La présente invention concerne un dispositif de retournement automatique de feuilles.

Une application est le retournement des feuilles à la sortie de machines de traitement de feuilles (photocopieurs, télécopieurs, imprimantes, etc.). Ces machines impriment les feuilles sur la face du dessus.

La page une est imprimée en premier, puis elle est recouverte par la page deux, puis par la page trois, etc.. Il est donc nécessaire de trier le tas de feuilles une fois l'impression terminée, afin d'obtenir le texte dans le bon ordre.

Le dispositif selon l'invention retourne donc les feuilles à la sortie de la machine avant de les placer en tas afin que celles- ci soient placées en tas, face non imprimée au-dessus. Il suffit alors, une fois l'impression terminée, de retourner tout le paquet de feuilles pour obtenir le texte classé dans le bon ordre.

Une application de l'invention est son implantation dans le cheminement papier d'une machine de traitement de feuilles pour retourner la feuille après l'impression du recto afin d'imprimer le verso.

Le premier brevet cité dans le rapport de recherche est le O-A-89 12015 (SEBILEAU) qui est aussi l'inventeur de ce brevet.

Ce premier brevet décrit un dispositif de retournement de feuilles fixé sur un axe de rotation, et équilibré par un contrepoids, et présentant une forme adaptée à guider la feuille, à servir de butée pour la feuille, et à assister son retournement par un mouvement de balancier autour de son axe.

La présente invention vise un dispositif de retournement de feuilles et dont le mode d'action est une déformation élastique du dispositif et non une rotation. Le premier brevet SEBILEAU est donc non pertinent.

Les deux autres brevets cités dans le rapport de recherche concernent un arrière-plan technologique très éloigné. Ils sont non pertinents.

Le dispositif selon l'invention est un dispositif automatique de retournement de feuilles de papier qui comporte un corps élastique, constitué par exemple d'une feuille déformable élastiquement, supporté par sa base située à un niveau inférieur à la trajectoire d'arrivée de la feuille de papier, et comportant à son extrémité libre une surface de butée pour la feuille de papier, cette surface de butée étant située à un niveau supérieur à la trajectoire d'arrivée de la feuille de papier.

Dans une variante du dispositif la surface de butée forme avec le corps élastique un angle de préférence droit ou aigu, l'extrémité libre de la surface de butée forme une arête qui est orientée vers l'arrivée de la feuille de papier, formant saillie.

Selon un mode de réalisation préféré, la surface de butée est obtenue, par pliage de l'extrémité du corps élastique ou collage d'un profilé, en matériau léger présentant une saillie, à l'extrémité libre du corps élastique sur au moins une des faces du corps élastique.

Dans une variante du dispositif, la surface de butée forme par rapport au corps élastique un angle de préférence droit ou aigu, l'arête de la surface de butée est orientée verβ l'arrivée de la feuille de papier, l'arête opposée à l'arête d'extrémité de la surface de butée est l'arête de fond de la surface de butée, celle-ci est reliée au corps élastique par une surface formant de profil un V avec la surface de butée, l'ouverture du V étant dirigée vers l'arrivée de la feuille.

Dans une variante du dispositif, La surface de butée forme par rapport au corps élastique un angle de préférence droit, l'arête de la surface de butée est orientée vers l'arrivée de la feuille de papier, la surface de butée est en aval par rapport au corps élastique, l'arête de fond de la surface de butée est reliée à la surface de butée arriére par une surface de liaison, formant de profil un U couché ayant comme branche supérieure la butée, comme branche de fond la surface de liaison, et comme branche inférieure la branche reliée au corps élastique, l'ouverture du U étant dirigée vers l'arrivée de la feuille.

Dans une variante du dispositif, la forme de butée en U couché est remplacée par une forme en C en arc de cercle, dont l'extrémité supérieure est l'extrémité de la surface de butée, et dont l'extrémité inférieure est reliée au corps élastique, l'ouverture du C étant dirigée vers l'arrivée de la feuille.

