outil. Dans ce document, l'outil est parallèle à l'axe et travaille donc perpendiculairement au sens de translation du matériau. L'outil est rectiligne et présente un profil en dièdre.

Le brevet FR-1 315 591 décrit un appareillage permettant de créer des séries de fentes parallèles en vue du pliage en zigzag de carton ondulé, pliage orthogonal aux lignes d'ondulations.

Le brevet CH-318 840 concerne la fabrication de papier à la forme et fait appel à un outil tournant qui présente sur sa périphérie une saillie ou côte à tracé irrégulier, le papier passant entre un cylindre porteur et l'outil qui y est appuyé.

Le modèle d'utilité DE-29616585 décrit les

caractéristiques géométriques d'un outil de coupe ou d'entaille, notamment pour papier ou carton présentant, de part et d'autre d'une arte circulaire, au moins une face en segment de tore.

On a proposé dans le certificat d'utilité FR-2 281 233, des carnets de cartes de visite détachables, chaque carte pouvant tre séparée de son talon le long d'une ligne de moindre résistance. Il est évident que, dans ce type d'application, la ligne de séparation doit permettre de détacher une carte avec un bord net et sans trace apparente de déchirure. Or, notamment à cette époque, les techniques antérieures n'ont pas permis, à faible coût, de créer dans des feuilles, par exemple en bristol, des lignes de moindre résistance, qui, après séparation donnaient des bords esthétiquement satisfaisants, ce qui en a limité le développement.

Par la suite on a proposé de réaliser de tels types de carnets, comme par exemple dans le brevet GB-2 267 057, mais sans proposer de solution précise pour obtenir ce détachement linéaire net.

Le dispositif selon la présente invention a donc pour but de créer des lignes de moindre résistance permettant de détacher les zones situées de part et d'autre des lignes, et ceci à la main, sans recours à des ciseaux ou autres outils de coupe, tout en obtenant un bord net et donc esthétiquement satisfaisant.

L'art antérieur connaît des techniques de découpe par estampage, mais, par de telles techniques, on n'a jamais obtenu de lignes de moindre résistance qui permettent de satisfaire, pour des coûts raisonnables, aux exigences ci-

dessus définies.

On a envisagé d'utiliser des outils de coupe sur une profondeur limitée dans l'épaisseur du matériau en feuille.

Ainsi aurait-on pu envisager d'utiliser une molette de coupe telle que celles utilisées par paires pour le découpage, lesquelles présentent généralement une face plane orthogonale à l'axe de rotation et une face tronconique.

Si cette technique peut tre mise en oeuvre sur des feuilles relativement épaisses, elle n'a pas donné à ce jour de résultats satisfaisants sur des feuilles de faible épaisseur, par exemple, de quelques dixièmes de millimètres, du fait, notamment, de la difficulté d'obtention d'une incision superficielle et régulière qui doit tre paradoxalement, d'une part, suffisamment profonde pour faciliter la séparation, mais, d'autre part, laissant néanmoins en fond d'entaille l'épaisseur nécessaire pour assurer une bonne fixation avant séparation.

On remarquera finalement que dans les diverses techniques développées dans l'art antérieur, la séparation de la feuille en ses deux éléments suivant une ligne de moindre résistance a pour effet de créer, de part et d'autre de celle-ci, des étirements de fibres qui forment un effet de déchirure qui nuit à la netteté de la découpe.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution simple, économique, aisée à mettre en oeuvre, qui permette d'obtenir des lignes de moindre résistance sur des feuilles, assurant une facilité de séparation avec au moins un bord de partie séparée net et précis, tout en assurant une fixation

correcte avant séparation.

La solution retenue par la présente invention fait appel à des lignes de moindre résistance obtenues grâce à des rainures, rectilignes ou non, laissant, au fond desdites rainures, une épaisseur de feuille suffisante pour la fixation mais néanmoins propice à la séparation. Cette rainure ne favorise pas une amorce de déchirure involontaire, alors que, lorsque l'on agit manuellement, elle devient amorce pour une franche et nette déchirure de séparation.

La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de création d'au moins une rainure de moindre résistance dans un matériau en feuille, à l'aide d'au moins une molette biconique tournante appliquée à force sur la feuille maintenue, sur sa face opposée, par une surface d'appui dans la zone active du dispositif où se forme la rainure, caractérisé par le fait que la molette présente deux parties tronconiques qui s'étendent de part et d'autre d'une grande base commune circulaire située dans un plan orthogonal à son axe de rotation, les angles formés par les génératrices de ces parties tronconiques respectives avec la grande base étant différents.

