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" PROCEDE ET APPAREIL. DE FABRICATION DE FEUILLES DE @
PAPIER,EN PLUSIEURS EPAISSEURS "
La présente invention est relative au. feuilletage (le papier et matière analogue se trouvant sous forme de feuilles et au procédé et appareil servant dans ce but.
Elle a trait, en particulier, à le fabrication de feuilles en plusieurs épaisseurs dans lesquelles on. désire que l'une des surfaces ou les deux présentent un, satiné supérieur à ''celui qui est habituel, de sorte qu'elles conviennent mieux pour recevoir une impression de qualité supérieure et pour d'autres applications nécessitant une égalité de surface,
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.n satire et 'ion.) glagege supériea=s.
E8-le est pcrticulie- reuient pour 1 fabrication de papier en plusieurs épaisseurs dans 1 : s aeLe' une des couches superficielles ou les deax doit Lin pepiel, pour impression super- calandré, enduit ou. non, et elle est particulièrement inté- ressente dans le cas où un papier fortement glacé, extrême- ment lisse, doit être utilise pour l'une des couches extérieu- res ou les deux..
On met du papier ou matière analogue en plusieurs
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épeisseurs pour différentes applications, par exemple la fa- brication des'feuilles plus épaisses qu'il n4eà-b possible d'en.faire commodément avec les machines à papier, la fabri- c-ition d ' p--1, cQ>aehé superficielle d'un type différent ou de 4, . qualité supéri:eure^.ur un côté ou sur les deux, l'obtention d'une couche de'support ou médiane'de plus: grande résistance. et pour dt auteg. e,à.o4s. Dans l'opération de feuilletage tel.
4. S le qu'elle est'fait'e ordinai'renent en particulier lorsqu'on utilise .des adhésifs' a.q'tieuxy des papi.érs dont la surface est glisse, et Pi'=l S e e+te ,, a n' c,ì nd, finiy par exemple des papiers superG3n.dréstet ,lyës; perdent de, leur égalité de surface , , ,'.'.s.; danst uriç meurevc,I.,sz.dr,bl et prennent un sre,ct analogue à du. cuir ou. gondolé. Pour cette raison, ties'surfaces des feuilles de papier ordinaires en plusieurs couchée ne conviennent pas aussi ;,bien pour xede-ttoir, une impression de qualité supérieure que les mêmes surfaces avant . qu'elles passent au feuilletage'%L est. également reconnu, de façon générale, que le feuilletage entraîne une perte nette de la résistance au pliage du papier.
Les procédés de feuilletage couramment utilisés sont également plus lents que la plupart des machines modernes à traiter .le papier.
En conséquence, la présente invention a ;
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principalement pour but un procédé et un appareil permettant de faire des feuilles de papier à plusieurs épaisseurs en une seule opération et à grande vitesse, avec des adhésifs ' aqueux ou non, sans nuire au satiné, à l'égalité de surface et au glaçage, enassurant une qualité d'impression corres- pondant à celle des meilleurs papiers pour impression, même les plus lisses et les mieux finis.
.On a constaté qu'il est possible d'obtenir ces résultats'. non seulement en'évitant d'abîmer le fini de surface, mais même en augmentant le satiné et l'égalité de surface et, dans beaucoup de cas, en augmentant plutôt qu'en diminuant la résistance au pliage. Selon l'invention, ces résultats sont obtenus en maintenant le papier sous une ten- sion élevée et sensiblement uniforme, avant l'application, de l'adhésif, etjusqu'après la prise et le séchage complet de l'adhésif; en appliquant l'adhésif avec un rouleau immergé et en essuyant le surplus immédiatement après, en faisant passer la feuille ainsi maintenue sous tension sur le rouleau immergé et une raclette à bord arrondi;
en maintenant alter- nativement les côtés opposés de la feuille combinée solidement contre des surfaces fortement polies pendant le séchage, et en soumettant périodiquement la feuille combinée à une pres- sion entre des cylindres. La tension élevée ou uniforme nécessaire dans ce but peut, ainsi qu'on l'a constaté, être obtenue commodément en faisant passer les feuilles séparées et combinées entre des intervalles de plus en plus petits compris entre des cylindres de diamètre notable, superposés les uns aux autres, le poids-de tous les cylindres étant porté en totalité ou en pertie par-les tourillons du cylindre inféri eur, sur lequel est appliqué la force motrice et qui fait tourner par friction les cylindres situés eu-dessus de lui.