Selon un mode préféré de réalisation, la surface de butée est obtenue par pliage de l'extrémité du corps élastique ou par collage d'un profilé, en matériau léger présentant une forme en creux, à l'extrémité du corps élastique sur au moins une des faces du corps élastique.

Dans une variante du dispositif, l'arête d'extrémité de la surface de butée présente une adhérence adaptée à retenir une feuille de papier dans la phase finale de son retournement par le coefficient de frottement de son matériau constitutif ^" ou par son état de surface rugueux ou dentelé.

Dans une variante du dispositif, la feuille est retenue dans le dispositif pendant la phase finale de son retournement par un élément de frottement, tel qu'un patin, un ruban, un bourrelet, ou un profilé à l'adhérence adaptée, enfourchant l'arête d'extrémité de la surface de butée ou collé sur au moins une de ses faces.

Dans une variante du dispositif, la surface de butée est prolongée au niveau de son arête d'extrémité par une surface de frottement formant un retour orienté vers le haut et défini par au moins une surface plane ou incurvée.

Dans une variante du dispositif, la feuille est retenue dans le dispositif pendant la phase finale de son retournement par un élément de frottement, tel qu'un patin, un ruban, un bourrelet, ou un profilé à l'adhérence adaptée, et collé sur au moins une des faces de la surface de frottement.

Dans une variante du dispositif, la feuille bute dans le dispositif selon l'invention et est retenue dans le dispositif pendant la phase finale de son retournement sur un élément cumulant le rôle de butée pour la feuille et de retenue de la feuille par frottement, tel qu'un profilé présentant une saillie, et constitué d'un matériau léger à l'adhérence adaptée, ce profilé étant collé à l'extrémité libre du corps élastique sur au moins une de ses faces.

Dans un mode de réalisation préféré, le corps élastique du dispositif est constitué d'au moins une feuille déformable élastiquement.

Dans un mode de réalisation préféré, le corps élastique du dispositif est constitué d'au moins un fil déformable élastiquement

Dans une variante du dispositif, le corps élastique présente un profil rectiligne formant un segment de droite.

Dans une variante du dispositif, le corps élastique présente un profil constitué par une ligne courbe.

Dans une variante du dispositif, le corps élastique présente un profil constitué par une ligne brisée en accordéon.

Dans une variante du dispositif, le corps élastique présente un profil constitué par une ligne brisée en forme de Z.

Dans une variante du dispositif, le profil du corps élastique présente un tronçon incliné destiné à guider la feuille vers la butée et à assurer par son élasticité un sens de courbure imposé à la feuille.

Selon un mode préféré de réalisation, le corps élastique (1) du dispositif est en matière plastique.

Selon un mode préféré de réalisation, le corps élastique du dispositif est en matériau composite.

Selon un mode préféré de réalisation, le corps élastique du dispositif est en matériau métallique.

Dans une variante du dispositif, le corps élastique présente une flexibilité variable sur sa longueur obtenue par exemple par une épaisseur variable et/ou la réalisation d'évide ents d ^• affaiblissement.

Dans une variante du dispositif, le dispositif support comporte des prolongements formant butées pour le dispositif en position repos en position d'éjection de feuille et entre ces deux positions.

Dans une variante du dispositif, le corps élastique est supporté de façon pivotante autour d'un axe sur un support et est équilibrée par un contre-poids.

Dans une variante du dispositif, son dispositif support est un support rotatif à deux positions d'indexage pourvu d'un mécanisme manuel ou piloté, permettant de l'activer ou de le désactiver dans le cheminement du papier.

Le dispositif selon l'invention est intégré dans le cheminement papier d'une machine de traitement de feuilles.

Dans une variante préférée du dispositif, son dispositif support fixe ou rotatif est intégré à un bac récupérateur de feuilles.

Sous l'action d'une feuille de masse(m), de raideur(r) , arrivant à une vitesse entretenue(v) au contact de la butée du dispositif, celui-ci subit une déformation élastique qui en retour transforme le mouvement linéaire constant de la feuille de papier en mouvement courbe complexe propice à son retournement.

