Brevet FR3030426A1 — publié le 20160624

La présente invention concerne un dispositif « automate » mobile de manutention de roue de véhicule léger (véhicule de particulier ou véhicule utilitaire léger) adossé à une servante ergonomique d'atelier automobile. Il est directement destiné au domaine d'activité de l'entretien automobile. Le dispositif « automate » est fixé au dos d'une servante ergonomique. (Figure 1) Les boitiers de commande (9) et (10) des vérins sont alors installés dans la servante. La voiture étant en élévation sur un pont, la servante ergonomique munie de son dispositif « automate » se positionne sous chacune des 4 roues de la voiture, l'une après l'autre, pour l'entretien ou la réparation des organes accessibles derrière chaque roue. Cet entretien nécessitant le démontage et la dépose de chaque roue puis après intervention la remise en place de la roue et son remontage, le dispositif « automate » prend en charge la roue et sa manutention évitant ainsi à l'opérateur toute intervention 15 physique autre que d'appuyer sur la commande de l'automate. Chaque roue pesant de 15 à 50 kg, l'opérateur intervient dans sa journée sur 20 roues en moyenne ce qui correspond à 40 manutentions à bout de bras entrainant des conséquences traumatisantes sur la structure musculaire et vertébrale de son dos. Le 20 dispositif « automate » l'assiste intégralement dans ses interventions sur chaque roue lui évitant toute pénibilité dans son travail. Ce dispositif « automate » entre ainsi dans le cadre de la lutte la pénibilité au travail. Ce dispositif facilite l'accès à cette profession de réparateur automobile, aux femmes et aux personnes moins fortes physiquement. 25 Ce dispositif « automate » et sa servante ergonomique associée sont très maniables, pour optimiser leur utilisation. La recherche de la légèreté de l'ensemble est primordiale, limitant ainsi les efforts de l'opérateur pour déplacer cet ensemble. 30 Selon les types de pont élévateur d'atelier, la servante ergonomique ne peut se positionner sous la roue de la voiture et doit rester décalée à l'extérieur de la voiture (environ 15% des cas). La mise en oeuvre adaptable du dispositif « automate » par 4 vis à n'importe quelle contre-platine. Le dispositif « automate » est alors fixé sur un bras rotatif de déport, 35 respectant l'équilibrage quel que soit le poids de la roue manipulée, solidaire de la servante ergonomique, lui permettant un juste positionnement à l'aplomb de la roue pour sa prise en charge. (Figure 4) Le dispositif « automate » est constitué de 2 vérins pneumatiques (1 et 2), d'un chariot (3) avec 4 guides coulissants incorporés dans sa structure (3a) solidaire du vérin (2) mis en mouvement par le vérin (1) le long d'un système de coulissement (4), d'un panier ergonomique porte roue (5) équipé d'un système de réglage de profondeur du porte roue (6), solidaire du vérin (2), mis en mouvement par le vérin (2), complété d'un système antirotation du porte roue (7) avec guides (7a) et axe vertical anti-rotation (7b), d'un système de blocage de positions du dispositif « automate » (8) solidaire du chariot (3) piloté par le vérin (1), d'une commande (9) du vérin (1) et d'une commande musculaire sécurisée (10) du vérin (2). (Figure 2) Le vérin (1) a pour rôle l'élévation et l'abaissement du dispositif pour verrouiller, stabiliser et sécuriser le déplacement et le rangement de la roue pendant l'intervention d'entretien. Le vérin (1) déplace verticalement le chariot auquel est fixé le vérin (2) le long d'un système de deux glissières à coulisseaux réalisées dans tout matériau à fort coefficient de rigidité. Ce système assure l'absence de déformation et une géométrie équilibrée et stabilisée. La jonction entre le chariot en mouvement et les deux glissières se réalise par l'intermédiaire de pièces sans lubrifiant avec un très faible coefficient d'usure. Le vérin (1) abaisse le centre de gravité de la charge de la roue et met en oeuvre un point d'assise au sol. Le système de verrouillage et d'appui au sol stabilisant par tige avec épaulement solidaire du chariot du vérin (2) est mis en oeuvre par le vérin (1). Il garantit à la servante ergonomique une parfaite stabilité et lui garde toutes ses qualités d'établi de travail, et cela quel que soit le poids de la roue en manutention. Le vérin (1) assure la première partie (1/3) du mouvement vertical. Le vérin (2) a pour rôle, en prolongement du mouvement du vérin (1), l'élévation et l'abaissement du porte roue. La commande de ce vérin est dénommée commande musculaire, ce qui signifie que lorsque la main de l'opérateur n'exerce plus de pression sur la commande le vérin s'arrête par mesure de sécurité. Cette commande, caractérisée par une tige allongée, permet un réglage précis du positionnement du porte roue lors de la dépose de la roue et lors de son remontage. Le choix de