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On comprendra mieux l'invention à l'aide des des- sins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'une machine à feuilleter selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective d'une par- tie du dispositif d'application de l'adhésif, montrant commet les bords de la feuille ne reçoivent pas d'adhésif; la figure 3 est un schéma d'une machine servant à combiner trois couches de papier ou matière analogue; la figure 4 est un.schéma d'une variante* 'Sur la figure 1, une feuille 11 de papier ou matiè- re analogue est représentée comme se déroulant à partir d'une bobine 12 sous la commande d'un frein à friction 13.
Elle passe sur un cylindre fou 14 qui 'la guide dans son en- trée dans la machine à feuilleter. De même, une autre feuille 15 se déroule d'une bobine 16 sous-la commande d'un frein 17 et elle est guidée par des cylindres fous 18 et 19 pour en- trer dans la machine. Les deux feuilles passent ensuite en- , semble dans l'intervalle compris entre les cylindres sapé- rieurs 20 et 21 à l'entrée de la machine.
Après ce passage, les feuilles se séparent, la feuille 11 passant sur un rou- leau 22 qui est mis en rotation, à l'aide de moyens non re- présentés, dans une masse 23 d'adhésif contenue dans un bac 24 et sur un racloir 25 à bord arrondi enlevant l'adhésif en excès appliqué par le rouleau 22 et'le ramenant dans le bac'24. Pendant ce temps, la feuille 15 passe sous un cylin-. dre 26 et les deux feuilles sont ensuite collées en passant sur un cylindre 27 qui guide la feuille combinée 28 pour l'amener dans l'intervalle compris entré les cylindres 21 et 31, après quoi elle passe autour de ce dernier, vient entre les cylindres 31 et 32, circule sur ce dernier, vient entre
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les cylindres 32 et 33,
passe sur ce dernier et entre les cylindres 33.et 34. Elle va alors sous un cylindre fou d'un type connu/puis sur un apprreil à bobiner 36, d'un type connu, qui la met sous forme d'une bobine 37.
Chacun' des cylindres 20, 21, 31, 32 et 33 repose normalement de tous son poids sur le cylindre qui se trouve en-dessous mais, si l'on désire réduire la. pression exercée sur la feuille, oh peut' faire supporter une partie du poids d'un ou,de plusieurs des cylindres par l'un des dispositifs connus servent à réduire la pression dans les intervalles compris entre les cylindres; il faut toutefois avoir soin qu'il subsiste une pression sensible dans chacun des inter- valles. Le cylindre 34 est à son ,tour supporté par ses tou- rillons 40 à l'aide de paliers appropriés, représentés sché- matiquement en 41, et il porte normalement la totalité du poids de tout l'empilage de cylindres. Ce cylindre 34 est mis en rotation dans la direction de' la flèche à l'aide d'une commande ordinaire, non représentée.
Les cylindres 33, 32, 31, 21 et 20 sont mis en rotation à partir du cylindre 34 par friction. Ces cylindres sont de'préférence en métal dur tel que de la fonte trempée ou autre métal à surface dure appropriée et ils sont lisses et polis. Pour accélérer le sé- chage de 'adhésif appliqué sur la feuille, les cylindres qui sont à son'contact peuvent être chauffés intérieurement, par exemplé au moyen de vapeur d'eau et, dans ce but, des rac- cords de vapeur 43 sont prévus sur chacun des cylindres 21, 31, 32 et 33. Si on le désire, le cylindre 27 peut également être chauffé de la même façon au moyen de vapeur d'eau arri- vant par le raccord 43.