Le dispositif subit une contrainte croissante et accentue sa déformation, la feuille étant toujours soumise à l'action des galets d'entraînement de la machine de traitement de feuilles. Lorsque l'extrémité de la feuille sort des galets d'entraînement, la feuille se trouve en position de déséquilibre avant et, sous l'effet de sa vitesse initiale et de son poids, est éjectée du dispositif. Le dispositif n'étant plus contraint, il revient à sa position initiale.

On obtient ainsi un dispositif de retournement de feuilles dont la fabrication est particulièrement simple et qui peut s'adapter à différents types de papiers et/ou de machine de traitement de feuilles.

On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative.

Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels :

- La figure 1 représente schématiquement en vue de profil sept étapes du retournement d'une feuille au moyen du dispositif élémentaire selon l'invention,

- la figure 2 représente en perspective le dispositif selon l'invention avec une épaisseur variable et des évidements,

- les figures 3 à 6 représentent schématiquement en vue de profil :

- figure 3 : différentes butées possibles du dispositif support pour différentes phases du processus de retournement de la feuille,

- figure 4 : une variante du dispositif selon l'invention,

- figure 5 : deux étapes du retournement d'une feuille au moyen d'une variante du dispositif selon l'invention,

- figure 6 : une variante du dispositif selon l'invention dans son application à un dispositif conforme au premier brevet de l'inventeur Vincent SEBILEAU, ceci dans 4 étapes de retournement de la feuille.

- la figure 7 représente en perspective un dispositif identique à celui de la figure 6 avec son dispositif support et son bac de réception de feuilles,

- la figure 8 représente en coupe le dispositif selon

1 ' invention fixé sur un dispositif support permettant de l'activer ou de le désactiver à volonté.

- la figure 9 représente schématiquement en vue de profil sept étapes du retournement d'une feuille au moyen d'une variante du dispositif selon l'invention.

- La figure 10 représente deux formes préférées de réalisation de la présente invention décomposées en quatre éléments qui seront déclinés selon plusieurs modes de réalisation possibles dans les figures 11 à 14 : la friction la butée la feuille la fixation

- La figure il représente des exemples de réalisation du premier élément de la figure 10 : la friction.

- La figure 12 représente des exemples de réalisation du deuxième élément de la figure 10 : la butée.

La figure 13 représente des exemples de réalisation du troisième élément de la figure 10 : la feuille.

La figure 14 représente des exemples de réalisation du quatrième élément de la figure 10 : la fixation.

La figure 1 représente schématiquement en vue de profil le dispositif selon l'invention monté à une sortie de machine de traitement de feuilles dans différentes étapes du retournement de feuille.

_L a figure 1-A montre le dispositif 1 selon l'invention fixé à un dispositif support 2, lui-même monté à la sortie d'une machine de traitement de feuilles 3.

Le dispositif selon l'invention est en position repos en attente de recevoir une feuille 4. On aperçoit la feuille 4 entraînée par les galets d'entraînement 5 vers le dispositif 1.

La feuille 4 va continuer sa progression jusqu'à ce que sa tranche 8 arrive au contact du dispositif 1. La feuille 4 glisse alors sur sa tranche 8 jusqu'à arriver à la butée 6 formée par la rupture de continuité du segment de droite 9.

La figure 1-B montre la feuille 4 au contact de la butée 6 du dispositif 1. Celui-ci commence à se déformer élastiquement sous son action.

La figure 1-C montre l'accroissement de la déformation élastique du dispositif 1 au fur et à mesure de la sortie de la feuille 4 toujours soumise aux galets d'entraînement 5 de la machine 3.

