Brevet FR2846903A1 — publié le 20040514

DISPOSITIF D'AIDE A LA MANUTENTION La présente invention se rapporte aux dispositifs d'aide à la manutention qui permettent à des opérateurs, ou des opératrices, de soulever et de manipuler des charges lourdes sans risque de blessures lombaires. De 5 tels dispositifs sont par exemple utiles pour permettre de vider un conteneur ou une palette des produits qu'ils contiennent. La manutention des objets, plus particulièrement le port de charges intermédiaires lorsqu'il s'agit de 10 prendre dans des conteneurs ou sur des palettes des produits ou des caisses pesant par exemple entre 10 et 20 kilos, entraîne de graves risques de pathologie lombaire. En effet, pour des poids inférieurs la manipulation s'effectue sans efforts particuliers, et pour des poids 15 supérieurs on utilise des dispositifs mécaniques appropriés efficaces sur le plan de la productivité, voire obligatoires en fonction de la réglementation. Pour soulever une charge par terre il existe des postures appropriées qui permettent pratiquement 20 d'annuler les efforts de flexion sur la colonne vertébrale. Par contre lorsqu'il faut décharger une palette, et encore plus un conteneur, l'opérateur est obligé de se pencher. Ceci applique un couple sur les vertèbres lombaires et finit par entraîner à plus ou 25 moins long terme des pathologies lombaires graves et invalidantes. Le couple appliqué à la colonne vertébrale est fonction du poids de la charge à soulever, de l'inclinaison de cette colonne vertébrale et de la distance entre le centre de gravité de la charge et la 30 position des vertèbres lombaires, qui font ici office de pivot. Cette distance est en premier lieu fonction des dimensions du conteneur en longueur et en profondeur. Elle est en moyenne égale à la moitié de cette longueur si les charges sont uniformément réparties dans le 5 conteneur. L'effet des charges qui se trouvent le plus proche de l'opérateur compensent en partie l'effet de celles qui se trouvent le plus loin à condition de ne pas dépasser certaines limites physiologiques dans ce dernier cas. Cette distance est en outre fonction de la position 10 verticale du conteneur, de son éventuelle inclinaison et de la taille de l'opérateur. Les dimensions des conteneurs sont définies par une norme européenne qui ne tient compte que des contraintes de transport et de stockage, sans prendre en compte les 15 contraintes de remplissage et de vidage. Dans la pratique, il n'est pas possible de modifier les dimensions des conteneurs, et les seules solutions connues à ce jour pour réduire les risques de pathologie lombaire consistent à: - réduire le poids de la charge, par exemple en fractionnant celle-ci, ce qui est rarement possible, et de toute façon très complexe, car cela intervient sur les problèmes de conditionnement qui entraînent l'intervention de nombreux acteurs aussi bien internes 25 qu'extérieurs à l'entreprise; - utiliser un dispositif d'assistance au levage, tel qu'un bras manipulateur muni d'un préhenseur, ce qui est coteux et contraignant pour l'opérateur parce que la trajectoire est imposée par le dispositif. Un tel système 30 dégrade en outre la productivité. Il est donc peut utilisé dans la pratique, sauf pour les charges qualifiées de lourdes, c'est-à-dire supérieures à 20-35 kilos; - automatiser, c'est-à-dire robotiser, toute 35 l'opération, ce qui est extrêmement coteux et ne peut se faire que dans des cas très précis o le processus est très régulier; - réorganiser le travail en opérant une rotation du personnel lorsque celui-ci est assez nombreux, ce qui 5 diminue la fatigue et les problèmes d'arthrose à long terme. Cette solution n'est d'aucun effet sur les problèmes accidentels aigus tels que les lumbagos. Pour améliorer considérablement ces conditions de travail et réduire de manière importante les risques de 10 pathologie lombaire, sans dégrader la productivité, sans générer des cots excessifs, et sans compliquer le travailleur de l'opérateur, l'invention propose un dispositif d'aide à la manutention, principalement caractérisé en ce qu'il comprend un bâti permettant de supporter de manière réglable une barre d'appui pouvant être disposée horizontalement pour permettre