Brevet FR3022231A1 — publié le 20151218

Dispositif de manutention d'une charge, notamment d'un élément de batterie de véhicule sous-marin La présente invention concerne un dispositif de manutention d'une charge, notamment d'un élément de batterie de véhicule sous-marin. L'alimentation électrique d'un véhicule sous-marin est réalisée au moyen d'une batterie équipant ce véhicule, notamment d'une batterie Lithium-ion. Une telle batterie Lithium-ion est formée par un assemblage d'éléments de batteries (également appelé « packs »), disposés dans un compartiment prévu à cet effet dans le véhicule sous-marin. L'espace disponible pour cette batterie est généralement réduit, particulièrement dans les véhicules sous-marins de petite taille. Ainsi, ledit compartiment présente habituellement des dimensions réduites, ne laissant que peu d'espace pour la manutention des éléments de batterie dans ce compartiment. L'installation ou la maintenance de tels éléments de batterie est alors difficile à mettre en oeuvre, du fait de la difficulté d'accès à ces éléments de batterie dans le compartiment. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en proposant un dispositif de manutention permettant la manutention d'une charge, et plus particulièrement d'un élément de batterie, dans un espace réduit. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un dispositif de manutention d'une charge, notamment d'un élément de batterie de véhicule sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un organe d'ancrage, destiné à être solidarisé à ladite charge, - au moins deux organes de support, mobiles l'un par rapport à l'autre dans une première direction, - au moins un organe de levage, s'étendant dans la première direction entre deux extrémités chacune reliée à un organe de support respectif, ledit organe de levage comportant au moins une partie présentant une dimension, dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, qui est variable en fonction de l'écartement entre les organes de support dans la première direction, et - au moins un élément d'accrochage, solidaire de la partie de dimension variable de l'organe de levage, destiné à coopérer avec l'organe d'ancrage. Ce dispositif permet de lever verticalement une charge en effectuant un déplacement horizontal des deux organes de support l'un par rapport à l'autre, modifiant ainsi la dimension verticale de l'organe de levage. Ainsi, le dispositif de manutention présente des dimensions verticales relativement réduites, autorisant son utilisation dans un espace de hauteur réduite. Un dispositif de manutention selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Le dispositif de manutention comporte au moins un rail de guidage, s'étendant dans la première direction, chaque organe de support étant porté par ce rail de guidage et étant mobile le long de ce rail de guidage. - Chaque organe de support présente une forme générale allongée dans une troisième direction sensiblement perpendiculaire aux première et seconde directions, chaque organe de levage étant mobile le long de cet organe de support dans la troisième direction. - Le dispositif de manutention comporte des moyens de déplacement des organes de support l'un par rapport à l'autre dans la première direction, comprenant par exemple au moins un vérin à action longitudinale dans la première direction. - Chaque organe de levage comporte au moins un assemblage de deux tiges, reliées l'une à l'autre par une liaison pivot ménagée dans une partie centrale de chaque tige. - Chaque organe de levage comporte deux éléments d'extrémité, chacun destiné à être relié à un organe de support respectif, et une pluralité d'assemblages de tiges, alignés entre les éléments d'extrémité dans ladite première direction, chaque extrémité de chaque tige de chaque assemblage étant reliée, par une liaison pivot, à une extrémité d'une tige respective d'un assemblage adjacent ou à l'un des éléments d'extrémité de l'organe de levage. - Chaque élément d'accrochage est porté par une extrémité d'une tige de l'organe de levage. - Le dispositif de manutention comporte au moins deux organes de levage reliés aux mêmes organes de support, et au moins une tige de renfort s'étendant entre ces deux organes de levage, solidarisée à chacun de ces organes de levage. - Chaque organe de support comporte un premier rail de support, auquel est relié une extrémité de l'organe de levage, et un second rail de support, destiné à être relié à un dispositif de levage complémentaire amovible, ledit dispositif