Si nécessaire, il peut être prévu des cylindres chauffés supplémentaires pour obtenir un séchage adéquat.
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Il arrive souvent que des feuilles à mettre en plu- sieurs épaisseurs sont plus épaisses sur un bord que sur l'autre. Si on le désire, il peut être prévu une vis 45 à chaque extrémité du cylindre supérieur 20, de manière à compenser ces différences d''épaisseurs lorsque cela est né- cessaire.
Sur le dessin, les feuilles simples de papier 11 et 15 sont représentées par une double ligne. Aux endroits où les deux feuilles sont as-semblées mais sans'être collées, elles sont indiquées séparément, mais après collage elles sent représentées sous forme d'une feuille unique mais d'é- paisseur double, sans ligne de séparation de la feuille combinée en ses éléments.
Avec le dispositif tel qu'on vient de le décrire, il peut arriver parfois qu'il y ait tendance à expulser d'en- tre les feuilles sur leurs bords un bourrelet d'adhésif qui pourrait être transféré,sur les cylindres et s'y accumuler de manière nuisible.
Pour y. remédier, il peut être prévu sur chaque bord, de la feuille des; raclettes marginales 48. Comme on le voit mieux sur la figure 2, des raclettes disposées contre le, rouleau 22 enlèvent la couche,d'adhésif 49, qui est prise dans la'masse 23 par la surface du rouleau 22, sur une petite distance de chaque côté du bord de la feuille de pa- pier, de sorte-qu'il y a sur chaque bord de la feuille de papier une bande étroite sur laquelle il n'est.pas appliqué d'adhésif. En pressant ensuite les feuilles l'une sur l'autre, l'adhésif n'est pas expulsé au-delà des bords et les cylindres restent propres.
Lors du fonctionnement du dispositif décrit, la tension sur les feuilles 11 et 15, avant leur passage entre les cylindres 20 et 21, est obtenue au moyen des freins à friction 13 et 17 respectivement. A partir du point où les
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feuilles passent entre les cylindres 20 et ai jusqu'au point où-elles -sortent d'entre les cylindres 23 et 34, on a consta- té qu'elles sont sous une tension élevée qui reste sensible- ment constante pendant le fonctionnement*. Bien qu'on ne
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comprenne pas compic bernent la cause de cette tension élevée ou uniforme, on pense qu'elle provient, au moins en partie, de l'application'de la force sur le cylindre inférieur et de l'entraînement par friction de chacun des cylindres= super- posés,
exercé par là feuille d'une surface sur la surface opposée, ce qui 'tend à tirer la feuille dans chaque inter-
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valle entre cylindres à une vitesse légèrement supérieure à celle suivaùt quelle elle passait dans l'intervalle précé- dent. En faisant passer les deux feuilles entre les cylindres
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20 et ai 'avant l'application de L'adhésif, la feuille 11 est tirée sur le rouleau 22 et la raclette'25'avec une forte tension, de sorte que la quantité d'adhésif restant effecti-
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'vement' sur la' fe,ui.;le'r, eét pas supérieure pelle qui est nécessaire pour provoquer'uhe adhérence' eènve- nable.
En ."tx7'!sl.t des Sd.L.ésifé'te3.'s. c ué la dextrine, on j constaté, que si l'on s'en;'sert,à raison dé 40 4. 50 % ' de matières., solides, a,cusa7aitô >res%tInt sur les-feuilles par le procédé ci-dessus est d an,vian' 2J f kg'de matière sèche par rame ce qui semble être .'ner cuantité correcte pour donner 1'adhérencedésirée, ta¯,Quantité d'humidité 'ainsi ajoutée à la feuille es:
ass',e2 faibe pour que l'on puisse ramener normalement la feuille à la teneur en humai- dicté désirée en le faisant passer sur les cyl5.nc:rcs ehauds comme représenté et décrit. ¯-
On a constaté qu'il Était possible, en procédant ainsi, de faire avec succès des feuilles en plusieurs couches à des vitesses de 120 à 300 m/min., suivant la nature, le
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'poids et la teneur en humidité des feuilles à assembler, la nature et la teneur en humidité requises dans la feuille composite, l'importance du séchage possible dans l'appareil, 'et d'antres facteurs.
