FR3149369A1 - Dispositif de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif (1) de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse.
Ce dispositif est remarquable en ce qu’il comprend un dispositif de préhension (2) et une perche (3) configurée pour pouvoir être fixée sur ledit dispositif de préhension (2), en ce que le dispositif de préhension (2) comprend une barre de support transversale (4), au moins une plaque (5) support dudit module photovoltaïque, deux dispositifs (6) de serrage selon un axe perpendiculaire à celui de la plaque support (5), et un dispositif (7) d’actionnement conjoint desdits dispositifs de serrage (6), en ce que ces deux dispositifs de serrage (6) et ladite au moins une plaque support (5) coopèrent pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque et en ce que ledit dispositif (7) d’actionnement conjoint peut être actionné pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque ou pour permettre sa libération.
Figure pour l’abrégé : Fig. 2.
Description
L'invention se situe dans le domaine de la construction d’une centrale photovoltaïque.
La présente invention concerne un dispositif de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse.
Une grande partie du temps de construction d’une centrale photovoltaïque est occupée par la pose de chacun des modules photovoltaïques sur une structure porteuse généralement inclinée. Or, ce travail est fastidieux. En effet, aujourd’hui, la plupart des opérateurs installent et positionnent les modules photovoltaïques « à la main » sur ces structures porteuses inclinées, de façon à former des rangées de ces modules.
Le dernier module de la rangée, qui se trouve le plus haut sur la structure porteuse inclinée, est souvent positionné par deux opérateurs, qui se placent debout sur une échelle ou sur un escabeau, en arrière de la rangée et qui manipulent ainsi ce dernier module à bout de bras. Une fois les modules positionnés, ceux-ci sont généralement fixés sur la structure porteuse, par exemple avec des clamps de fixation.
Or, pour des raisons de sécurité, d’ergonomie du travail, de prévention des risques professionnels (notamment des troubles musculosquelettiques) et de rapidité d’installation d’une centrale photovoltaïque, il serait souhaitable de trouver une solution pour que les opérateurs puissent éviter de se trouver dans ces situations à risque.
Il serait également souhaitable de proposer une solution qui permette de diminuer le nombre d’opérateurs nécessaires pour installer une centrale photovoltaïque et/ou de diminuer leur temps de travail.
On connait déjà d’après les documents WO 2018/223624 et WO 2018/223624, des supports de modules photovoltaïques munis de paires de rainures de guidage et qui permettent à un opérateur de faire coulisser chaque module dans ces rainures, jusqu’à leur emplacement définitif. Toutefois, le positionnement des modules reste manuel et prend du temps surtout lorsqu’il s’agit d’atteindre les endroits plus difficilement accessibles des supports (en bout de rangée).
L’invention a donc pour but de proposer un dispositif de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse, qui évite aux opérateurs de prendre des risques et notamment qui permette d’installer les différents modules photovoltaïques d’une rangée, y compris celui situé en partie haute de cette structure porteuse, depuis le bas de cette structure.
L’invention a également pour but de proposer un tel dispositif qui permette de prendre le module photovoltaïque, de le déplacer le long de la structure porteuse et de le détacher, lorsque ce module est positionné à l’endroit où il doit l’être.
A cet effet, l’invention concerne un dispositif de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse.
Conformément à l’invention, ce dispositif comprend un dispositif de préhension et une perche, configurée pour pouvoir être fixée sur ledit dispositif de préhension, le dispositif de préhension comprend une barre de support transversale, au moins une plaque support dudit module photovoltaïque, deux dispositifs de serrage selon un axe perpendiculaire à celui de la plaque support et un dispositif d’actionnement conjoint desdits dispositifs de serrage, et ces deux dispositifs de serrage et ladite au moins une plaque support sont fixés sur ladite barre de support, de façon que chaque dispositif de serrage coopère avec ladite au moins une plaque de support pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque et ledit dispositif d’actionnement conjoint peut être actionné pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque ou pour permettre la libération dudit module photovoltaïque.
Grâce à ces caractéristiques de l'invention, l’utilisateur peut utiliser le dispositif de préhension pour y fixer le module photovoltaïque, puis peut manipuler l’ensemble grâce à la perche pour positionner le module photovoltaïque où il doit l’être, y compris en hauteur, tout en restant lui-même au sol.
Ensuite, l’utilisateur peut agir sur le dispositif d’actionnement conjoint des deux dispositifs de serrage, pour déplacer ceux-ci dans une position où ils libèrent le panneau photovoltaïque.
