Brevet FR3061446A1 — publié le 20180706

DISPOSITIF A VENTOUSE POUR LA MANI PULATI ON D'OBJETS, NOTAMMENT D'APPAREI LS DE GEN I E CLI MATI QUE L'invention concerne un dispositif de manutention d'objets volumineux. L'installation d'un chauffe-eau dans un local par un installateur pose souvent des problèmes dans la mesure où un tel objet est généralement volumineux, assez souvent lourd, et son accrochage sur un mur s'avère donc difficile. Cette opération exige en général l'intervention d'au moins deux personnes et présente des risques en termes de sécurité. De plus, dans les habitations domestiques il est parfois assez difficile pour un installateur de déplacer un chauffe-eau en raison d'espaces exigus, tels que des escaliers, des couloirs, des combles... Cette problématique se rencontre également avec d'autres types d'objets volumineux et parfois lourds qui sont déplacés manuellement. Il serait par conséquent utile de pouvoir faciliter la manipulation d'un chauffe-eau, voire d'un autre objet volumineux. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de manutention d'objets, comportant: - au moins un tampon de fixation à vide comportant une première 20 face, dite face de prise, destinée à être en contact avec un objet à manipuler, -une pompe à vide fixée audit au moins un tampon de fixation à vide, caractérisé en ce que le dispositif comprend une poignée de préhension fixée sur une deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide qui est opposée à la face de prise. 25 Le dispositif à poignée de préhension permet à un utilisateur de saisir manuellement le dispositif dans n'importe quelle position. Ce dispositif facilite ainsi la manipulation des objets encombrants, voire également lourds, notamment lors de leur soulèvement et de leur transport par une ou plusieurs personnes. Un seul dispositif facilite la manipulation d'un objet relativement 30 lourd pour une seule personne, par exemple un ballon ou une cuve de chauffe-eau ayant une capacité moyenne comprise entre 120 et 150 litres. Pour des 3061446 2 cuves ou ballons de capacité supérieure, au moins deux dispositifs sont nécessaires et la manipulation est effectuée généralement par deux personnes. Le dispositif est configuré, lors de sa fabrication, pour pouvoir soulever 5 une charge d'un poids prédéterminé. Pour des objets lourds, plusieurs dispositifs peuvent être prévus. On notera que la face de prise du dispositif est configurée pour être fixée à des surfaces d'objets qui présentent une légère convexité, notamment un rayon de courbure qui est supérieur ou égal à 250 m m. 10 La distance entre la poignée et la deuxième face du dispositif n'excède généralement pas 100 mm afin de ne pas créer un bras de levier trop grand avec la surface de l'objet à soulever. Cette distance est à considérer en prenant en compte le diamètre ou l'encombrement de la poignée dans une direction parallèle à la face de prise. La distance poignée-deuxième face est 15 ainsi d'autant plus faible que le diamètre ou l'encombrement de la poignée est important. Le dispositif est particulièrement simple de conception, tout particulièrement lorsqu'une poignée de préhension est montée sur un dispositif de manutention à effet « ventouse » du commerce. La poignée de préhension ne sert qu'à la préhension et n'a pas d'autre fonction. Tous les avantages précités sont encore plus marqués avec une poignée de préhension en forme de volant ou, plus généralement, avec une poignée dont la forme offre plusieurs zones différentes (ou une zone étendue) pour positionner une ou plusieurs mains. En particulier, une poignée de préhension en forme de volant est particulièrement utile lorsque l'objet sur lequel est fixé le dispositif (fixation par création d'un vide ou dépression entre l'objet et la face de prise qui exerce un effet « ventouse ») adopte différentes orientations spatiales au cours de sa manipulation. L'opérateur peut en effet 3061446 3 changer de prise pour s'adapter à l'environnement alors que le dispositif est déjà fixé à l'objet. Selon d'autres caractéristiques possibles : - la poignée de préhension est en forme de volant ; 5 -la