Brevet FR3068719A1 — publié le 20190111

OUTIL MANUEL DE MANIPULATION DE MATÉRIAUX DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des outils manuels de manipulation de matériaux et notamment aux adaptations permettant d'assurer, dans les meilleures conditions, la manipulation des matériaux dans des endroits inaccessibles pour les outils manuels classiques. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les fouilles de pylônes électriques nécessitent la réalisation de trous présentant un diamètre allant de quarante à soixante dix centimètres et une profondeur allant d'un mètre vingt à deux mètres cinquante. La majorité de ces fouilles est réalisée avec des engins mécanisés et motorisés de type tarière. Néanmoins, lorsque le relief présente des difficultés comme cela est souvent le cas en montagne, le lieu de réalisation des fouilles n'est pas accessible par ce type d'engin. Les fouilles doivent alors être réalisées manuellement. Le personnel pioche avec des outils manuels telle une barre à mine et évacue les déblais avec une pelle dite curette. Ce travail est long et fastidieux. En effet, du fait de l'étroitesse du diamètre et de sa profondeur, les volumes évacués sont de l'ordre de quarante centilitres de volume maximum par pelletée avec des 25 contraintes physiques très importantes pour l'utilisateur. De plus, lorsque la réalisation du trou peut être mise en oeuvre par un engin motorisé, il reste systématiquement vingt à trente centimètres de terre décompactée au fond du trou qu'il faut extraire manuellement avec les inconvénients ci-dessus décrits pour éviter de 30 poser le pylône sur une terre remblayée. Une situation équivalente se retrouve dans les réalisations des fondations de chalets en bois. Il est également connu qu'il est difficile de manipuler ou d'évacuer des matériaux d'autres lieux tels ceux cités ci-après : 35 - les regards d'égouts, - les regards pluviaux, - les puits, - les fosses septiques, 2 - etc_ Or, ces différents lieux nécessitent un nettoyage régulier ou un débouchage ponctuel. Du fait des difficultés d'accès de ces éléments creux allongés dont seules les extrémités sont accessibles, cette 5 opération de nettoyage ou de débouchage, lorsqu'elle peut être réalisée, présente les mêmes difficultés que celles décrites pour la réalisation des fouilles. Lorsqu'il est réalisable, ce nettoyage est classiquement mis en oeuvre par des employés communaux au moyen de pompes hydro cureuses (à dépression), ce qui implique un coût non 10 négligeable. Ces difficultés peuvent aussi se rencontrer dans des configurations non verticales telles des buses de traversée de chaussée dont seules les extrémités sont accessibles et qui sont susceptibles d'être bouchées avec une quasi impossibilité d'accès à 15 sa partie médiane. Or, il est connu que ces traversées de chaussée s'obstruent facilement en montagne après un orage. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, le demandeur a mené des recherches visant à proposer un outil manuel motorisé ou non capable d'aller 20 ramasser des matériaux (agrégats, terres, etc_) dans des lieux difficiles d'accès pour un opérateur et en toutes positions. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un outil manuel de manipulation de matériaux nouveau associant la maniabilité et une plus grande capacité de ramassage à des fins de réalisation de trous, de nettoyage de trous, de regards, de buses, etc_. Ce nouvel outil obvie ainsi aux inconvénients de l'art antérieur. Selon l'invention, l'outil manuel de manipulation de matériau est remarquable en ce qu'il comprend un manche allongé saisi par un 30 opérateur, le manche comprenant deux extrémités, la première extrémité accueille un module preneur comportant deux godets disposés en pince et articulés par rapport à la première extrémité de façon à présenter une position ouverte et une position 35 fermée, l'ouverture et la fermeture des godets étant accompagnées par la sortie et la rentrée de tige d'au moins un vérin à gaz de façon à ce que la force motrice du vérin assure la fermeture, 3 la deuxième extrémité accueille un module de commande avec un dispositif d'enroulement d'un lien flexible, ledit lien flexible comprenant deux extrémités de lien flexible, une première extrémité de lien flexible est liée au module preneur 5 et une deuxième extrémité est liée au dispositif d'enroulement, le dispositif d'enroulement étant équipé d'un frein dont la libération peut être commandée par l'opérateur, de sorte que l'enroulement du lien flexible conduise à la position ouverte et que la libération du frein