La phase intermédiaire mettant en évidence la retenue de la feuille par frottement se situe entre la phase représentée figure 1-C et celle représentée figure 1-D. Elle sera décrite en détail aux figures 9-D et 9-E.

la figure 1-D montre la phase de libération de la feuille 4 des galets d'entraînement 5 alors que le dispositif 1 a atteint son maximum de déformation élastique et que la feuille 4 soumise à sa vitesse initiale et à son poids est éjectée du dispositif 1 et vient se placer dans un bac de réception de feuilles 7,

la figure l-E montre la phase de début de retour du dispositif 1 ou l'énergie emmagasinée par le dispositif en déformation élastique suffit à le faire revenir à sa position initiale. Dans son retour vers sa position initiale, le dispositif peut être obligé de soulever partiellement la partie arrière 32 de la feuille.

la figure 1-F montre le dispositif 1 dont la butée 6 est au contact de la machine de traitement de feuilles 3, ayant dépassé sa position initiale, emporté par son élan,

la figure 1-G montre le dispositif 1 revenu à sa position initiale, ayant dissipé toute énergie en amortissement sur sa butée 6,

- la figure 2 montre le dispositif 1 selon l'invention en perspective ou l'on voit l'épaisseur variable de la feuille (flèche 10) le constituant ainsi que des évidements 11. Cette épaisseur variable 10 et ces évidements 11 ont pour but de donner une flexibilité variable au dispositif et de moduler ainsi sa cinématique. De plus, les évidements 11 permettent de diminuer les forces de frottements entre la feuille 4 et le dispositif. Cette vue en perspective montre un mode de fixation du dispositif 1 sur un dispositif support 2. Ici, des rivets 12 pincent le dispositif 1 entre une contreplaque 13 et une cornière 14,

- la figure 3 montre un exemple de dispositif support 2 pourvu de plusieurs butées :

une butée 15 à environ mi-course du dispositif destinée à donner au dispositif une cinématique particulière,

une butée de course maximum du dispositif pour avoir un positionnement identique des feuilles éjectées. Dans le cas d'un dispositif monté en sortie d'une machine de traitement de feuilles, la butée de course maximum du dispositif peut être constituée par la pile de feuilles retournée qui s'accumule dans le bac de réception. La butée de course maximum du dispositif est donc variable dans ce cas puisque fonction du nombre de feuilles.

Une butée 17 de retour en position repos qui peut être constituée par la machine 3 elle-même (comme vu figure 1-F et 1-G) .

- la figure 4 montre en vue de profil une variante du dispositif selon l'invention dans lequel une portion centrale du segment de droite 9 a été remplacée par un élément en accordéon 18 pouvant subir une déformation élastique tant en flexion qu'en allongement,

La figure 4-A montre un dispositif suivant l'invention en position repos,

La figure 4-B montre un dispositif suivant l'invention en position repos dans une autre implantation de son dispositif support 2 par rapport au cheminement papier. Le cheminement papier est le chemin que suit une feuille de papier dans une machine de traitement de feuilles.

- la figure 5 montre schématiquement en vue de profil deux phases du retournement de la feuille par une variante du dispositif selon l'invention. Dans cette variante : le segment de droite 9 a été remplacé par une ligne brisée 19 en forme de Z. Ce perfectionnement du dispositif a pour but d'obliger la feuille 4 à se courber dans le sens propice à son retournement et à augmenter la flexibilité du dispositif pour une même valeur d'encombrement en hauteur du dispositif en position repos,

- la figure 5-A montre le dispositif fixé sur un dispositif support 2 et en position repos en attente de recevoir une feuille 4 qui arrive sous une incidence propice à ce qu'elle se courbe en sens inverse de la courbure du retournement, ceci pour démontrer l'utilité du perfectionnement.

- la figure 5-B montre le dispositif dans la phase où, la feuille 4 étant au contact de la butée 6 et ayant entraîné une déformation élastique du dispositif, elle arrive en contact avec la pointe 20 du Z l'obligeant à se "courber dans le sens du retournement,

- la figure 6 présente schématiquement en vue de profil une variante du dispositif selon l'invention dans différentes étapes du retournement de la feuille.

