Brevet FR2979335A1 — publié le 20130301

DISPOSITIF POUR MANIPULER UN OBJET ALLONGE, EN PARTICULIER UN MODULE DE FILTRATION MEMBRANAIRE, ET PROCEDE DE MANIPULATION METTANT EN OEUVRE CE DISPOSITIF. L'invention est relative à un dispositif pour manipuler un objet allongé de forme cylindrique ou prismatique, relativement lourd à porter par une seule personne, dépourvu de prises entre ses extrémités. L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, un dispositif pour manipuler un module de filtration membranaire. D'une manière générale, l'invention concerne un dispositif pour manipuler un objet pesant plus de 40 kg et dont la longueur dépasse 1 m. Les modules de filtration membranaire sont destinés à des systèmes de filtration permettant de traiter tout type d'eau. Plus particulièrement, il s'agit de modules de microfiltration, d'ultrafiltration, de nano-filtration et d'osmose inverse. De tels modules sont destinés à être installés en position verticale ou horizontale dans des râteliers ou « racks » supports, et des connexions sont à réaliser entre les modules et des canalisations installées dans les supports. La manipulation de tels objets allongés est délicate d'autant qu'ils sont équipés de raccords qu'il convient de protéger de tout choc susceptible de les abîmer et de nuire à l'établissement d'une connexion étanche. Les systèmes de filtration membranaire sont de plus en plus imposants par leur capacité de production. Cette capacité de production se traduit par un nombre élevé de modules de filtration et se décline par une surface au sol proportionnelle au nombre de modules. Pour limiter la surface des usines, une solution proposée par les constructeurs de modules est d'augmenter la surface filtrante de chacun d'eux pour réduire leur nombre. Il en résulte que les modules de filtration des nouvelles générations sont de plus en plus lourds, alors que les législations du travail limitent la charge que peut porter un opérateur en cas de manipulation d'objets. Ces nouveaux modules de filtration dépassent souvent la charge limite. Ils ne permettent pas de travailler en toute sécurité avec un seul opérateur, et engendrent des risques de pincement, de chute du module, et autres incidents. De plus, la mise en place de tels modules est souvent délicate car il convient de ne pas abîmer les connexions prévues sur les modules ainsi que les connexions sur le support recevant ces modules. L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif qui facilite la manipulation et la mise en place d'un objet allongé et lourd, en particulier un module de filtration membranaire. Le dispositif doit en outre être simple, peu encombrant, peu coûteux et facile d'utilisation. Selon l'invention, un dispositif pour manipuler un objet allongé de forme cylindrique ou prismatique, relativement lourd à porter par une seule personne, dépourvu de prises entre ses extrémités, en particulier un module de filtration membranaire, est caractérisé en ce qu'il comprend un élément de préhension rigide présentant une surface concave ouverte propre à coiffer partiellement une zone convexe de l'objet, comprise entre ses extrémités, cet élément de préhension comportant, du côté opposé à la surface concave, au moins un moyen de prise par un engin de levage. En général, le poids de l'objet allongé à manipuler est supérieur à 40 kg, et sa longueur est supérieure à 1,5 m. De préférence, la surface concave de l'élément de préhension est une surface prismatique ou cylindrique. Avantageusement, lorsque l'élément de préhension présente une surface concave prismatique, cette dernière admet une section transversale formée par trois côtés d'un trapèze isocèle, à savoir la petite base et deux côtés inclinés adjacents à cette petite base, les deux côtés inclinés au moins étant prévus pour s'appuyer contre la paroi de l'objet à manipuler. Le dispositif peut comporter, sur au moins une partie de sa surface concave intérieure, un revêtement anti-glissant. L'élément de préhension rigide peut comporter, sur ses bords, des bandes de protection en matière souple, en particulier en matière élastomère. Les risques de détérioration de la paroi de l'objet à manipuler se trouvent ainsi réduits. De préférence, l'élément de préhension rigide comporte au moins un moyen