-Comme exemple de l'application 'de l'invention, on a combiné de la manière indiquée deux feuilles de papier
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couché de;qualité supérieure, pouvant se plier. Chaque feuil- le portait un revêtement très brillant et lisse d'environ 5,6 kg par rame et"lè poicistotal du revêtement était de 30 kg par rame (500 feuilles de 63,5 x 96,5 cm). On les a combinées avec environ 2, 7 kg par rame d' adhésif à la dextrine, appliqua avec une teneur de 45 % en matières solides. Avant de les combiner, chaque feuille avait une résistance Schopper au pliage de 161 dans, le sens de la machine et de 293 dans le sens transversal. Le produit feuilleté pesait 62,6 kg par
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rame et était couché 4eà , d'eux côtés.
Son patiné et son éga- ' '' ') Il lité sal7fece*étaiént 'tl. " t ,f ... ceux des lité ,6 surface'étaient nettement supérieurs ceux des -papiers.le composant avant.leur assemblage et le pliage ... 'Schopper était'porté à "390'dans le s ,de la machine et 11 ,'figh PjeP l à "390' dans Il I machipe et x004 en s.ens transversale ce qui étai différent de la ré- .4 s.stcnee au pliage laquelle on pouvait s'atieodbe normale- ,.ment.-comme résultant du, fellille'tage.
On ne comprend pas : ' '1 i ..¯ très bien la'raison de l'augmentation du satiné et de l'éga- lité de 'surface, mais on pense qu'une irrégularité éventuelle
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. 1 ne Lt ' .!. gondolage susceptibles 4e'''I,e:''trouveI' dans les feuilles :'!fl11l>les primitives sont étires.et aplatis par la tension éle- fée. à laquelle le papier ést soumis pendant le traitement.
Lès-feuilles sont serrées et callées¯l'une sur l'autre pen- dent qu'elles sont ainsi aplaties, en formant une feuille plus robuste résistant aux efforts tendant à provoquer le retour du gondolage et des irrégularités. On pense également . que la tension élevée sous laquelle .elles sont maintenues
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contre les surfaces des cylindres 31, 32 et 33 pendant qu'el- les sèchent contribue à donner le satine et l'égalité de surface' que présente finalement la feuille complète* On ne comprend pas la raison de l'augmentation de la résistance au pliage,
bien que la tendance qu'a ce procédé de feuilletage d'augmenter le satiné et l'égalité de surface semble com- tribuer dans une certaine mesure à la résistance au pliage qu'il est possible d'obtenir dans des feuilles composites ayant un satiné donné.
Comme autre exemple de la mise en pratique de l'in- vention, une feuille extraforte de papier couché de qualité supérieure, portant environ 6, 8 kg de revêtement et ayant un poids total d'environ 40 kg par rame (500 feuilles de 63,6 x 96, 5 cm) a été appliquée sur une feuille de carton pliable pesant environ63,5 par rame, à la manière décrite, l'a- dhésif étant appliqué'sur la feuille la plus mince* La feuil- le combinée pesait'environ 107 kg par rame et avait une épais- seur de 0,38 mm. Elle présen tait d'excellentes qualités de pliage, la résistance au pliage mesurée ,par,l'appareil d'essai M. I.
T. était 'de ,306;dans le. sens de 'la machine et de
461 dans. le sens transversal. Le côté .enduit présentait une qualité excellente d'impression, .en étant sensiblement plus lisse qu'avant le feuilletage, contrairement à ce qui se produit en général dans l'application de papier couché sur du carton.. La feuille composite n'avait sensiblement pas l'aspect.de cuir que l'on trouve couramment sur des papiers feuilletés au moyen des procèdes habituels. Le produit fini convenait particulièrement bien pour faire des boites pliables de qualité supérieure, des couvre-livres, etc.