de levage complémentaire s'étendant dans la seconde direction entre une première extrémité destinée à être reliée au second rail de support, et une seconde extrémité de levage mobile par rapport à la première extrémité de levage dans la seconde direction. - L'organe de levage est relié aux organes de support de manière amovible. L'invention concerne également un compartiment de stockage de charges, notamment dans un véhicule sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de manutention tel que défini précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de manutention d'une charge, selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2 à 5 sont des vues schématiques en coupe du dispositif de manutention de la figure 1, durant quatre étapes successives de levage d'une charge ; - la figure 6 est une vue schématique en coupe du dispositif de manutention de la figure 1, lors de l'installation d'éléments de batterie dans un compartiment de véhicule sous marin ; - la figure 7 est une vue similaire à la figure 6, représentant le dispositif de manutention de la figure 1, lors de l'installation d'une rangée supérieure d'éléments de batterie dans le compartiment de véhicule sous marin. On a représenté, sur la figure 1, un dispositif 10 de manutention d'une charge 12, notamment d'un élément de batterie de véhicule sous marin, et plus particulièrement d'un élément d'une batterie Lithium-ion. Une telle batterie Lithium-ion est formée d'un assemblage d'éléments de batterie 12 de formes générales parallélépipédique (également appelés « packs »), connectés électriquement et mécaniquement entre eux. A cet effet, chaque élément de batterie 12 comporte des moyens de connexion à un élément de batterie 12 adjacent. De manière connue en soi, ces moyens de connexion nécessitent que l'élément de batterie 12 à connecter soit présenté à l'élément de batterie adjacent 12 avec une légère surélévation. Le dispositif de manutention 10 selon l'invention permet d'effectuer de telles connexion et/ou déconnexion d'éléments de batterie 12 entre eux, cela dans un espace de dimensions réduites, notamment de dimension verticale réduite. Le dispositif de manutention 10 comporte au moins un organe d'ancrage 14, destiné à être solidarisés à la charge 12. Plus particulièrement, chaque charge 12 est avantageusement munie d'une pluralité d'organes d'ancrage 14, répartis sur la longueur de cette charge 12. Chaque organe d'ancrage 14 présente par exemple la forme d'un rail s'étendant le long d'une première direction X. Chacun de ses rails 14 présente une section transversale en forme de U muni de rebords convergeant l'un vers l'autre en laissant une fente entre ces rebords. Le dispositif de manutention 10 comporte par ailleurs au moins un rail 16 de guidage, s'étendant dans la première direction X. Chacun de ces rails de guidage 16 est destiné à être fixé dans un compartiment 18 (notamment représenté sur les figures 6 et 7) dans laquelle la charge 12 est destinée à être déplacée. Avantageusement, chaque rail de guidage 16 s'étend sur toute la longueur du compartiment 18 dans la première direction X. Chaque rail de guidage 16 présente par exemple une section transversale en forme de T inversé, comportant une partie centrale 16A et deux branches latérales 16B. En variante, chaque rail de guidage 16 peut présenter une forme de L inversé, auquel cas il ne comporte qu'une branche latérale 16B. Le dispositif de manutention 10 comporte par ailleurs au moins deux organes de support 20, chacun étant porté par les rails de guidage 16 et étant mobile, indépendamment l'un de l'autre, le long de ces rails de guidage 16. En d'autres termes, les deux organes de support 20 sont mobiles l'un par rapport à l'autre dans la première direction X. Chaque organe de support 20 est agencé en dessous des rails de guidage 16 dans une seconde direction Z, dite direction verticale. A cet effet, chaque organe de support 20 est suspendu à chaque rail de guidage 16 au moyen d'au moins un élément de roulement 22 motorisé, reposant sur l'une des branches latérale 16B du rail de guidage 16 correspondant. Avantageusement, chaque organe de support 20 comporte deux éléments de roulement 22 par rail de guidage 16, chaque élément de roulement 22 reposant sur l'une respective des branches latérales 16B. Chaque organe de support 20 présente une forme générale allongée dans une troisième direction Y sensiblement perpendiculaire à la première direction X et à la seconde direction Z. Avantageusement, chaque organe