deux vérins, commandés séparément et à action additionnée, apporte : la compacité, le différentiel de déploiement, la possibilité de réglage donc d'adaptabilité à la hauteur de la roue. La course globale maximum des deux vérins est adaptable de 620 à 800 mm sans modification des caractéristiques techniques des vérins. La charge maximum autorisée des vérins lors de la manutention du dispositif « automate » assure une grande marge de sécurité dans l'utilisation quotidienne du dispositif « automate » puisque la charge moyenne d'une roue de voiture actuelle est de 10 20 Kg. Les caractéristiques des 2 vérins sont identiques, seuls les dimensionnements sont différents. Les vérins sont à double effet, mais pour le vérin (1), seule la poussée est utilisée. La dépression se fait par échappement naturel régulé et la descente du dispositif se fait par 15 gravitation naturelle. L'angle d'inclinaison (11) du porte roue peut être compris entre 5° et 15°. (Figure 2) L'angle est calculé de sorte que la roue soit suffisamment inclinée pour éviter toute bascule et pas trop inclinée pour éviter le déport du centre de gravité de la roue par 20 rapport l'axe vertical du vérin. Le système anti-rotation du porte roue est réalisé par un axe déporté coulissant au travers de guides sans lubrifiant avec un très faible coefficient d'usure. Il accompagne le mouvement vertical du vérin (2) en interdisant toute rotation du porte roue et en garantissant la constance de la verticalité. (Figure 2) 25 Le porte roue est réglable en profondeur par réglette graduée afin d'accueillir n'importe quelle largeur de roue (Figure 3). La forme ergonomique du panier porte roue est sans aucune aspérité. Elle n'abîme ni le pneu, ni la jante, ni l'enjoliveur tout en laissant l'espace nécessaire à son démontage. Cette forme évite tout risque de blessure de l'opérateur lors de la mise 30 en mouvement du porte roue. Le godet central a une double fonction : rigidifier les deux branches du panier et d'être un réceptacle pour les goujons de roue, les différents modèles de douilles pour clé à choc nécessaires au démontage de chaque type de roue et pour l'outil démonte enjoliveur. Un crochet accueille l'enjoliveur démonté le temps de l'intervention. 35 Le choix de la légèreté est déterminant pour l'utilisation quotidienne de ce dispositif « automate » associé à la servante ergonomique, l'opérateur devant déplacer l'ensemble servante/dispositif en moyenne 20 fois par jour. Le choix de la légèreté est déterminant pour la maniabilité et l'affaiblissement des effets de déport. Plus une pièce en mouvement est lourde plus elle complique l'équilibre général d'un système. Le dispositif « automate » associé à la servante ergonomique est en aluminium à 90%. La structure de l'ensemble est réalisée en tôle d'aluminium, découpée au laser et pliée façon « Origami ». Cela permet un nombre de soudures peu important qui limite les déformations et l'agencement des plis garantit une très grande rigidité. Cet ensemble est ainsi très peu sensible à la corrosion. La servante est dite ergonomique par la disposition très étudiée des emplacements réservés aux outillages à main et aux outillages pneumatiques. Les outillages pneumatiques reliés à l'air comprimé par des tuyaux spiralés sont regroupés et surélevés afin que les arrivées d'air soient centralisées et protégées, que les tuyaux spiralés n'accrochent pas les autres outils. Ils sont positionnés en fonction de l'ordre préétabli de leur utilisation. Les outils à main sont rangés dans des réceptacles appropriés autour du plateau « établi » selon un agencement répondant aux mouvements naturels des deux mains. Le centre du plateau « établi » est constitué d'une partie amovible incurvée pour réceptionner les pièces en cours d'entretien en attente de remontage. La servante est dite ergonomique parce que l'opérateur, entre le moment où il positionne son ensemble servante/dispositif « automate » sous une roue et le moment où il repart vers une autre roue du véhicule, doit effectuer l'ensemble de ses tâches d'entretien sans avoir ni à bouger ses pieds ni tourner son buste. L'énergie choisie est l'énergie pneumatique (air comprimé) en cohérence avec l'énergie de l'outillage de la servante. Les caractéristiques de l'énergie pneumatique sont : absence de moteur, maintenance simple, légèreté, silence, puissance. L'ensemble composé du dispositif « automate » mobile et de la servante ergonomique d'atelier caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un système de rotation orbitale du corps supérieur (12) par rapport au socle (13), créant ainsi un déport différent à chaque quart de tour permettant le rééquilibrage des masses et garantissant la constance de l'ergonomie. (Figure 5) Dans la figure 5, la position initiale de l'ensemble servante ergonomique/dispositif « automate » correspond à la phase de