poignée de préhension comprend un corps de forme annulaire ou sensiblement annulaire (la forme sensiblement annulaire peut être globalement carrée, rectangulaire ou formée par plusieurs segments droits et/ou courbes réunis chacun à leurs deux extrémités opposées) ou semiannulaire ou sensiblement semi-annulaire (la forme semi-annulaire peut être 10 formée par au moins deux segments généralement courbés et espacés entre eux) qui est disposé parallèlement à la face de prise dudit au moins un tampon de fixation à vide; le corps annulaire présente un encombrement radial ou latéral et les dimensions conférant cet encombrement sont prises dans un plan parallèle à la face de prise du tampon ; l'agencement parallèle à 15 la face de prise favorise l'accroche et l'homogénéité des efforts quel que soit l'endroit de la prise en main ; -le corps est fixé à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide par un ou plusieurs bras de fixation ; le nombre de bras est adapté pour assurer la tenue mécanique suffisante de la poignée sur la face et 20 gêner le moins possible la préhension par un utilisateur ; en effet, un trop grand nombre de bras limiterait indument le nombre de prises possible sur le corps; deux bras constituent un compromis acceptable ; -le ou les bras de fixation sont solidaires d'une embase fixée à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide ; 25 -la pompe à vide est disposée perpendiculairement ou parallèlement à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide ; -le dispositif comporte une pièce tubulaire formant également poignée de préhension qui est disposée perpendiculairement à la deuxième face dudit 3061446 4 au moins un tampon de fixation à vide et dans laquelle est agencée la pompe à vide; la pièce tubulaire formant poignée possède généralement une extension axiale (selon la perpendiculaire à la deuxième face) supérieure à la distance entre la poignée de préhension et la deuxième face lorsque le 5 dispositif est un produit du commerce qui a été modifié par adjonction d'une poignée en forme de volant sur le dispositif ; la poignée en forme de volant entoure la pièce tubulaire formant poignée. L'invention a également pour objet un système de manutention d'un appareil de génie climatique, caractérisé en ce qu'il comprend : 10 -un appareil thermodynamique par exemple de type chauffe-eau ou chaudière, -au moins un dispositif de manutention tel que brièvement exposé ci-dessus dont la face de prise est configurée pour être en contact avec une portion de surface plane ou courbe de l'appareil à manipuler. 15 En général les appareils à soulever concernés par l'invention ont une surface extérieure lisse (sans aspérités) dont le rayon de courbure est d'au moins 250 mm. L'épaisseur de la peau de l'appareil à soulever et son poids caractérisent également l'appareil. L'invention a en outre pour objet un procédé de manutention d'un 20 appareil de génie climatique, par exemple de type chauffe-eau ou chaudière, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'application d'au moins un dispositif de manutention tel que brièvement exposé ci-dessus sur une portion de surface plane ou courbe de l'appareil à manipuler en vue de la prise de la poignée de préhension par un opérateur, l'étape d'application permettant de 25 fixer la face de prise dudit au moins un dispositif de manutention sur la portion de surface par formation d'une dépression dans un espace compris entre ladite portion de surface et la face de prise. Selon une caractéristique possible, le procédé comprend une étape de retrait dudit au moins un dispositif de manutention en amenant/générant une 3061446 5 pression d'air dans l'espace compris entre ladite portion de surface et la face de prise. Les autres caractéristiques relatives au dispositif s'appliquent également au système et au procédé tels que brièvement exposés ci-dessus. 