de support 20 s'étend sensiblement sur toute la largeur du compartiment 18 dans la troisième direction Y. Conformément au mode de réalisation décrit, chaque organe de support 20 comporte un premier rail de support 20A et un second rail de support 20B, s'étendant l'un contre l'autre, l'un parallèlement à l'autre, dans la troisième direction Y. Le premier rail de support 20A de chaque organe de support 20 présente une section transversale en forme de U, pourvue de rebords convergeant l'un vers l'autre, dont la concavité est tournée vers le premier rail de support 20A de l'autre organe de support 20. Par ailleurs, chaque second rail de support 20B présente une section en U, pourvue de rebords convergeant l'un vers l'autre, dont la concavité est tournée vers le bas dans la direction verticale Z. Le dispositif de manutention comporte par ailleurs au moins un organe de levage 24, s'étendant dans la première direction X. Cet organe de levage 24 comporte au moins une partie 26 présentant une dimension, dans la direction verticale Z, qui est variable en fonction de sa longueur dans la première direction X, donc variable en fonction de l'écartement entre les organes de support 20 dans cette première direction X. Cette partie 26 s'étend, dans la première direction X, entre deux éléments d'extrémité 27, chacun étant relié à un organe de support 20 respectif, et plus particulièrement à un premier rail de support 20A respectif. Chaque organe de levage 24 comporte par ailleurs au moins un élément d'accrochage 28 solidaire de la partie 26 de dimensions variables, cet élément d'accrochage 28 étant destiné à coopérer avec l'organe d'ancrage 14. Avantageusement, chaque partie 26 comporte une pluralité d'éléments d'accrochage 28, répartis le long de cette partie 26 dans la première direction X. La partie 26 de dimensions variables présente une largeur, dans la troisième direction Y, sensiblement égale à la largeur de la fente d'un organe d'ancrage 14 correspondant, et chaque élément d'accrochage 28 présente une largeur supérieure à la largeur de cette fente dans cette troisième direction Y. Ainsi, la partie 26 de dimensions variables passe à travers la fente, les éléments d'accrochage 28 coopérant alors avec les rebords de cet organe d'ancrage 14, de sorte qu'il est possible de soulever cet organe d'ancrage 14 par l'intermédiaire de ces rebords. La partie 26 de dimensions variables de chaque organe de levage 24 comporte par exemple au moins un assemblage de deux tiges 30, reliées l'une à l'autre par une liaison pivot 32 d'axe parallèle à la troisième direction Y, ladite liaison pivot 32 étant ménagée dans une partie centrale de chacune de ces deux tiges 30, comme cela est notamment représenté sur les figures 2 à 5. Plus particulièrement, la partie de dimensions variables 26 comporte une pluralité d'assemblage de tiges 30, alignés dans la première direction X, de sorte que chaque extrémité de chaque tige 30 de chaque assemblage est reliée, par une liaison pivot 34 d'axe parallèle à la troisième direction Y, à l'extrémité d'une tige 30 respective d'un assemblage adjacent, ou à l'un des éléments d'extrémité 27 de l'organe de levage 24. Avantageusement, chaque élément d'accrochage 28 est porté par une extrémité d'une tige 30 de l'organe de levage 24, notamment par une extrémité basse (c'est-à-dire celle, parmi les extrémités de la tige 30, qui est située en dessous de l'autre dans la direction verticale Z). Chaque élément d'extrémité 27 de l'organe de levage 24 est équipé d'un organe motorisé propre à se déplacer le long du premier rail de support 20A correspondant. Ainsi, chaque organe de levage 24 est mobile le long des organes de support 20 dans la troisième direction Y. Afin de renforcer les organes de levage 24, le dispositif de manutention 10 comporte au moins une tige de renfort 38 s'étendant dans la troisième direction Y entre deux organes de levage 24 adjacents. De préférence, une pluralité de tiges de renfort 38 s'étendent entre ces deux organes de levage 24 adjacents, répartis le long de ces organes de levage 24 dans la première direction X. Enfin, il est à noter que chaque organe de levage est avantageusement relié aux organes de support 20 de manière amovible, afin d'être relié à ces organes de support 20 uniquement lorsqu'ils sont nécessaires. Le dispositif de manutention 10 comporte par ailleurs des moyens 40 de déplacement des organes de support 20 l'un par rapport à l'autre dans la première direction X. Ces moyens de déplacement 40 comprennent par