Préférentiellement l'angle de l'une des parties tronconiques est compris entre 20 degrés et 35 degrés et l'angle de l'autre partie tronconique est compris entre 55 degrés et 70 degrés.

On a constaté que des résultats particulièrement satisfaisants sont obtenus lorsque la somme des angles formés par les génératrices des deux parties tronconiques avec la grande base est voisine de 90°. De mme il est

intéressant que la profondeur de la rainure s'étende sur environ 25% à 40% de l'épaisseur de la feuille.

Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention lorsque la feuille est rectangulaire ou en bande, les moyens de guidage et de maintien sont disposés latéralement aux distances qui assurent la bonne mise en place relative de la feuille sur les surfaces d'entraînement et d'appui d'une part, et au contact du dispositif de création de la rainure.

Par ailleurs, lorsque l'on souhaite créer des assemblages tels que des carnets de talons et de feuilles détachables, la partie tronconique de plus petit angle est disposée du côté destiné au talon et la partie tronconique de plus grand angle est disposée du côté de la partie détachable, l'expérience ayant montré que dans la plupart des cas, c'est de ce dernier côté que le bord est le plus franc et net.

Toujours selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la surface d'appui se déplace, avec la feuille, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse tangentielle de la molette. Cette surface d'appui est constituée de préférence par un cylindre tournant autour d'un axe parallèle à celui de la molette ; l'entraînement de la molette et du cylindre par un moteur commun et par les organes de transmissions adéquats, tels que des engrenages, permet d'assurer ce mouvement commun et régulier d'entraînement de la feuille et de formation de la rainure. L'entraxe entre molette et cylindre est réglé de façon précise par tout moyen adéquat tel que vis, cames ou excentriques.

En amont et en aval de la partie active du dispositif, la feuille est supportée, guidée ou maintenue par tout dispositif adéquat, par exemple plan.

La présente invention a également pour objet une application du présent dispositif pour la constitution d'assemblage de talons et de feuilles détachables.

La présente invention a également pour objet une feuille pourvue d'au moins une rainure de moindre résistance, en forme de V, caractérisée en ce que les flancs de cette rainure sont dissymétriques par rapport à un plan perpendiculaire à celui de la feuille.

La présente invention a également pour objet un élément de feuille découpée suivant au moins une ligne de moindre résistance, caractérisé en ce que la surface de rupture qui se forme après la séparation de la feuille s'étend en retrait vers l'intérieur dudit élément de feuille par rapport à ladite ligne de moindre résistance.

Préférentiellement la surface de rupture s'étend en retrait en formant un angle avec un plan perpendiculaire au plan de celui-ci.

Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on décrira ci-après un exemple de réalisation, étant bien entendu que celui-ci n'est pas limitatif, quant à son mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire.

On se référera à la fabrication de cartes rectangulaires en feuilles de matériaux tels que le papier, le carton ou équivalent, par exemple en bristol, ce qui est un cas fréquent, lesdites cartes étant présentées en carnets, reliées par des talons et qui en sont détachables

le long d'une ligne de moindre résistance.

On se référera au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une vue agrandie en élévation de la partie active d'une molette biconique utilisée dans un mode de mise en oeuvre de la présente invention.

La figure 2 est une vue en coupe partielle transversale de deux parties d'une feuille après séparation.

La figure 3 est une vue en perspective d'un exemple d'utilisation de feuilles découpées suivant l'invention.

La figure 4 est une vue en élévation d'un exemple de dispositif suivant l'invention.

Sur la figure 1 est représentée schématiquement partiellement en élévation, partiellement en coupe, la partie active du dispositif, c'est-à-dire la zone où se trouvent une molette rotative 1, à axe sensiblement horizontal non représenté sur la figure, et un élément support 4, entre lesquels est engagée une feuille de bristol 5. La molette 1 est essentiellement formée de deux parties tronconiques opposées 2 et 3, qui s'étendent de part et d'autre d'une grande base circulaire X commune qui est située dans un plan P orthogonal à l'axe de la molette 1. Les deux parties tronconiques 2 et 3 sont définies dans les parties extrmes des flancs 8 et 9 de la molette 1, qui en assurent la rigidité et le bon maintien en position sur son axe.