5 D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention ; 10 -la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale du dispositif de la figure 1 ; -la figure 3 est une vue schématique de face du dispositif de la figure 1 ; -la figure 4 est une vue schématique montrant la mise en place de la 15 poignée sur le dispositif des figures 1 à 3 ; -la figure 5 illustre deux dispositifs des figures 1 à 4 fixés chacun à une cuve d'un chauffe-eau ; -la figure 6 illustre deux autres dispositifs fixés chacun à une cuve d'un chauffe-eau ; 20 -les figures 7a et 7b illustrent deux autres modes de réalisation possibles de poignée de préhension. Comme représenté à la figure 1, un dispositif 10 de manutention d'objets tels que des appareils de génie climatique (chauffage, climatisation, ventilation) comme des chauffe-eaux comprend, d'une part, plusieurs pièces 25 qui forment fonctionnellement un dispositif de manutention capable de se fixer sur une surface d'un objet par création d'un vide ou dépression et, d'autre part, une poignée de préhension, par exemple en forme de volant, disposée sur l'une des pièces. Dans l'exemple illustré sur les figures, l'ensemble des pièces qui 30 constitue fonctionnellement un dispositif de manutention capable de se fixer sur une surface d'un objet par création d'un vide ou dépression correspond à 3061446 6 un dispositif du commerce et la poignée de préhension, par exemple en forme de volant est rapportée sur ce dispositif. Toutefois, dans d'autres modes de réalisation non représentés, la poignée de préhension, par exemple en forme de volant fait partie intégrante 5 du dispositif. Le dispositif 10 comprend plus particulièrement : - un tampon de fixation à vide 12 comportant une première face 12a, appelée « face de prise », qui est destinée à être en contact avec la surface d'un objet à manipuler, 10 -une pompe à vide 14 fixée au tampon de fixation à vide 12. L'actionnement de la pompe à vide 14 par l'intermédiaire d'une action de pompage manuelle permet d'enlever l'air dans l'espace E (Figure 2) entre la face de prise 12a et la surface de l'objet sur laquelle le dispositif doit être fixé. La surface S d'un objet est représentée à la figure 2. 15 Ces pièces forment fonctionnellement un dispositif de manutention capable de se fixer sur une surface d'un objet à la façon d'une ventouse (comme un « collage »), par création d'un vide ou dépression entre le dispositif et la surface. Comme illustré à la figure 2, la pompe à vide 14 comprend plus 20 particulièrement une pièce tubulaire 16, fixée au tampon 12, constituant le cylindre de la pompe et un plongeur ou piston 18 qui coulisse axialement à l'intérieur du cylindre, le long de l'axe longitudinal X. Le plongeur ou piston 18 est en communication fluidique avec l'espace E par l'intermédiaire d'un aménagement interne à la pièce 16. Une ou plusieurs valves (ou clapets anti- 25 retour) non représentées sont disposées à l'intérieur de la pièce 16 afin d'empêcher toute entrée d'air intempestive dans l'espace E. La pièce tubulaire 16 est fixée par une de ses deux extrémités opposées à une deuxième face 12b du tampon, face qui est opposée à la face de prise 12a. La pièce tubulaire 16 s'étend axialement de manière 30 perpendiculaire à la deuxième face 12b, ainsi qu'à la face de prise 12a. 3061446 7 La pièce 16 joue ainsi le rôle d'une poignée axiale de préhension. Sur la figure 2 la surface S a été représentée avec une légère courbure (convexité) afin d'illustrer que le dispositif 10 est adapté à se fixer sur des objets aux surfaces incurvées (les pointillés illustrent la courbure de la surface 5 dans l'espace E). Toutefois, la courbure de la surface ne doit pas être trop prononcée afin de ne pas décoller la ventouse. Généralement, le rayon de courbure de la surface S ne doit pas être inférieur à 250 m m. Comme illustré sur la figure 3, le tampon de fixation à vide 12 a une forme générale circulaire. Les bords latéraux du tampon sont évasés vers 10 l'extérieur (figure 2) de manière à conférer au tampon une forme de coupe ou coupole retournée dans laquelle la face de prise 12a forme le fond et les parois latérales. Cette configuration définit ainsi l'espace interne E mentionné ci-dessus. On notera que la face de prise 12a a une forme principalement plane. Un joint périphérique d'étanchéité non représenté borde 15 extérieurement la face de prise 12a. Un passage non représenté et qui est interne au tampon 12 assure une mise en communication entre l'espace interne E et l'air externe entourant le dispositif 10. Ce passage est normalement obturé par un organe d'obturation (ex : languette) lors de la création d'un vide dans l'espace E et est ouvert 20 (ex : en tirant sur la languette) par un utilisateur lorsque le vide doit être rompu pour pouvoir détacher/décoller le dispositif de la surface de l'objet. Le dispositif 10 comporte également ici une poignée de préhension en forme de volant 24 qui est montée sur la deuxième face 12b du tampon et, ici, sur l'embase 20. 