de passage pour un lien flexible d'attache propre à entourer l'objet à manipuler et à serrer l'élément de préhension contre cet objet. Ce moyen de passage peut être constitué par au moins un anneau prévu sur la paroi de l'élément de préhension opposée à la surface concave. Le moyen de prise peut comprendre au moins une plaque fixée à l'élément de préhension du côté opposé à la surface concave, et pourvue d'un moyen d'accrochage, en particulier un trou. De préférence, cette plaque est orthogonale à une partie centrale plane de l'élément de préhension, et est parallèle à la direction longitudinale de cet élément. De préférence, la plaque formant moyen de prise est orthogonale à la petite base de la section. Avantageusement, l'élément de préhension est réalisé en tôle d'acier pliée. L'invention est également relative à un procédé de manipulation d'un module de filtration membranaire, à l'aide d'un dispositif tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu'on applique la surface concave ouverte de l'élément de préhension contre une zone de la paroi extérieure du module de filtration ; à l'aide d'au moins un lien flexible on attache et on serre l'élément de préhension contre le module en entourant l'objet avec le lien flexible ; et on accroche l'élément de préhension à un moyen de levage pour soulever progressivement le module et le mettre en place. De préférence, l'élément de préhension est appliqué contre une zone située entre la moitié et le tiers de la longueur du module. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention pour manipuler un objet allongé pesant, en particulier un module de filtration. Fig. 2 est une vue de dessus du dispositif de Fig. 1. Fig. 3 est une vue de gauche par rapport à Fig. 1. Fig. 4 est une représentation schématique en perspective du dispositif vu partiellement de côté. Fig. 5 est un schéma illustrant la manipulation d'un module de filtration à l'aide du dispositif de l'invention et d'un engin de levage. Fig. 6 est une vue schématique en perspective d'un module de 2 5 filtration, et Fig. 7 est une vue en perspective semblable à Fig. 5 d'une étape lors de la manipulation d'un module à l'aide d'un appareil de levage. En se reportant aux Figs. 1 à 3 des dessins, on peut voir un dispositif D pour manipuler un objet allongé, en particulier un module de filtration 30 membranaire M (Fig. 6) allongé, de forme cylindrique, présentant une paroi extérieure relativement fragile, notamment en matière plastique, et dépourvu de prises entre ses extrémités. Un tel module M est relativement lourd à porter par une seule personne, son poids dépassant généralement 40 kg, tandis que sa longueur est d'au moins 1m, généralement supérieure à 1,5 m. Le module M 35 est équipé de raccords ou piquages 1 a, 1 b prévus aux extrémités du module et/ou sur sa paroi latérale pour la réalisation de connexions avec des conduites d'arrivée et de départ d'eau à traiter, d'eau traitée et de rejets. De tels piquages 1 a, 1 b sont relativement fragiles et doivent être préservés lors de la manipulation. Bien que la description soit effectuée à propos d'un module de filtration, le dispositif D peut servir à manipuler des objets allongés autres que des modules de filtration, mais similaires au point de vue forme et poids. La masse des modules de filtration actuels est généralement comprise entre 40 et 120 kg, et souvent de l'ordre de 80 kg. La longueur des modules est généralement comprise entre 1 m et 2,5 m, le plus souvent de l'ordre de 2,2 m. Le diamètre du module est compris entre 150 et 400 mm, généralement de l'ordre de 200 mm. Le dispositif D comprend un élément de préhension rigide 2 présentant une surface concave ouverte 3 propre à coiffer partiellement une zone convexe du module M à manipuler, comprise entre les extrémités de ce module. L'élément de préhension 2 comporte, du côté opposé à la surface concave 3, au moins un moyen de prise 4 par un appareil de levage 5 (Fig. 5 et 7). La surface concave 3 est de préférence prismatique, comme illustré sur Fig. 3, mais pourrait être cylindrique. La surface prismatique, visible sur Fig. 3, admet une section transversale formée par trois côtés 6, 7, 8 d'un trapèze isocèle, à savoir la petite base 7 et deux côtés inclinés adjacents à cette petite