Ainsi que représenté sur la figure 1 les génératrices AB et AD des éléments tronconiques 2 et 3 forment des angles respectifs a et P avec la grande base X.

Préférentiellement, l'angle a sera compris entre 20

degrés et 35 degrés et l'angle ß entre 55 degrés et 70 degrés. Des résultats particulièrement intéressants ont été obtenus avec un angle total a + P de l'ordre de 90 degrés, c'est-à-dire avec des génératrices AB et AD, appartenant respectivement aux parties tronconiques 2 et 3, sensiblement orthogonales entre elles.

L'élément support 4 peut tre un plan ou, de préférence, un cylindre à axe non représenté sur la figure, mais sensiblement parallèle à celui de la molette 1.

On reviendra, à propos de la figure 2, sur les conditions de travail des éléments actifs représentés sur la figure 1. Quoiqu'il en soit lorsque l'on applique la molette 1 sur la feuille 5 et que l'on effectue un déplacement relatif de ces deux éléments, on crée une rainure 11 dans la feuille 5. Le fond de cette rainure définit une ligne de moindre résistance de la feuille 5 entre deux parties 6 et 7 de celle-ci. L'épaisseur e de la feuille en fond de rainure 11 forme une zone d'attache assurant la bonne fixation des deux parties 6 et 7 de la feuille, qui se déchirera du fait de l'amorce que constitue la rainure 11. L'expérience a montré que, dans le cas d'une feuille du genre bristol ou équivalent d'une épaisseur de quelques dixièmes de millimètre, par exemple de 0,2 mm à 0,4 mm, et pour obtenir d'une part une bonne fixation, et d'autre part une séparation aisée laissant un bord franc et net, la rainure 11 devait présenter une profondeur de l'ordre de 25% à 40% de l'épaisseur E de la feuille 5, laissant, par conséquent à la zone d'attache une épaisseur résiduelle e de l'ordre de 60% à 75%.

L'expérience a montré que, après séparation, le bord

le plus net est obtenu du côté de la partie 7, c'est-à-dire du côté de l'angle ß le plus important. On a en effet constaté, ainsi que représenté sur la figure 2, que la surface de rupture S qui se forme après que l'on ait effectué la séparation des deux parties 6 et 7, ne s'étend pas suivant le plan P correspondant à la position de la grande base X de la molette 1 lors de l'opération de découpe, mais s'étend en retrait vers l'intérieur de la partie 7, si bien que cette surface de rupture se trouve masquée à un observateur qui regarde la feuille sensiblement perpendiculairement à son plan. Dans certains modes de mise en oeuvre de l'invention la surface de rupture S forme sensiblement un angle y avec le plan P.

On a également constaté que, contrairement aux divers systèmes de formation de lignes de découpe de l'état antérieur de la technique, lorsque la feuille 5 est constituée d'un matériau relativement rigide de type bristol, la séparation des deux parties de feuille 6 et 7 ne nécessite pas d'exercer un effort de traction comportant une composante orientée dans un plan sensiblement perpendiculaire à la ligne de moindre résistance.

Il suffit en effet pour détacher les deux parties de feuille 6 et 7 de les faire pivoter l'une par rapport à l'autre autour de leur ligne de moindre résistance. Ainsi sur la figure 3 on a représenté un bloc 14 formé de feuilles de bristol rainurées suivant l'invention, la partie 6 de ces feuilles constituant un talon 6a et la partie 7 formant une série de cartes de visites détachables. Dans un tel mode de mise en oeuvre de l'invention, pour extraire une carte 7 l'utilisateur fera

simplement pivoter celle-ci suivant la flèche F pour qu'elle se détache de façon particulièrement facile et nette de son talon 6.

On a représenté en élévation sur la figure 4 un dispositif permettant de réaliser les lignes de moindre résistances suivant l'invention.

La molette 1, dont on voit le flanc 9 et la partie tronconique 3, est montée à rotation sur un axe 15, tandis que l'élément support 4 est constitué par un cylindre monté à rotation sur un axe 16. Le dispositif est monté sur un bâti 17 dans lequel se déplace, en partie haute, un élément 18 grâce à des coulisses 19 ou organes équivalents.

L'élément coulissant 18 est réglable en position grâce à tout système de commande et de contrôle de déplacement tel que des vis, des cames ou des excentriques non représentés sur la figure. A titre d'exemple, on a représenté sur cette figure un déplacement par translation et coulissement sans que cette solution soit limitative.