libère la force motrice du 10 vérin et conduise à la position fermée. Cet outil est particulièrement avantageux en ce qu'il permet de ramasser des matériaux (agrégats, terres, etc...) dans des lieux difficilement accessibles pour l'homme et pour un engin motorisé. En proposant un module preneur mis en mouvement par un vérin à une 15 extrémité d'un manche allongé, l'outil assure la prise de matériaux sans nécessiter de mouvement de la part de l'opérateur. Cet outil est manuel. Son fonctionnement peut être autonome. En effet, le vérin est un vérin à gaz et le dispositif d'enroulement peut être utilisé 20 manuellement. Il est ainsi léger et peu onéreux ce qui contribue à sa maniabilité. Ce dispositif d'enroulement peut être un dispositif de type treuil à frein ou tendeur à cliquet pour des applications requérant moins de puissance. 25 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif d'enroulement est un treuil électrique. Selon un exemple d'utilisation, l'outil de l'invention est, une fois ses godets en position ouverte, enfoncé dans le trou à creuser ou à nettoyer. En le tenant en position verticale d'une main, l'opérateur déclenche la libération du dispositif d'enroulement. Aussitôt, les deux godets se ferment permettant le remplissage des godets et le creusage de la surface contre laquelle ils sont en appui. Lorsque le vérin est un vérin à gaz, la fermeture desdits godets est progressive sans à coup. L'opérateur n'a plus qu'a relever l'outil hors du trou et rouvrir les godets en actionnant le dispositif d'enroulement pour les vider. Dans une telle situation, l'opérateur utilise l'outil en 4 position verticale en restant debout et non courbée ce qui évite la fatigue et préserve le dos. Plusieurs configurations d'articulations ont été imaginées par le demandeur en ce qui concerne le module preneur. 5 Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le module preneur est équipé d'une fourche à deux branches entre lesquelles et sur lesquelles sont guidés en rotation les deux godets qui partagent un même axe de rotation. Une configuration à fourche rigidifie le module preneur et propose un 10 axe commun de pivotement aux godets. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ledit manche est tubulaire et ledit vérin est logé dans ledit manche, l'extrémité libre de sa tige étant reliée à deux biellettes reliées chacune à un godet. L'intégration du vérin dans le manche 15 assure une configuration compacte facilitant l'insertion de l'extrémité de l'outil dans des volumes restreints. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'outil comprend deux vérins avec une première extrémité de vérin liée à la première extrémité du manche et une 20 deuxième extrémité de vérin liée à un godet différent. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, lesdits deux vérins sont fixés au manche parallèlement à son axe, une première extrémité étant fixée au manche et l'autre au coulisseau. Les deux vérins ainsi que le coulisseau sont équipés 25 de soufflets de protection. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ledit dispositif d'enroulement comprend une manivelle d'enroulement amovible qui se retire, une fois la position ouverte du module preneur atteinte et le dispositif d'enroulement freiné. 30 L'amovibilité de la manivelle évite tout accident dû à sa rotation lors de la libération du frein. Ainsi c'est une fois que la manivelle est retirée, que l'opérateur libère le treuil ou le cliquet. Le manche peut être relativement long, compris entre deux et 35 six mètres. La solution technique d'un enroulement d'un lien flexible autour d'un dispositif d'enroulement pour armer les godets en position ouverte et pour les libérer afin qu'ils puissent passer 5 en position fermée sous l'action du vérin, est adaptable à toutes les longueurs de manche. Ainsi, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit manche est télescopique. L'outil 5 n'est pas dédié à une seule utilisation et peut ainsi être utilisé pour toutes les profondeurs. Pour des raisons pratiques, ledit lien flexible passe dans le manche tubulaire. La solution d'un lien flexible permet également de démultiplier la force d'un dispositif d'enroulement tel un treuil ou un tendeur à 10 cliquet en mettant en oeuvre au moins une poulie intermédiaire pour former un dispositif dit moufle. Le vérin à gaz peut alors être très puissant et son armement peut être facilité. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la libération du frein est déclenchée par un lien 15 souple activable par l'opérateur tenant le manche. Ce déclenchement est donc manuel et la longueur du lien souple peut s'adapter à la longueur du manche. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, un coulisseau glissant dans le manche s'intercale entre 20 l'extrémité libre du vérin et les deux biellettes. La présence d'un coulisseau rigidifie la translation nécessaire à l'ouverture et à la fermeture des godets. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, un joint soufflet tubulaire accompagne la translation 25 dudit coulisseau. Cette solution d'étanchéité qui protège le glissement à l'extrémité du manche facilite l'utilisation de l'outil dans un milieu dégradé et même aquatique. La durée de vie de l'outil est ainsi préservée. Afin de faciliter le travail à l'horizontale, le manche est, 30 selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, équipé d'au moins une roulette latérale d'appui. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, l'outil est équipé de deux roulettes latérales. La forme des godets importe peu. Ils sont préformés en regard 35 de l'utilisation prévue. Ainsi, selon l'application souhaitée, la forme des godets peut adopter des modes de réalisation différents selon la liste non exhaustive suivante : 6 - le godet est équipé de petites dents pour permettre une meilleure pénétration à des fins d'évacuation de terre, - le godet est équipé d'une lèvre plate pour nettoyer les fonds de regard, 5 - le godet prend la forme d'un râteau (genre connu sous le nom de fléco) qui permet de ramasser des végétaux en laissant passer l'eau, - le godet prend la forme d'une dent (genre connu sous le nom de ripper) permettant de décompacter le sol car l'énergie est 10 concentrée sur une surface minime. L'outil de l'invention permet d'accueillir ces différents godets et peut donc être fourni avec une pluralité de paires de godets à interchanger selon l'application souhaitée. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de 15 l'invention, le manche de l'outil peut être réalisé dans un ou plusieurs des matériaux suivants : - aluminium, - acier, - fibre. 20 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les godets peuvent être réalisés dans un ou plusieurs des matériaux suivants : - matière plastique, - aluminium, 25 - acier. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à 30 titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un outil conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'une vue générale extérieure de face d'un mode de réalisation d'un outil conforme à 35 l'invention ; La figure 2 est un dessin schématique d'une vue de dessus de l'outil de la figure 1 ; 7 La figure 3 est un dessin schématique d'une vue en coupe du module preneur de l'outil de la figure 1 ; Les figures 3a, 3b, 3c sont des dessins schématiques de vues en coupe de détail de la vue de la figure 3 ; 5 La figure 4 est un dessin schématique d'une vue extérieure de côté du module preneur ; La figure 5 est un dessin schématique d'une vue en perspective interne d'un godet du module preneur ; La figure 6 est un dessin schématique d'une vue en perspective 10 externe d'un godet du module preneur ; La figure 7 est un dessin selon la même vue que celle de la figure 3 mais avec les godets en position ouverte ; La figure 8 est un dessin selon la même vue que celle de la figure 1 mais avec les godets en position ouverte. 15 DESCRIPTION D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ Comme illustré sur le dessin de la figure 1, l'outil manuel de manipulation de matériaux référencé 0 dans son ensemble comprend un manche 100 allongé saisi par un opérateur (non illustré). Ce manche 100 comprend deux extrémités : 20 - Une extrémité basse accueillant un module preneur 200 formé de deux godets 210 et 220 disposés en pinces et dont l'ouverture et la fermeture assurent la libération et la prise des matériaux, et - Une extrémité haute accueillant un module de commande 300 formé par un treuil 310 commandé par l'opérateur tenant le manche 100 à 25 des fins d'armement et de libération du module preneur 200. La position ouverte des godets est illustrée sur les dessins des figures 7 et 8. Selon les modèles, la longueur de l'outil 0 peut varier de deux à six mètres (voire plus). Selon un mode de réalisation non 30 illustré, le manche 100 est télescopique. Comme illustrés sur le dessin de la figure 2, les godets sont très peu encombrants. Selon le mode de réalisation préféré mais non limitatif illustré également sur les dessins des figures 5 et 6, ces godets adoptent un profil de quart de cercle et une largeur de vingt-deux centimètres. Selon une 35 caractéristique non illustrée, ces godets peuvent être préformés de façon différente. Selon le mode de réalisation préféré mais non limitatif illustré, ce manche 100 est composé d'un montage axial d'une 8 pluralité de tubes désignés du haut vers le bas 110, 120, 130, 140 équipés à leurs extrémités de collerettes de fixation. Les âmes creuses de ces tubes accueillent une pluralité de composants et communiquent entre elles. 