base, de même longueur. L'angle obtus A formé entre chaque côté incliné 6, 8 et la base 7 est avantageusement égal à 135°. Les côtés inclinés 6, 8 sont prévus pour s'appuyer contre la paroi du module M à manipuler. Le dispositif D comporte, de préférence, sur au moins une partie de sa surface concave intérieure 3, en particulier suivant les côtés 6, 8 qui viennent appuyer contre le module M, un revêtement anti-glissant k. L'élément de préhension 2 est avantageusement réalisé en tôle d'acier pliée. Il présente une forme allongée suivant la direction des arêtes rectilignes de pliage 9. La longueur L de l'élément 2 peut être de l'ordre de 500 mm, soit plus de trois fois la distance entre les bords rectilignes d'extrémité 6a, 8a de l'élément 2. De préférence, des bandes de protection 10 en matière souple, en particulier en matière élastomère, sont prévues suivant les bords 6a, 8a pour éviter tout risque de détérioration de la paroi du module M lors de l'abordage du module par l'élément 2. Du côté opposé à la surface concave 3, l'élément 2 comporte au moins un moyen de passage 11 pour un lien flexible d'attache, en particulier une sangle de serrage 12 (Fig.5 et 7), propre à entourer le module M et à serrer l'élément de préhension 2 contre ce module. Les sangles de serrage 12 sont de préférence des sangles à cliquets permettant de serrer la tôle sur la partie extérieure du module. Chaque moyen de passage 11 est avantageusement constitué par un anneau 13 fixé contre la surface extérieure des côtés 6 et 8 et orienté de telle sorte que l'ouverture de l'anneau soit située dans un plan parallèle à la direction longitudinale des arêtes 9. De préférence, un anneau 13 est prévu à une distance de chacune des extrémités de l'élément 2 de l'ordre du quart de la longueur L de l'élément. Deux anneaux 13 sont ainsi présents de chaque côté de la base 7. Le moyen de prise 4 comprend une plaque 14, de préférence en tôle d'acier fixée, notamment par soudure, contre la surface extérieure de l'élément de préhension 2, du côté opposé à la surface concave 3. La plaque 14 est orthogonale au plan de la petite base 7, et est parallèle à la direction longitudinale de l'élément 2. La plaque 14 est fixée à mi-longueur de l'élément 2, et comporte un moyen d'accrochage 15, en particulier un trou 15a, vers son extrémité éloignée de l'élément 2. Pour manipuler un module de filtration M dont le poids est supérieur à 40 kg avec le dispositif D de l'invention, un opérateur procède comme suit. Le module M, généralement livré en position horizontale comme illustré sur Fig. 6, est avantageusement placé sur des cales (non représentées) l'écartant du sol. L'opérateur met en place l'élément de préhension 2 sur le module M en appliquant la surface concave 3 contre une zone de la surface cylindrique du module M située sensiblement entre le tiers et la moitié de la longueur du module. L'opérateur fait passer des sangles de serrage 12 dans les anneaux 13 et entoure le module M pour serrer le dispositif D contre la paroi du module, le moyen de prise 4 étant orienté vers le haut. Ensuite, l'opérateur fait appel à un appareil de levage 5 monté sur roulettes, comportant une potence 16 fixée à un mât 17. A l'extrémité de la potence un câble, muni d'un crochet à son extrémité inférieure, peut descendre ou monter en réponse à un système mécanique commandé par une manivelle 18. Pour la manipulation du module M, le trou 15a du moyen de prise 4 est accroché au crochet suspendu au câble descendant de la potence 16. Le câble est ensuite enroulé à l'aide de la manivelle 18, pour soulever le module. Du fait que le dispositif D a été installé en un emplacement décalé par rapport au centre de gravité du module M, qui se trouve sensiblement à mi- longueur, lors du levage le module M va s'orienter sensiblement verticalement comme illustré sur Fig. 5. Si l'opérateur souhaite positionner le module M sensiblement à l'horizontale, il lui suffit d'intervenir à l'extrémité éloignée du dispositif D pour soulever cette extrémité, sans avoir à déployer un effort important. En déplaçant l'appareil de levage 5, l'opérateur peut amener le module M à l'emplacement où il doit être monté, puis effectuer ce montage en procédant au raccordement des différents piquages. Le dispositif de