à un opérateur d'appuyer son buste sur celle-ci au niveau de ses épaules lorsqu'il se penche en avant pour manipuler des objets pesants en reportant sur la partie haute de 20 son buste les efforts provenant de cette manipulation, ce qui réduit le couple exercé sur ses vertèbres lombaires. Selon une autre caractéristique, le bâti comprend un support vertical, et un bras inclinable fixé à l'extrémité supérieure du support par un axe de rotation 25 horizontal, et ce bras comporte à son autre extrémité une articulation permettant de relever la barre d'appui pour dégager dans une position de repos l'espace de travail de l'opérateur. Selon une autre caractéristique, le dispositif 30 comprend des moyens pour permettre de régler facilement pendant le travail l'inclinaison du bras. Selon une autre caractéristique, les moyens de réglage de l'inclinaison du bras comprennent un vérin permettant de repousser ce bras vers le haut, un frein permettant de bloquer l'axe de rotation du bras, et une manette permettant de faire fonctionner ce frein. Selon une autre caractéristique, le bras inclinable est composé d'au moins deux parties mobiles l'une par 5 rapport à l'autre pour permettre de régler sa longueur et il comprend en outre des moyens pour immobiliser ensemble ces deux parties pour fixer la longueur ainsi réglée. Selon une autre caractéristique, le support est composé d'au moins deux parties mobiles l'une par rapport 10 à l'autre pour régler sa longueur, et il comprend en outre des moyens pour immobiliser ensemble ces deux parties pour fixer la longueur ainsi réglée. Selon un autre caractéristique, le bâti comprend en outre un socle destiné à reposer horizontalement sur le 15 sol et sur lequel est fixé le support. Selon un autre caractéristique, le socle comprend une traverse latérale fixée sur le côté du socle pour être placée en dessous de la barre d'appui lorsque celleci est en position de travail. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent: - les figures lA et 1B, une vue en perspective 25 cavalière d'un dispositif selon invention; - la figure 1C, un détail concernant une variante de réalisation pour le dispositif; - la figure 2, une vue en perspective cavalière d'un opérateur en train de vider un conteneur en 30 utilisant un dispositif selon l'invention en position de travail; - la figure 3, une vue en perspective cavalière selon un autre angle du même opérateur en train de vider le conteneur avec le dispositif qui est en position 35 de repos. Le dispositif selon l'invention, que nous appellerons dans la suite de ce texte un "appui buste", est représenté en perspective cavalière sur les figures lA et 1B. Il comprend un bâti comportant tout d'abord un 5 socle 101 qui peut être fixé au sol par tout mode de fixation, tel que des vis et des chevilles. Il comprend optionnellement une traverse latérale 102 fixée de manière réglable à l'aide de boulons et d'écrous prisonniers 103. Dans l'exemple représenté, cette 10 traverse 102 est sur le côté droit du socle, en dessous de la barre d'appui 112, décrite plus loin, lorsque celle-ci est en position de travail. Dans une variante de réalisation, le socle et la traverse seront suffisamment lourds, compte-tenu du poids des autres éléments de 15 l'appui buste, pour le maintenir stable sur le sol sans fixations particulières. Dans une variante d'exécution illustré par la figure 1C, l'ensemble socle 101 et traverse 102 peuvent être remplacés par une simple platine 201 qui peut tout 20 comme le socle 101 être fixée au sol. Cette variante permet de réduire l'encombrement si besoin est. Le dispositif comprend en outre un support réglable, composé de deux parties 104 et 105 coulissant l'une dans l'autre, est fixé à l'extrémité arrière du 25 socle 101. Le réglage en hauteur selon l'axe longitudinal AZ de ce support s'effectue par exemple à l'aide de goupilles 116 de manière à ce que l'extrémité supérieure du support, plus précisément l'axe AA qui sera défini plus loin, soit située sensiblement au niveau des hanches 30 de l'opérateur. Un bras inclinable, composé de deux parties 106 et 107 coulissant l'une dans l'autre, est fixé à l'extrémité supérieure du support 104/105 à l'aide d'un axe de rotation 