5 Comme illustrée sur le dessin de la figure 3, l'extrémité basse du manche 100 accueille notamment un vérin à gaz 400 comprenant un corps fixe 410 et une tige mobile 420. Ce vérin 400 est positionné au niveau du tube 130. La rentrée et la sortie de la tige 420 du vérin 400 accompagnent respectivement l'ouverture et la fermeture 10 des godets 210 et 220. Ainsi, le vérin 400 assure la force motrice nécessaire à la fermeture des godets. La position illustrée par le dessin de la figure 3 est celle où la tige 420 est sortie et les godets 410 et 420 sont fermés. La position illustrée par le dessin de la figure 7 est celle où la 15 tige 420 est rentrée et les godets 410 et 420 sont ouverts. Le treuil 310 assure l'enroulement d'un lien flexible 311 comprenant deux extrémités et glissant dans l'âme creuse communicante desdits tubes. Une première extrémité dudit lien flexible 311 est liée audit treuil 310 et l'autre extrémité est en liaison avec la tige 420 du 20 vérin 400 afin que l'enroulement assure la rentrée de la tige 420 (et donc l'armement de la pince formée par les godets) du vérin 400 à des fins d'ouverture des godets 210 et 220 et que la libération du treuil 310 autorise le gaz comprimé à faire sortir la tige 420 et à fermer les godets 210 et 220. 25 Selon une caractéristique non illustrée, un dispositif dit moufle comprenant au moins une poulie peut avantageusement être mis en place dans le tube afin de multiplier la force du treuil 310 sur le vérin 400. Ledit treuil 300 est en effet équipé d'un frein dont la libération 30 peut être commandée par l'opérateur tenant le manche 100 au moyen d'un lien souple 320. Ce treuil est en outre associé à une manivelle d'enroulement amovible non illustrée que l'on retire, une fois l'enroulement réalisé c'est-à-dire une fois les godets 210 et 220 en position ouverte. En effet, la libération du treuil déclenche une 35 rotation rapide provoquée par la sortie de tige 420 qui pourrait être dangereuse si la manivelle n'était pas retirée. Comme illustrée sur les dessins des figures 3 et 3b, l'extrémité libre 421 de la tige 420 est fixée à une première 9 extrémité 510 d'un coulisseau 500. A cette première extrémité 510 de coulisseau 500 sont également fixées les deuxièmes extrémités 620 de tiges mobiles 600. Comme illustrées sur le dessin de la figure 3a, les premières 5 extrémités 610 de ces tiges mobiles 600 sont fixées à un même étrier coulissant 700 positionné au-dessus du corps 410 du vérin 400. Cet étrier coulissant 700 est équipé d'un anneau de fixation 710 de la deuxième extrémité du lien flexible 311. Les tiges mobiles 600 sont au nombre de trois et sont disposées principalement dans le tube 130 10 à cent-vingt degrés autour du vérin 400. L'ensemble - coulisseau 500, tiges 600, étrier 700 - permet au treuil 310 d'assurer le contrôle de la rentrée et de la sortie de tige 420 et donc de l'ouverture et de la fermeture des godets 210 et 220 au moyen du lien flexible 311. En effet, une traction sur le lien 311 assure la 15 traction dans le sens de la flèche Fi des tiges 600 et donc la rentrée de tige 420 du vérin 400 alors que la libération du lien flexible 311 autorise la tige 420 à sortir du corps 410 (flèche F2) sous l'action du gaz. L'utilisation du coulisseau 500, qui est guidé en translation 20 dans le tube 140 au moyen de coussinets 141 et 142 (cf. figures 3b et 3c), permet de rigidifier la liaison glissière. La deuxième extrémité 520 du coulisseau 500 reçoit, en liaison pivot, la première extrémité 910a et 910b de deux biellettes 900a et 900b dont la deuxième extrémité 920a et 920b est articulée sur un godet 25 différent, respectivement 210 et 220. Comme illustrée sur le dessin de la figure 4, l'extrémité basse du tube 140 se prolonge en une fourche 800 à deux branches 810 et 820 entre lesquelles et sur lesquelles sont guidés en rotation les deux godets 210 et 220 qui partagent un même axe de rotation 830 30 fixe par rapport au manche 100. Comme illustrées, les biellettes 900a et 900b (seule 900a apparaît) évoluent dans un plan de déplacement médian vertical situé entre les deux branches 810 et 820 de la fourche 800. La disposition des différents axes de rotation est