manipulation D selon l'invention peut, bien entendu, être utilisé également lors du démontage d'un module. L'élément de préhension 2 en tôle pliée permet d'épouser la forme du module. Les anneaux 13 permettent de bloquer latéralement les sangles 12. Le revêtement antidérapant k prévu sur la surface intérieure 3 de l'élément 2 permet d'éviter que le module M glisse lors de la manipulation de celui-ci, les bandes de protection 10 évitant une détérioration involontaire du carter du module. L'appareil de levage 5 peut être constitué d'un engin conventionnel du marché, en particulier un palan ou un charriot élévateur manuel ou motorisé. Le dispositif de l'invention peut être utilisé dans toutes les usines mettant en oeuvre des modules de filtration membranaire nécessitant une manipulation pour la mise en place dans un rack ou râtelier de modules, comme en ultrafiltration ou en osmose inverse. D'une manière plus générale, comme déjà exposé, le dispositif peut être utilisé pour toute manipulation d'objets lourds à surface cylindrique ou prismatique, en particulier qui ne peuvent pas être pris par les extrémités. REVENDICATIONS1. Dispositif pour manipuler un objet allongé de forme cylindrique ou prismatique, relativement lourd à porter par une seule personne, dépourvu de prises entre ses extrémités, en particulier un module de filtration membranaire, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de préhension rigide (2) présentant une surface concave ouverte (3) propre à coiffer partiellement une zone convexe de l'objet (M), comprise entre ses extrémités, cet élément de préhension comportant, du côté opposé à la surface concave, au moins un moyen de prise (4) par un engin de levage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface concave (3) de l'élément de préhension est une surface prismatique ou cylindrique. 15 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de préhension (2) présente une surface concave prismatique (3) admettant une section transversale formée par trois côtés (6,7,8) d'un trapèze isocèle, à savoir la petite base (7) et deux côtés inclinés (6,8) adjacents à cette petite base, les 20 deux côtés inclinés au moins étant prévus pour s'appuyer contre la paroi de l'objet à manipuler. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins une partie de sa surface concave intérieure, un 25 revêtement anti-glissant ( k ). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de préhension rigide (2) comporte, sur ses bords, des bandes de protection (10) en matière souple, en particulier en 3 0 matière élastomère. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de préhension rigide (2) comporte au moins un moyen de passage (11) pour un lien flexible d'attache (12) propre à entourer 35 l'objet à manipuler (M) et à serrer l'élément de préhension contre cet objet. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de passage (11) est constitué par au moins un anneau (13) prévu sur la paroi del'élément de préhension (2) opposée à la surface concave (3). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de prise (4) comprend au moins une plaque (14) fixée à l'élément de préhension du côté opposé à la surface concave, et pourvue d'un moyen d'accrochage (15), en particulier un trou (15a). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque (14) est orthogonale à une partie centrale plane de l'élément de préhension, et est parallèle à la direction longitudinale de cet élément. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de préhension (2) est réalisé en tôle d'acier pliée. 11. Procédé de manipulation d'un module de filtration membranaire (M), à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on applique la surface concave ouverte (3) de l'élément de préhension (2) contre une zone de la paroi extérieure du module de filtration ; qu'à l'aide d'au moins un lien flexible (12) on attache et on serre l'élément de préhension (2) contre le module en entourant l'objet avec le lien flexible ; et on accroche l'élément de préhension (2) à un moyen de levage (5) pour soulever progressivement le module et le mettre en place. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de préhension (2) est appliqué contre une zone située entre la moitié et le tiers de la longueur du module (M).