Les axes 15 et 16, sensiblement horizontaux et parallèles, sont entraînés en rotation par un moteur, des réducteurs et trains de transmission classiques tels que des engrenages. On peut également envisager deux moteurs indépendants, à condition que l'on puisse assurer les rotations respectives souhaitées des axes 15 et 16. Ces rotations des axes 15 et 16 sont de sens opposés comme l'indiquent les flèches, et assurent dans la zone active, au contact avec la feuille, des vitesses tangentielles sensiblement égales.

La feuille 5 dans laquelle on veut tracer la ligne de moindre résistance est posée sur une plaque support 20

échancrée en 21 pour permettre à la feuille d'tre en contact avec la molette 1 et le cylindre 4. Le réglage de l'entraxe entre les axes de rotations 15 et 16 doit assurer entre l'arte périphérique A de la molette 1 et celle du cylindre 4 un écart égal à l'épaisseur e voulue de la feuille 5 (figure 1) en fond de rainure 11.

La pression de travail de la molette 1 est assurée par le poids de l'équipage coulissant constitué par l'élément 18 qui comprend les dispositifs d'entraînement en rotation de la molette 1, y compris, éventuellement, le moteur. Si besoin est, selon la nature du matériau en feuille, l'homme de l'art peut alléger ou lester cet équipage coulissant, et selon l'épaisseur de la feuille régler l'entraxe pour définir la profondeur de la rainure 11.

Le support 20 est représenté à la figure 4 sous forme d'un plateau qui porte des dispositifs de guidage tels que la partie relevée 22 le long de laquelle coulisse le bord de la feuille. On peut prévoir tout autre guidage du bord opposé pour permettre à la feuille de se déplacer en translation dans la partie active du dispositif entre la molette 1 et le cylindre 4 qui assure à la fois la translation de la feuille et celle du support 4 contre lequel la feuille est appuyée sous la pression exercée par la molette 1. On peut considérer, expérimentalement, que la molette agit essentiellement par pression plus que par coupe, ce qui limite la rupture des éléments constitutifs de la feuille, par exemple des fibres, et assure la fixation avant séparation.

Le plateau support 20 a été représenté horizontal, mais on peut, pour faciliter la translation de la feuille,

le rendre oblique, de sorte que la feuille est sollicitée dans le sens de déplacement tangentiel de la molette 1 et du cylindre 4. Quand le plateau 20 est oblique, on peut prévoir que les axes 15 et 16 ne sont pas dans un mme plan vertical, mais dans un plan orthogonal au plateau 20. On notera cependant que, lorsque la feuille 5 est souple, ce qui est généralement le cas, si la pente du plateau 20 n'est pas forte, le feuille peut s'incurver au passage dans la zone active, ce qui permet de laisser les axes 15 et 16 dans un mme plan vertical.

Le cylindre 4 doit tre de résistance mécanique suffisante, au moins dans la zone active, sous la molette 1. Il peut s'étendre sous tout ou partie de la largeur du plateau 20, et éventuellement comporter des parties assurant un bon entraînement de la feuille telles que des parties caoutchoutées. Il peut tre éventuellement divisé en une série de roulettes ou de courts cylindres. Dans ce cas, on peut prévoir, sur 1'axe 15 de la molette 1, des roulettes ou cylindres également caoutchoutés, à l'opposé du cylindre 4, pour aider au déplacement de la feuille.

La translation de la feuille peut également s'effectuer non sur un plateau mais dans tout système de guidage et de déplacement de matériaux en feuilles, notamment si l'on ne travaille pas sur des feuilles séparées, mais sur une bande continue. On peut également envisager, notamment si l'on travaille en continu, plusieurs molettes travaillant en parallèle sur bande de grande largeur.

Dans le cas de cartes rectangulaires assemblées par un talon, la largeur de guidage sur le plateau 20 est celle de

l'ensemble de la carte et de son talon, la distance entre le guidage 22 et le plan P (figure 1) de la périphérie de la molette 1 correspond à la largeur du talon.

Ce talon peut d'ailleurs tre prévu sur la longueur ou la largeur de la carte, selon l'assemblage retenu. Cet assemblage avec ou sans couverture ou reliure peut tre effectué par tout type de moyens classiques, tels que rivetage, collage ou agrafage.

Ce qui vient d'tre décrit l'est à titre d'exemple, et l'homme de l'art pourra définir des variantes de réalisations et d'applications, sans sortir du cadre de la présente invention.