25 La poignée de préhension, notamment de levage, en forme de volant ou volant 24 comprend un corps de forme annulaire ou torique qui s'étend parallèlement au tampon et, notamment à la partie plane de la face de prise 12a et également ici à sa deuxième face 12b. Cette disposition parallèle permet de limiter les effets de bras de levier qui risqueraient d'être induits si le volant formait un angle non nul avec la face de prise du tampon. De tels effets pourraient « casser » le vide dans l'espace E et ainsi provoquer le décollement du dispositif de la surface. La poignée 24 peut prendre d'autres formes dont certains exemples sont illustrés sur les figures 7a et 7b. 3061446 8 L'encombrement radial du volant (diamètre) est généralement circonscrit à l'encombrement extérieur du tampon 12 afin de ne pas augmenter l'encombrement radial du dispositif. Un diamètre trop grand induirait en effet un bras de levier trop important. Cependant, l'encombrement 5 radial du volant ne doit pas être trop faible car il réduirait alors la prise en main. Le volant 24 est fixé à la deuxième face 12b, plus particulièrement ici, à une embase 20, par au moins un bras de fixation. L'embase 20 est montée sur la deuxième face 12b du tampon par l'intermédiaire de vis de fixation 22. 10 On dénombre ici deux bras de fixation 26, 28 qui sont diamétralement opposés pour des raisons d'équilibrage mécanique. Un plus grand nombre de bras pourrait être envisagé mais réduirait la place laissée libre sur le volant entre les bras pour la prise des mains d'un utilisateur. Dans l'exemple illustré, les bras 26, 28 sont solidaires du volant 24 et 15 de l'embase 20. L'embase 20 est percée en son milieu pour permettre sa mise en place autour de la pièce tubulaire 16 déjà fixée à la deuxième face 12b. Indépendamment de ce qui vient d'être dit à propos de la fixation du volant 24 sur le tampon, le volant (par exemple le plan contenant le bord du volant 24 qui est le plus proche de la deuxième face 12b sur la figure 2) est 20 positionné à une distance axiale D de la deuxième face 12b qui est choisie de manière appropriée. Cette distance peut également être la distance D' prise entre le plan médian du volant 24 et la deuxième face 12b, voire la distance D" sur la figure 2, ou toute autre distance intermédiaire entre D et D". En effet, la distance axiale D (ou D' ou D" ou toute autre distance 25 intermédiaire entre D et D") est suffisamment courte pour réduire le plus possible les effets de bras de levier induits lors de la prise du volant par un utilisateur qui soulève l'objet auquel le dispositif est fixé. Cette distance est plus courte que la distance qui existe lorsqu'un utilisateur saisit la pièce axiale 16 formant poignée. Un bras de levier réduit ou minimum permet d'éviter les 30 risques de décollement du dispositif de la surface de l'objet à laquelle il est fixé et/ou les risques de déformation de la paroi de l'objet auquel il est fixé lorsque cette paroi est relativement fine (c'est le cas par exemple pour une paroi de cuve de chauffe-eau). 3061446 9 Par ailleurs, la distance axiale D (ou D' ou D" ou toute autre distance intermédiaire entre D et D") doit permettre le positionnement d'une ou des deux mains d'un utilisateur et donc elle ne doit pas être trop proche de la deuxième face 12b. 5 La forme de volant de la poignée 24 permet de positionner le dispositif sur une surface extérieure d'un objet sans se soucier de l'orientation spatiale par rapport à l'objet, ce qui ne serait pas le cas avec une poignée ne possédant pas une forme de révolution ou une forme proche d'une forme de révolution. 