108. La direction de cet axe est celle de 35 l'axe AA cité ci-dessus. Elle est horizontale et perpendiculaire à la longeur du socle 101, ce qui permet au bras 106/107de s'incliner dans un plan vertical défini par la longeur du socle 101 et la hauteur du support 104/105. La longeur du bras 106/107 est réglable suivant 5 l'axe longitudinal AX, par exemple à l'aide de moyens 109 comportant un bouton moleté vissé dans la partie 107 et coulissant dans une fente allongée pratiquée dans la partie 106. Ce réglage permet de positionner l'extrémité supérieure du bras au niveau des épaules de l'opérateur, 10 de manière à ce qu'une barre d'appui 112 décrite ci-après puisse être placée en haut du buste de l'opérateur, à ce niveau des épaules, afin qu'il puisse s'appuyer sur la barre en étant libre du mouvement de ses bras. L'inclinaison du bras 106/107 est réglée à l'aide 15 d'un vérin 110 articulé d'une part sur la partie 105 du support et d'autre part sur la partie 106 du bras. On peut se reporter plus précisément au schéma de lafigure 1B pour mieux voir ce vérin. Il s'agitpar exemple d'un vérin pneumatique dont la course est pilotée par une 20 manette de réglage 111. Il permet de repousser le bras vers le haut. La manette de réglage 111 permet de modifier le réglage de l'inclinaison, par exemple en actionnant un frein qui vient bloquer l'axe d'articulation 108. En débloquant ce frein et en appuyant 25 plus ou moins sur la barre d'appui 112, l'opérateur règle la position de celle-ci, puis il bloque le frein en relâchant la manette lorsque la position désirée est obtenue. L'extrémité supérieure du bras 106/107est munie 30 d'une articulation 113 formant un axe de rotation EX dirigé dans le prolongement de la longueur du bras et qui permet à la barre d'appui 112 citée plus haut de venir se relever perpendiculairement au bras, de manière à être verticale lorsque le bras est horizontal, comme 35 représenté sur la figure 3. Dans cette position de repos l'appui buste dégage l'espace de travail pour l'opérateur. La barre appui 112 est composée par exemple d'un simple tube résistant en métal revêtu d'une couche de 5 matière souple, par exemple un manchon de mousse, pour permettre l'opérateur de s'appuyer sur cette barre de manière confortable au niveau des épaules. Ainsi donc lorsque, comme représenté sur la figure 2, un opérateur 114 est amené à décharger des 10 objets 115 placés dans un conteneur 117 à un endroit difficile d'accès, par exemple au fond et vers l'arrière du conteneur comme sur la figure, l'opérateur fait basculer la barre d'appui 112 de manière à ce qu'elle soit horizontale et au niveau de de ces épaules à 15 l'extrémité supérieure de son buste. Il s'appuie alors sur cette barre en relâchant avec la manette 111, non représentée sur cette figure 2 ni sur la figure 3, le frein de l'axe 108 pour faire pivoter le bras 106/107 jusqu'à ce qu'il soit dans une position commode pour 20 permettre de saisir les objets situés dans la position difficile à atteindre. En relâchant alors la manette 111, il immobilise la barre d'appui dans la position désirée. Il peut ainsi facilement retirer ces objets du conteneur pour les disposer ailleurs en s'appuyant pour cela sur 25 cette barre d'appui, ce qui réduit considérablement le couple agissant sur ses vertèbres lombaires en effectuant une reprise sur la partie haute du buste de l'effort issu de la charge à soulever. Le système de réglage ainsi décrit permet à l'opérateur de modifier très facilement 30 ce réglage au fur et à mesure de l'avancement de son travail. Le réglage en hauteur du support 104/105, ainsi que le réglage en longueur du bras 106/107, ont été effectués auparavant au début des opérations de 35 manutention, éventuellement au début de la période de travail si l'opérateur est toujours le même, puisque ceux-ci peuvent rester constants pendant le cours de ces opérations. On remarque aussi que dans ce mode de réalisation on a néanmoins facilité les éventuels 5 ajustements de la longueur du bras 106/107 en utilisant le système par bouton moleté et fente décrit plus haut. Toutefois, lorsque l'opérateur est amené à commencer le déchargement d'un conteneur complètement rempli, il peut être légèrement gêné par