Le dispositif est constitué par la variante du dispositif selon l'invention décrite figure 5, monté oscillant par l'intermédiaire d'un axe de rotation 21 sur un dispositif support 22 et équilibré par un contre-poids 23 (ici en forme de V).

- la figure 6-A montre le dispositif en position repos, prêt à recevoir une feuille 4,

- la figure 6-B montre le dispositif soumis aux contraintes excercées par une feuille 4; le dispositif a pivoté autour de son axe 21 et en même temps subi une déformation élastique obligeant la feuille 4 à se courber (comme décrit figure 5-B) ,

5 - la figure 6-C montre le dispositif en fin d'une première phase constituée par la rotation du dispositif autour de son axe jusqu'à ce que la butée 24 du dispositif vienne en appui sur la face verticale 25 du dispositif support interdisant toute rotation supplémentaire.

o Dans cette première phase, le dispositif hisse le contre-poids 23, constituant une énergie potentielle.

Dans une deuxième phase, le dispositif progresse dans le retournement de la feuille 4 par la seule déformation élastique du dispositif constituant une énergie potentielle.

5 - la figure 6-D montre la phase de sortie de la feuille 4 des galets d'entraînement 5, le dispositif étant en position de déformation maximum. Il y a éjection de La feuille 4 dans le bac de réception 7.

_A l'éjection de la feuille 4 l'énergie potentielle du contre¬ poids 23 et celle acquise en déformation élastique par le dispositif viennent se cumuler pour assurer un retour certain du dispositif à sa position initiale, même lors de retournement "catastrophe" ou la feuille éjectée vient entraver le mouvement de retour du dispositif. Ceci constitue l'avantage majeur de ce dispositif.

^• la figure 7 montre en perspective le dispositif suivant l'invention (idem figure 6) monté sur un dispositif support 26 dans son implantation sur le télécopieur connu sous le nom commercial de CANON L700F ou L770F ou 3300i,

- la figure 8 représente schématiquement en coupe le dispositif fixé sur un dispositif support rotatif indexable à deux positions : une position ou le dispositif est actif dans le cheminement papier, une position ou il est inactif. Cette représentation montre un dispositif fixé sur un dispositif support 27 monté sur un axe 28 et pouvant effectuer une rotation de 90° à l'aide d'une poignée de manoeuvre 29 liée au dispositif support. Un système de verrouillage 30 vient maintenir la position choisie. Ce système manuel peut être remplacé avantageusement par un système automatique piloté.

la figure 8-A montre le dispositif en position "actif" où la feuille 4 entraînée par les galets de roulement 5 glisse sur une pente inclinée 31 se dirigeant vers le dispositif, cette feuille effectuera son retournement,

la figure 8-B montre le dispositif en position "non actif". L'ensemble du dispositif a tourné de 90° autour de son axe 28 et est maintenu dans cette position par un système de verrouillage 30. Le dispositif n'a plus d'influence sur la feuille 4 qui ne sera pas retournée.

La figure 9 montre schématiquement en vue de profil sept phases du retournement de la feuille par une variante perfectionnée du dispositif selon l'invention. Cette variante se différencie par les trois points suivants :

- Une surface antidérapante à l'extrémité du dispositif :

l'arête sommet 33 de la butée 6 représente un pliage approximativement à angle droit formant une surface de frottement adéquate 34 pour la feuille 4 dans la phase finale de son retournement (figures 9E et 9F) .

- Une butée de sécurité 37 pour la feuille :

un segment de liaison 36 relie le fond 35 de la butée au segment de droite 37 approximativement parallèle à la butée 6. Ce segment de droite 37 constitue la butée de sécurité pour la tranche 8 de la feuille 4 en cas de perte d'adhérence de la feuille 4 sur l'extrémité 33 de la butée 6 dans la phase représentée figure 9-E.

- Un élément cumulant les fonctions de guidage de la feuille 4 vers la butée 6 et de courbure imposée à la feuille 4 :

le segment de droite 38 de l'accordéon 18 est orienté au repos tangentiellement à la sortie de la feuille 4 de telle façon qu'il guide la feuille 4 vers la butée 6 du dispositif 1 (figures 9-A - 9-B) .