déplacement et de positionnement sous la roue et après blocage pneumatique des grandes roues arrières, l'opérateur peut commencer son intervention. Le corps de la servante est alors en position avancée par rapport au socle. Après rotation orbitale d'un quart de tour, en passant par la position intermédiaire, le corps de la servante se retrouve positionné en débordement à l'arrière du socle. La partie « établi » se retrouve alors face à l'opérateur en position rapprochée et chaque outil est à la portée naturelle de ses mains réduisant au maximum les efforts de manipulation de l'opérateur et supprimant tout déplacement. Les différentes phases d'action du dispositif « automate » (Figure 6) associé à la servante ergonomique contribuent à l'optimisation de ce poste de travail complet. Ainsi lorsque la manutention de la roue est effectuée, elle est dégagée par rotation libérant l'espace devant l'opérateur pour continuer son intervention. Puis par rotation inverse la roue est remise dans l'axe pour être réinstallée. Position 1 : position de repos pour le déplacement de ce poste de travail Position 2 : après positionnement du poste de travail sous la roue de la voiture et blocage pneumatique du train roulant non directionnel de la servante, déverrouillage par élévation du dispositif « automate » (vérin (1)). Position 3: élévation du porte roue (vérin(2)) jusqu'au contact de la roue à l'aide de la commande musculaire progressive et prise en charge de la roue. Position 4: descente du porte roue chargé de la roue, rotation orbitale du corps de la servante afin de positionner l'établi de travail en face de l'opérateur et de ranger la roue en attente de sorte qu'elle ne gêne en aucune façon la phase de travail de l'opérateur. Position 5: abaissement de l'ensemble du dispositif « automate » chargé de la roue et verrouillage et stabilisation par appui au sol, conférant ainsi à l'établi une stabilité totale. Puis retour à la position 1, par la procédure inverse 4, 3, 2, après la fin du travail de l'opérateur et le remontage de la roue, pour le déplacement du poste de travail vers une autre roue de la voiture.35 REVENDICATIONS1) Dispositif « automate » mobile de manutention de roue de véhicule de particulier ou de véhicule utilitaire léger caractérisé en ce qu'il comporte 2 vérins pneumatiques (1 et 2), un chariot réglable (3) solidaire du vérin (2) mis en mouvement par le vérin (1) le long d'un système de coulissement (4), d'un panier ergonomique porte roue (5) équipé d'un système de réglage de profondeur du porte roue (6), solidaire du vérin (2), mis en mouvement par le vérin (2), complété d'un système anti-rotation du porte roue (7), d'un système de blocage de positions du dispositif « automate » (8) solidaire du chariot (3) piloté par le vérin (1), d'une commande (9) du vérin (1) et d'une commande musculaire sécurisée (10) du vérin (2). 2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande musculaire est une tige allongée permettant un réglage précis. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte roue présente un angle d'inclinaison (11) compris entre 50 et 15°, et est réglable en profondeur par réglette graduée. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux vérins, commandés séparément, additionnent leur course de replis pour la compacité et leur course de déploiement avec réglage pour l'adaptabilité à la hauteur de la roue. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système antirotation du porte roue est constitué d'un axe déporté coulissant au travers de guides en matière non lubrifiée à très faible coefficient de frottement accompagnant le mouvement vertical du vérin (2) en interdisant toute rotation du porte roue et en garantissant la constance de la verticalité. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de coulissement est constitué de 2 glissières en matériau à fort coefficient de rigidité. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de blocage de positions du dispositif « automate » est constitué d'une tige avec ergot, mise en action par l'abaissement du chariot (3), pénétrant dans des trous pré-positionnés dans le socle de la servante ergonomique. 8) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les vérins (1,2) sont pneumatiques.35 9) Ensemble de manutention de roue comportant un dispositif « automate » mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et une servante ergonomique d'atelier caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un système de rotation orbitale du corps supérieur par rapport au socle, créant ainsi un déport différent à chaque quart de tour permettant le rééquilibrage des masses et garantissant la constance de l'ergonomie. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble est en aluminium à 90%, la structure étant réalisée en tôle d'aluminium, découpée au laser et pliée façon « Origami ».