l'appui buste 10 alors que l'utilisation de celui-ci n'est pas nécessaire. Dans ces conditions, comme représenté sur la figure 3, l'opérateur peut dégager la barre d'appui 112 de son espace de travail en faisant piloter celle-ci autour de l'articulation 113. Pour plus de facilité, l'opérateur 15 amènera de préférence la barre appui 112 en position verticale en amenant le bras 106/107 en position horizontale en faisant d'abord pivoter ce bras autour de son axe 108. De nombreuses variantes peuvent être portées à la 20 réalisation de l'appui buste décrit ci-dessus. La barre d'appui 112 peut ainsi être située aussi bien à droite qu'à gauche et même être prévue pour être réversible. Elle peut être démontable pour être remplacée par des barres de longueurs différentes. Enfin, pour des cas 25 d'usage intensif o l'investissement se justifie, les différents réglages peuvent être motorisés, par exemple électriquement. L'appui buste ainsi décrit est un dispositif particulièrement simple et bon marché, qui est très 30 facile à installer et améliore dans de nombreux cas la productivité sans la diminuer dans les circonstances o il n'est pas utile. Il est très commode à utiliser en apportant un confort important à l'opérateur, sans le gêner ni lui imposer aucune contrainte. Son utilisation 35 systématique n'est pas obligatoire et l'opérateur l'utilise sa guise soit systématiquement soit de temps en temps. Le réglage de l'appui buste à la morphologie de l'opérateur est très facile. Enfin il est compatible avec toutes les applications de déchargement et il n'apporte 5 aucune gêne quand on ne l'utilise pas, puisqu'il est escamotable. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'aide à la manutention, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti (101 - 107) permettant de supporter de manière réglable une barre d'appui (112) pouvant être disposée horizontalement pour permettre à un opérateur d'appuyer son buste sur celle-ci au niveau de 10 ses épaules lorsqu'il se penche en avant pour manipuler des objets pesants, en reportant'sur la partie haute de son buste les efforts provenant de cette manipulation, ce qui réduit le couple exercé sur ses vertèbres lombaires. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti comprend un support vertical (104/105), et un bras inclinable (106/107) fixé à l'extrémité supérieure du support par un axe de rotation horizontal (108); ce bras comportant à son autre extrémité une 20 articulation (113) sur laquelle est fixé la barre d'appui (112) et permettant de relever celle-ci pour dégager dans une position de repos l'espace de travail de l'opérateur. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé 25 en ce qu'il comprend des moyens (109,110) pour permettre de régler facilement pendant le travail, l'inclinaison du bras (106/107). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé 30 en ce que les moyens de réglage de l'inclinaison du bras comprennent un vérin (110) permettant de repousser ce bras vers le haut, un frein permettant de bloquer l'axe de rotation (108) du bras, et une manette (111) permettant de faire fonctionner ce frein. 35 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le bras inclinable est composé d'au moins deux parties (106,107) mobiles l'une par rapport à l'autre pour permettre de 5 régler sa longueur et en ce qu'il comprend en outre des moyens (109) pour immobiliser ensemble ces deux parties pour fixer la longueur ainsi réglée. 6 Dispositif selon l'une quelconque des 10 revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le support est composé d'au moins deux parties (104,105) mobiles l'une par rapport à l'autre pour régler sa longueur, et en ce qu'il comprend en outre des moyens (116) pour immobiliser ensemble ces deux parties pour fixer la 15 longueur ainsi réglée. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le bâti comprend en outre un socle (101) destiné à reposer 20 horizontalement sur le sol et sur lequel est fixé le support (104,105). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le socle (101) comprend une traverse latérale 25 (102) fixée sur le côté du socle pour être placée en dessous de la barre d'appui lorsque celle-ci est en position de travail.