conçue de 35 telle façon que : - la sortie de la tige 420 (selon la flèche F2) provoque une translation vers le bas du coulisseau 500 et donc des premières extrémités des biellettes 900a et 900b tendant à fermer les godets, - 10 - - la rentrée de la tige 420 (selon la flèche Fi) provoque une translation vers le haut du coulisseau 500 et donc des premières extrémités des biellettes 900a et 900b tendant à ouvrir les godets. Afin de protéger la liaison glissière proposée par le 5 coulisseau, notamment lorsque l'outil est utilisé en milieu humide ou même aquatique, un joint soufflet tubulaire 530 accompagne la translation dudit coulisseau 500. Ce joint 530 se déploie lorsque l'extrémité 520 du coulisseau 500 s'éloigne de l'extrémité basse du tube 140 d'où le coulisseau 500 débouche. Ce joint 530 se plie 10 lorsque l'extrémité 520 du coulisseau 500 se rapproche de l'extrémité basse du tube 140 comme cela est illustré sur le dessin de la figure 7. Comme illustré, ce dernier tube 140 peut recevoir une paire de roulettes 141 et 142 d'appui latéral facilitant l'utilisant de 15 l'outil 0 en position horizontale. On comprend que l'outil, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans 20 pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, l'outil pourrait être associé à une source d'énergie (air comprimé, hydraulique, électricité) pour alimenter un ou plusieurs de ces modules (notamment REVENDICATIONS1. Outil (0) manuel de manipulation de matériaux, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT Qu'il comprend un manche (100) allongé saisi par un opérateur, le manche (100) comprenant deux extrémités, la première extrémité accueille un module preneur (200) comportant deux godets (210, 220) disposés en pince et articulés par rapport à la première extrémité de façon à présenter une position ouverte et une position fermée, l'ouverture et la fermeture des godets (210, 220) étant accompagnées par la sortie et la rentrée de tige (420) d'au moins un vérin (400) à gaz de façon à ce que la force motrice du vérin (400) assure la fermeture, la deuxième extrémité accueille un module de commande avec un dispositif d'enroulement (300) d'un lien flexible (311), ledit lien flexible comprenant deux extrémités de lien flexible, une première extrémité de lien flexible est liée au module preneur (200) et une deuxième extrémité est liée au dispositif d'enroulement (300), le dispositif d'enroulement (300) étant équipé d'un frein dont la libération peut être commandée par l'opérateur, de sorte que l'enroulement du lien flexible (311) conduise à la position ouverte et que la libération du frein libère la force motrice du vérin (400) et conduise à la position fermée. 2. Outil (0) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le module preneur (200) est équipé d'une fourche (800) à deux branches (810, 820) entre lesquelles et sur lesquelles sont guidés en rotation les deux godets (210, 220) qui partagent un même axe de rotation (830). 3. Outil (0) selon la revendication 1 ou 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit manche (100) est tubulaire et ledit vérin (400) est logé dans ledit manche (100), l'extrémité libre de sa tige (420) étant reliée à deux biellettes (900a et 900b) reliées chacune à un godet (210, 220). 4. Outil (0) selon la revendication 1 ou 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend deux vérins avec une première extrémité de vérin liée à la première extrémité du manche et une deuxième extrémité de vérin liée à un godet différent. - 12 - 5. Outil (0) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit dispositif d'enroulement (300) comprend une manivelle d'enroulement amovible qui se retire, une fois la position ouverte du module preneur (200) atteinte et le dispositif d'enroulement 5 freiné. 6. Outil (0) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la libération du frein est déclenchée par un lien souple (320) activable par l'opérateur tenant le manche (100). 7. Outil (0) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT 10 QUE ledit manche (100) est télescopique. 8. Outil (0) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'un coulisseau (500) glissant dans le manche (100) s'intercale entre l'extrémité libre de la tige (420) du vérin (400) et les deux biellettes (900a et 900b). 15 9. Outil (0) selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'un joint soufflet tubulaire (530) accompagne la translation dudit coulisseau (500). 10. Outil (0) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le dispositif d'enroulement est un treuil électrique. 20 25 30 35