exemple au moins un vérin 42 à action longitudinale dans la première direction X. Par exemple, de tels moyens de déplacement 40 sont portés par chaque organe de levage 24, et s'étendent entre les éléments d'extrémité 27 de cet organe de levage 24. Lorsque les organes de support 20 se déplacent l'un vers l'autre, les tiges 30 de l'organe de levage 24 se rapprochent les unes des autres, en formant un angle croissant avec un plan horizontal parallèle aux première X et troisième Y directions. Ainsi, en rapprochant les organes de guidage 20 l'un de l'autre, la dimension verticale de la partie 26 de chaque organe de levage 24 augmente. En revanche, lorsque les organes de support 20 s'éloignent l'un de l'autre, les tiges 30 s'écartent les unes des autres en formant un angle réduit avec ledit plan horizontal. Ainsi, lorsque les organes de support 20 s'écartent l'un de l'autre, la dimension verticale de la partie 26 diminue. C'est cette propriété qui est principalement utilisée pour la manutention de la charge 12. Comme cela est représenté sur la figure 2, les organes de support 20 sont rapprochés l'un de l'autre, grâce aux moyens de déplacement 40, jusqu'à ce que les éléments d'accrochage 28 de chaque organe de levage 24 se trouvent à hauteur et en regard d'un organe d'ancrage 14 respectif. Comme cela est représenté sur la figure 3, le dispositif 10 est alors déplacé dans la direction longitudinale X, par action conjointe des éléments de roulement 22, jusqu'à ce que les éléments d'accrochage 28 pénètrent dans l'organe d'ancrage 14 en forme de rails. On a représenté, sur la figure 4, la situation dans laquelle chaque élément d'accrochage 28 est disposé dans l'organe d'ancrage 14 correspondant. Les organes de support 20 sont alors éloignés l'un de l'autre, par l'action des moyens de déplacement 40, ce qui a pour effet, comme évoqué précédemment, de diminuer la dimension verticale de la partie 26 de l'organe de levage 24. La charge 12 est alors soulevée par l'intermédiaire des éléments d'accrochage 28 coopérant avec les organes d'ancrage 14. La charge 12 peut alors être déplacée dans la première direction X, par le déplacement des organes de support 20 dans cette première direction X, le long des rails de guidage 16. La charge 12 peut également être déplacée le long de la troisième direction Y, par le déplacement des organes de levage 24 le long des premiers rails de support 20A. La charge 12 peut ainsi être transportée jusqu'à l'emplacement souhaité. Par exemple, lors du montage d'une batterie, la charge 12, formée par un élément de batterie, est transportée jusqu'à un autre élément de batterie afin d'être connecté à ce dernier. L'utilisation du dispositif de manutention 10 pour l'assemblage d'éléments de batterie 12 dans un compartiment 18 de véhicule sous marin est représentée plus en détail sur les figures 6 et 7. Ces éléments de batterie 12 sont de manière classique assemblés en plusieurs couches empilées dans la direction verticale Z. Dans ce qui suit, la couche qui est au- dessus des autres est dite « couche supérieure », et les autres couches sont dites « couches inférieures ». Il est à noter que l'organe de levage 24 n'est utilisé que lorsque l'espace vertical disponible pour la manutention de la charge 12 est réduit. En d'autres termes, cet organe de levage 24 n'est pas utile pour l'agencement des éléments de batterie des couches inférieures. Afin de réaliser l'agencement de ses éléments de batterie des couches inférieures, le dispositif de manutention 10 comporte un dispositif de levage complémentaire 42 de type classique, s'étendant dans la direction verticale Z entre une première extrémité qui est reliée aux seconds rails de support 20B, et une extrémité inférieure de levage, mobile par rapport à la première extrémité supérieure dans la direction verticale Z, destinée à supporter la charge 12 à déplacer. Un tel dispositif de levage vertical peut être de type classique. Le déplacement de ce dispositif de levage complémentaire 42 est réalisé, dans la première direction X, par le déplacement des organes de support 20 le long des rails de guidage 16, et dans la troisième direction Y, par le déplacement de l'extrémité supérieure du dispositif de levage 42 le long des seconds rails de support 20B. Il est ainsi possible d'assembler en empilant une pluralité de charges 12, depuis le fond inférieur du compartiment 18, jusqu'à la couche sur laquelle est destinée à reposer la couche supérieure. En effet, un tel dispositif de levage complémentaire 42 présente une dimension verticale trop importante pour permettre la manutention des charges 12 de la couche supérieure. Ainsi, ces charges de la couche supérieure sont déplacées au moyen de l'organe de levage 24, comme cela a été décrit précédemment en référence aux figures 2 à 5. En particulier, chaque charge 12 est introduite à travers une trappe, puis déplacée au moyen du dispositif de manutention 10 jusqu'à un emplacement déterminé, comme cela est représenté sur la figure 7. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications.15 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de manutention d'une charge (12), notamment d'un élément de batterie de véhicule sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un organe d'ancrage (14), destiné à être solidarisé à ladite charge (12), - au moins deux organes de support (20), mobiles l'un par rapport à l'autre dans une première direction (X), - au moins un organe de levage (24), s'étendant dans la première direction (X) entre deux extrémités chacune reliée à un organe de support (20) respectif, ledit organe de levage (24) comportant au moins une partie (26) présentant une dimension, dans une seconde direction (Z) sensiblement perpendiculaire à la première direction (X), qui est variable en fonction de l'écartement entre les organes de support (20) dans la première direction (X), et - au moins un élément d'accrochage (28), solidaire de la partie de dimension variable (26) de l'organe de levage (24), destiné à coopérer avec l'organe d'ancrage (14). 2. Dispositif de manutention (10) selon la revendication 1, comportant au moins un rail de guidage (16), s'étendant dans la première direction (X), chaque organe de support (20) étant porté par ce rail de guidage (16) et étant mobile le long de ce rail de guidage (16). 3. Dispositif de manutention (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque organe de support (20) présente une forme générale allongée dans une troisième direction (Y) sensiblement perpendiculaire aux première (X) et seconde (Z) directions, chaque organe de levage (24) étant mobile le long de cet organe de support (20) dans la troisième direction (Y). 4. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens (40) de déplacement des organes de support (20) l'un par rapport à l'autre dans la première direction (X), comprenant par exemple au moins un vérin (42) à action longitudinale dans la première direction (X). 5. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque organe de levage (24) comporte au moins un assemblage de deux tiges (30), reliées l'une à l'autre par une liaison pivot (32) ménagée dans une partie centrale de chaque tige (30). 6. Dispositif de manutention (10) selon la revendication 5, dans lequel chaque organe de levage (24) comporte deux éléments d'extrémité (27), chacun destiné à être relié à un organe de support (20) respectif, et une pluralité d'assemblages de tiges (30), alignés entre les éléments d'extrémité (27) dans ladite première direction (X), chaqueextrémité de chaque tige (30) de chaque assemblage étant reliée, par une liaison pivot (34), à une extrémité d'une tige (30) respective d'un assemblage adjacent ou à l'un des éléments d'extrémité (27) de l'organe de levage (24). 7. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel chaque élément d'accrochage (28) est porté par une extrémité d'une tige (30) de l'organe de levage (24). 8. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins deux organes de levage (24) reliés aux mêmes organes de support (20), et au moins une tige de renfort (38) s'étendant entre ces deux organes de levage (24), solidarisée à chacun de ces organes de levage (24). 9. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque organe de support (20) comporte un premier rail de support (20A), auquel est relié une extrémité de l'organe de levage (24), et un second rail de support (20B), destiné à être relié à un dispositif de levage complémentaire (42) amovible, ledit dispositif de levage complémentaire (42) s'étendant dans la seconde direction (Z) entre une première extrémité destinée à être reliée au second rail de support (20B), et une seconde extrémité de levage mobile par rapport à la première extrémité de levage dans la seconde direction (Z). 10. Dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de levage (24) est relié aux organes de support (20) de manière amovible. 11. Compartiment de stockage de charges (12), notamment dans un véhicule sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à10.25