Sous l'action de la feuille 4, le segment de droite 38 se courbe et vient imposer son sens de courbure à la feuille 4 pour le retournement (figure 9-C) .

La figure 9-A montre le dispositif au repos en position d'attente. La tranche 8 de la feuille 4 va arriver au contact du dispositif au niveau du segment de droite 38.

La figure 9-B montre la feuille 4 guidée par le segment de droite 38 vers la butée 6.

La figure 9-C montre la feuille 4 en butée contre la butée 6. Sous l'action de la feuille 4, le dispositif bascule en se déformant élastiquement. La partie 38 du dispositif oblige alors la feuille à se courber dans un sens propice à son retournement.

La figure 9-D montre l'étape où l'extrémité de la feuille 4 exerce encore son action sur le dispositif 1 au niveau du fond 35 de la butée 6 continuant à le déformer élastiquement.

La figure 9-E montre l'étape où l'extrémité 8 de la feuille 4 a quitté le fond 35 de la butée 6 pour prendre adhérence sur l'arête supérieure 33 de la butée 6.

Dans cette manoeuvre, si la feuille 4 perd adhérence sur l'arête supérieure 33 de la butée 6, l'extrémité 8 de la feuille 4 viendra buter sur la butée de sécurité 37 permettant à la feuille 4 de reprendre adhérence sur l'extrémité supérieure 33 de la butée 6 assurant un fonctionnement certain du dispositif.

Les figures 9-D et 9-E constituent la phase. de transfert du mode d'action de la feuille sur le dispositif 1 :

Jusqu'à la figure 9-D le dispositif 1 est soumis essentiellement à l'action combinée de la raideur et de la vitesse de sortie de la feuille 4, le rôle de maintien de la feuille 4 dans le dispositif 1 est assuré par la butée 6.

A partir de la figure 9-E le dispositif 1 est soumis essentiellement à la masse de la feuille 4, le maintien de la feuille 4 est assuré par une surface de retenue anti¬ dérapante 34 au coefficient de frottement adapté.

La figure 9-F montre la feuille 4 au contact de la surface anti-dérapante 34.

La feuille 4 est retenue dans le dispositif 1 par la surface anti-dérapante 34. La feuille 4 continue ainsi sa contrainte sur le dispositif 1 qui conserve ainsi la posture finale favorable au bon retournement de la feuille 4.

La figure 9-G montre la phase finale de retournement de la feuille. La feuille échappe des galets d'entrainement, tombe du dispositif 1 et se déplie élastiquement dans le récepteur de feuilles 7.

Lorsque la feuille échappe des galets d'entrainement 5, n'étant plus contrainte, la raideur de la feuille 4 exerce son action de dépliage. La valeur du rappel élastique du dispositif 1 devenant supérieure à l'action de la feuille, le dispositif 1 revient dans sa position de repos éjectant la feuille 4.

La figure 10 représente en vue de profil deux variantes du dispositif selon l'invention.

Les deux dispositifs sont décomposés en 4 parties mises en évidence par des cercles pointillés repérés A-B-C-D A : la fixation B : le corps élastique C : la butée D : l'élément de retenue de feuille par frottement.

La figure 10 A montre un dispositif élémentaire selon l'invention composé d'une fixation verticale, d'un corps élastique rectiligne, d'une butée en saillie et d'un élément de frottement constitué par l'arête d'extrémité de la surface de butée.

La figure 10 B montre un dispositif évolué selon l'invention, composé d'une fixation verticale, d'un corps élastique incliné, d'une butée en forme de U et d'un élément de frottement constitué par une surface de frottement formant un retour vers le haut recouverte d'un ruban à l'adhérence adéquate.

Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails des modes de réalisations particuliers choisis pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées aux réalisations particulières qui ont été décrites à titre d'exemple et à leurs éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.