Dans encore un'autre exemple de mise en pratique ' de l'invention, on a combiné dos à dos, de la manière décrite deux feuilles de papier supercalandré, enduites d'un coté
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portant environ 6 kg de revêtement de ce c8té et ayant un poids total d'environ 45,3 kg par rame (500 feuilles de 63,5 x 96,5 cm). La-feuille combinée pesait environ 93,4 kg par rame.
C'était un papier de bonne qualité, enduit des deux côtés, tel que l'on en utilise cartes postales, de la ma- tière de recouvrement, etc..-La surface ne présentait pas le fini et le brillant extrêmement élevés des papiers couchés précédemment décrits mais elle constituait une bonne surface supercalandrée ayant une nature lisse, plate et brillante, au moins aussi bonne que celle des feuilles constitutives avant l'assemblage et, à certain point-de vue supérieure*
Le procédé et l'appareil décrits peuvent s'adapter facilement à la combinaison de plus de deux feuilles dans une seule opération. Sur la figure 3 on a représenté, par exemple, une forme de réalisation-.de l'invention pouvant servir à combiner trois feuilles.
Les feuilles 61, 62 et 63 viennent de bobines 64, 65 et 66 commandées,par des freins
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à friction 67,. 68 et 69: respectivement. Les feuilles 61 et 82 passent ensemble entre des cylindres 71 et 72 et autour d'un cylindre 73. Les deux feuilles se séparent ensuite et la feuille 61 passe sur un dispositif 74 d'application d'adhésif qui peut être analogue à tout point de vue à celui décrit au sujet de la figure 1. Les deux feuilles'61 et 62 sont alors collées l'une sur l'autre dans l'intervalle compris entre les cylindres 72 et 75. La feuille 63 passe également dans cet intervalle et autour d'un cylindre'76 avec les feuilles combi- nées 61 et 62, mais en n'étant pas encore collée sur elles à ce moment.
Après être passée sur le cylindre 76, la feuille - 63 décrit un trajet différent de celui des feuilles combinées et un dispositif 77 y applique un adhésif. La feuille 63 est alors collée sur la feuille combinée 61-62 dans l'intervalle
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compris entre des cylindres 75 et 78. La feuille triple 82 passe ensuite autour des cylindres 78, 79, 80 et 81 et entre
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eux et'elle.-st fn:lec.:.r¯t babzne en 83 de la fanon décrite.
Les cylindres 72, 75, 78, 79 et 80 sont munis d'e branchements de vapeur d'eau. 84 de sorte qu'on peut les chauffer intérieur
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fuient de manière à accélérer le s-chage de la feuille combi# née 82. on remarquera' qu'avec dette disposition la réunion réelle par adhésif des feuilles s'effectue entre les cylindre.
72-75 et 75-78 qui forment partie de l'empilage principal au lieu d'en être distincts. Il est évident que si l'on dé- sire combiner par collage les feuilles autour des cylindres de renvoi '73 et 76,ceci peut se faire en faisant passer les , trois, feuilles entre les cylindres 71 et 72 et en appliquant l'adhésif en-dessous de le. feuille supérieure, dans chaque cas) .lorsque'les trois feuilles vont de l'empilage principal . aux'cylindres de renvoi respectifs 73 et 76, comme cela est représenté dans le dispositif de.la figurer l.
On remarquera également que dans chaque cas l'adhésif est appliqué sur les couches extérieures (61 et 63) qui sont ensuite collées 'sur la couche intérieure 62. Ce convient donc -,,pour donner des résultats particulièrement uniformes dans le 'cas où l'on'applique deux couches extérieures'identiques sur
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1,J ' Une , ooudhe, , , inténieute ' d'un type différent.