10 Par ailleurs, une fois que le dispositif est positionné et fixé à la surface de l'objet par réalisation d'un vide entre ces derniers, la forme de volant de la poignée permet de soulever et ensuite de transporter l'objet dans n'importe quelle orientation spatiale : par exemple orienté verticalement, horizontalement ou incliné dans une position intermédiaire entre l'orientation 15 verticale ou horizontale. Dans l'exemple des figures le dispositif connu comprenant le tampon 12 et la pompe à vide 14 décrits ci-dessus est par exemple commercialisé par la société Wood's powr-grip Co, Inc sous la référence 18452H. Toutefois, de nombreux autres dispositifs peuvent être utilisés dans le cadre de la présente 20 invention. Les spécificités liées à l'objet à manipuler (encombrement, poids....) peuvent conduire à choisir un type de dispositif à effet ventouse particulier avec une forme adaptée et une capacité de levage adaptée. De même, le type de dispositif est à adapter en fonction de la courbure de la surface extérieure de l'objet à manipuler. 25 Dans la description qui précède un seul dispositif a été décrit. Toutefois, plusieurs dispositifs identiques ou similaires peuvent être fixés sur un objet à manipuler à des emplacements éloignés l'un de l'autre pour pouvoir être utilisés par des personnes différentes lorsque l'encombrement et/ou le poids de l'objet le nécessitent. 30 La figure 4 illustre la mise en place de la poignée 24 sur un dispositif connu du commerce comprenant le tampon 12 et la pompe à vide 14 décrits ci-dessus. La poignée coulisse en descendant autour de la pompe à vide 14 avant d'être fixée sur la deuxième face du tampon. 3061446 10 La figure 5 illustre l'application de deux dispositifs 10 sur une cuve d'un chauffe-eau 30. Pour fixer un dispositif 10 sur la surface extérieure de la cuve 32 l'utilisateur positionne la face de prise 12a du dispositif contre une portion de 5 surface 32a, ici de forme courbe, de la paroi de la cuve et réalise le vide dans l'espace E mentionné ci-dessus par pompage manuel sur la pompe à vide 14. Une fois un vide créé (dépression) dans cet espace, le dispositif est solidement fixé à la paroi de la cuve. Plusieurs dispositifs identiques ou similaires peuvent être fixés sur d'autres portions de surface de la cuve 10 comme l'autre dispositif 10 fixé sur une portion de surface diamétralement opposée 32b. Dans l'exemple de la figure 5, deux utilisateurs sont nécessaires pour manipuler l'objet. Chaque utilisateur saisit à une main ou à deux mains la poignée en forme de volant 24 (la présence de plusieurs poignées permet de 15 transporter l'objet dans toutes les positions), soulève l'objet et le transporte à l'endroit souhaité en position horizontale, verticale ou inclinée. L'objet peut ainsi être déplacé dans des espaces exigus tels qu'un couloir, un escalier, des combles, une cave,...et il peut également être accroché à un mur. Lorsque le chauffe-eau n'a plus besoin d'être manipulé, le ou les 20 dispositifs sont retirés de la surface de la cuve en amenant une pression d'air externe dans l'espace interne E ci-dessus par le moyen décrit plus haut. Le vide ayant été rompu entre le dispositif et la surface, le ou les dispositifs peuvent être détachés/décollés et rangés en vue d'un usage ultérieur. Il convient de noter que selon la taille de l'objet un seul dispositif à 25 poignée peut être utilisé par un seul utilisateur. Les objets à manipuler peuvent être des appareils de génie climatique de nature différente, par exemple des chaudières. Il peut en outre s'agir d'objets d'un tout autre type dont la particularité est d'être volumineux, voire également lourd. 30 La figure 6 illustre un autre exemple de réalisation dans lequel deux dispositifs identiques 10' sont positionnés sur la cuve de chauffe-eau 30 comme indiqué ci-dessus en référence à la figure 5. 3061446 11 La particularité ici est que chaque dispositif 10' diffère du dispositif 10 ci-dessus par l'agencement de la pompe à vide 14' parallèlement à la deuxième face du tampon de fixation à vide 12'. Les figures 7a et 7b illustrent chacune un mode de réalisation différent 5 de la poignée de préhension en forme de volant décrite ci-dessus. La figure 7a représente une poignée 40 dont le corps a une forme sensiblement annulaire qui est formée par la réunion de quatre segments 42a-d courbés vers l'extérieur. Ces quatre segments procurent également une forme générale de volant à la poignée. Le même nombre de bras de fixation 10 26, 28 est prévu que sur la poignée 24. Un nombre différents de segments et des formes différentes de segments peuvent alternativement être envisagés. La figure 7b représente une poignée 50 dont le corps est semiannulaire et est plus particulièrement formé par deux portions ou segments 15 semi-annulaires disjoints 52 et 54 disposés en vis-à-vis. Chaque portion ou segment sert de prise à une main d'un utilisateur. Les avantages décrits en relation avec la poignée 24 s'appliquent également aux poignées de préhension 40 et 50. Ces avantages s'appliquent en outre à toute autre configuration de poignée de préhension formant un 20 corps dont le contour est fermé ou ouvert, qui présente une surface parallèle à la face de prise du tampon à vide et qui est suffisamment étendue pour servir de prise à plusieurs mains.. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif (10 ; 10') de manutention d'objets, comportant: - au moins un tampon de fixation à vide (12) comportant une première face (12a), dite face de prise, destinée à être en contact avec un objet à manipuler, -une pompe à vide (14) fixée audit au moins un tampon de fixation à vide, caractérisé en ce que le dispositif comprend une poignée de préhension (24 ;40 ;50) fixée sur une deuxième face (12b) dudit au moins un tampon de fixation à vide qui est opposée à la face de prise. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poignée de préhension est en forme de volant. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la poignée de préhension (24 ;40 ;50) comprend un corps de forme annulaire ou sensiblement annulaire ou semi-annulaire ou sensiblement semi- annulaire qui est disposé parallèlement à la face de prise (12a) dudit au moins un tampon de fixation à vide (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps est fixé à la deuxième face (12b) dudit au moins un tampon de fixation à vide par un ou plusieurs bras de fixation (26,28). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou les bras de fixation (26,28) sont solidaires d'une embase (20) fixée à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pompe à vide (14) est disposée perpendiculairement ou parallèlement à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide. 3061446 13 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce tubulaire (16) formant également poignée de préhension qui est disposée perpendiculairement à la deuxième face dudit au moins un tampon de fixation à vide et dans laquelle est 5 agencée la pompe à vide. 8. Système de manutention d'un appareil de génie climatique, caractérisé en ce qu'il comprend : -un appareil de génie climatique (30), -au moins un dispositif (10 ;10') de manutention selon l'une des 10 revendications 1 à 7 dont la face de prise (12a) est configurée pour être en contact avec une portion de surface plane ou courbe (32a,32b) de l'appareil à manipuler. 9. Procédé de manutention d'un appareil de génie climatique , caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'application d'au moins un dispositif de 15 manutention (10 ;10') selon l'une des revendications 1 à 7 sur une portion de surface plane ou courbe (32a,32b) de l'appareil à manipuler en vue de la prise de la poignée de préhension par un opérateur, l'étape d'application permettant de fixer la face de prise dudit au moins un dispositif de manutention sur la portion de surface par formation d'une 20 dépression dans un espace compris entre ladite portion de surface et la face de prise. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de retrait dudit au moins un dispositif de manutention en amenant une pression d'air dans l'espace compris entre ladite portion 25 de surface et la face de prise.