La figure 4 représente une variante de l'invention servant à produire une feuille triple, Dans cette variante, des feuilles 91, 92 et 93 viennent de bobines 94, 95 et 96 sous la commande de freins à friction 97,98 et 99 respect!-
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"eaent, Z couche interienre 9 arrive,- en passant sur des cylindres de guidage 88 et 89 sur le dispositif 100 d'appli-
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ction de llÇc.1¯ésif (qui peut tre à tous points de vue iden- tique à celui décrit au s@ et de la Figure 1)
et elle vient entre des cylindres ICI et 102 où elle est collée sur la
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première feuille extérieure 91. La feuille 93 qui doit former l'autre couche..extérieure contourne le cylindre supérieur loi de l'empilage et passe entre les cylindres ICI et 102 avec les feuilles- 91 et 92, mais sans être encore collée sur elles à ce moment. Apres passage entre ces cylindres, les feuilles assemblées 91 et 93 passent sur un cylindre de guidage 103 tandis que la feuille 93, suivant un .trajet distincte'passe sur le dispositif 104 d'application de l'adhé- sif, qui peut être analogue au dispositif 100.
La feuille 93 enduite d'adhésifest alors collée sur la feuille combinée
91-92 sur le cylindre 105 d'où..la feuille triple 106 passe autour des cylindres 102, 107, 108, 109 et 110 et entre eux, comme représenté. Finalement, elle est enroulée en. une bobina
111 de la manière précédemment décrite. Comme dans les exem- ples précédents, il peut être prévu une canalisation de vapeur 112 servant à chauffer intérieurement les cylindres
102, 107, 108 et 109, de manière à accélérer le,séchage de 1 feuille combinée. En ce cas, la tension sur la feuille cen- trale 92 pendant qu'elle passe,sur le dispositif 100 est maintenue au moyen du frein 98.
Ceci peut être intéressant lorsque la nature de la feuille centrale est telle qu'il faut) avoir sur le dispositif d'application 100 une tension nette- ment différente afin de pouvoir appliquer la quantité voulue d'adhésif.
Sur les figures 3 et 4, comme sur la figure 1, les feuilles simples sont représentées par une ligne double et les feuilles se déplaçant ensemble, mais non collées, sont séparées par une ligne; toutefois, des feuilles collées les unes aux autres sont représentées par deux lignes et les feuil-les constitutives ne sont pas séparées par une ligne, en indiquant ainsi que les feuilles collées constituent an fait une feuille unique.
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Il est évident, à l'examen, que l'on peut utiliser le dispositif de l'une des figures 3 ou 4, Sans modification,
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pour réunirjseulcrnent deux feuilles au lie de trois. Dans le dispositif de la figure 3, par exemple, on peut faire une feuille double en'supprimant l'une des feuilles 62 ou 63.
La feuillé 61 est alors collée entre les cylindres 72 et 75 avec la feuille 63 ou 62 et la feuille combinée passe ensuite autour du cylindre 75, en laissant complètement de côté le cylindre 76 et le dispositif 77 d'application d'adhésif.
Dans le.dispositif de la figure *, on peut faire une feuille double en supprimant la feuille 91 et en faisant passer la feuille 93 directement du cylindre 88 entre les cylindres 101 et 102, sans passer sur le cylindre 89 et sur le dispositif 100. On voit que cet ensemble devient identique à celui de la figure 1. On pourrait encore supprimer la feuille 92 et col- ler les feuilles 91 et 93 l'une sur l'autre en passant autour du cylindre 105.
Il est évident que la présente invention pourrait également servir à la combinaison de plus de trois feuilles,
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ei on le désire, 'en appliquant.toupurs les principes de l'invention et en donnant aux cylindres autour desquels les feuilles combinées doivent passer des dimensions suffisantes pour tenir compte de l'épaisseur et de la flexibilité de la, feuille combinée afin qu'il ne soit pas appliqué d'effort exagéré sur cette feuille lorsqu'elle s'infléchit en tournant autour de ces cylindres.
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