Enfin, un tel dispositif de manutention et de pose est peu couteux.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :
- chaque dispositif de serrage est une pince sauterelle qui comprend un socle, un étrier de retenue d’une tige de pression et un levier d’actionnement, le socle (61) est fixé sur la barre de support transversale, le dispositif d’actionnement conjoint des deux dispositifs de serrage est une barre d’actionnement qui relie les deux leviers d’actionnement des deux pinces sauterelle, l’étrier de retenue et le levier d’actionnement de chaque pince sauterelle sont montés articulés par rapport au socle, de sorte que le déplacement de la barre d’actionnement dans un sens entraine le déplacement de la tige de pression vers la plaque support et permet le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque et que le déplacement de la barre d’actionnement dans un sens inverse entraine l’écartement de la tige de pression depuis la plaque support et permet la libération dudit module photovoltaïque ;
- la perche est amovible, le dispositif de préhension comprend un tube de connexion fixé sur ladite barre de support et la perche et le tube de connexion sont pourvus de moyens d’accouplement complémentaires, tels qu’un filetage et un taraudage ou au moins un ergot et au moins une encoche de réception dudit ergot ;
- la barre d’actionnement est munie de moyens de verrouillage sur le tube de connexion, la barre d’actionnement étant munie d’un aimant permanent et le tube de connexion étant réalisé dans un matériau ferromagnétique ou l’inverse, l’aimant permanent et le matériau ferromagnétique formant lesdits moyens de verrouillage ;
- le tube de connexion est pourvu sur sa face extérieure d’une rainure de réception d’une partie de la barre d’actionnement et l’aimant permanent est positionné soit dans le fond de la rainure, soit sur la partie de la barre d’actionnement qui est reçue dans la rainure ;
- ladite au moins une plaque support comprend un bord transversal arrière fixé à la barre de support transversale et un bord transversal avant opposé et e ce bord transversal avant est recourbé en direction des dispositifs de serrage, de façon que ladite plaque support ait la forme d’une spatule ;
- la perche est télescopique ;
- le dispositif de préhension comprend deux poignées de manipulation fixées sur la barre de support transversale ;
- la perche est munie d’un guide de positionnement ayant la forme d’un anneau positionné autour de la perche et configuré pour pouvoir coulisser le long de celle-ci.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Comme on peut le voir en se reportant sur la , l’invention concerne un dispositif 1 de manutention et de pose d’un module photovoltaïque M, sur une structure porteuse S, notamment une structure porteuse inclinée.
Le dispositif 1 comprend un dispositif de préhension 2 et une perche 3.
D’une manière générale, le dispositif de préhension 2 comprend une barre de support transversale 4, au moins une plaque 5 de support dudit module photovoltaïque, deux dispositifs 6 de serrage selon un axe X-X’ perpendiculaire à la plaque support 5, et un dispositif 7 d’actionnement conjoint desdits dispositifs de serrage 6.
En outre, les deux dispositifs de serrage 6 et ladite au moins une plaque support 5 sont fixés sur ladite barre de support 4, de façon que chaque dispositif de serrage 6 coopère avec ladite au moins une plaque de support 5 pour former ainsi une pince qui permet de maintenir un module photovoltaïque M (non visible sur la ).
La présence de deux dispositifs de serrage 6 permet de mieux maintenir le module M pendant son déplacement.
La barre de support transversale 4 est par exemple un profilé, de section transversale carrée (comme visible sur les figures) ou rectangulaire. Cette barre 4 comprend quatre faces longitudinales, respectivement une face supérieure 41 et une face inférieure 42 opposée et une face avant 43 et une face arrière opposée 44.
Par convention, dans la suite de la description et des revendications, « l’arrière » désigne une partie du dispositif orientée vers la perche 3 et les termes « supérieur » ou « inférieur » sont à considérer par rapport à la position du dispositif 1 représentée sur la .
De façon optionnelle, la barre de support transversale 4 peut également comprendre une gorge longitudinale sur l’une de ses faces. Par exemple ici, chaque face 41, 42, 43 et 44 est munie d’une gorge longitudinale, respectivement 410, 420, 430 et 440. Ces gorges longitudinales peuvent être utilisées pour la fixation, le positionnement et éventuellement le déplacement des différents composants du dispositif de préhension 2.
Le dispositif de préhension 2 comprend au moins une plaque de support 5 et de préférence deux, comme représenté sur la . Ces deux plaques 5 sont fixées sur la barre de support 4 de façon à être légèrement espacées l’une de l’autre.
De préférence, chaque plaque de support 5 présente une forme carrée ou rectangulaire et comprend un bord transversal arrière 51 et un bord transversal avant opposé 52.
De façon avantageuse, ce bord transversal avant 52 est légèrement recourbé en direction du dispositif de serrage 6 (vers le haut sur la ) de sorte que la plaque support 5 a la forme d’une spatule.
Le dispositif de serrage 6 est par exemple une pince sauterelle (connue également sous la dénomination de pince à serrage vertical ou sous la dénomination anglaise de «toggle clamp»).
La pince sauterelle 6 comprend un socle 61, un étrier 62 de retenue d’une tige de pression 63 et un levier d’actionnement 64.
Le socle 61 est fixé (par exemple vissé) sur la face supérieure 41 de la barre de support 4 et est donc solidaire de celle-ci.
La tige de pression 63 comprend à son extrémité inférieure une tête de pression 630 équipée de façon avantageuse d’un patin 631 par exemple en caoutchouc, qui s’étend dans un plan parallèle à celui de la plaque support 5.
La tige de pression 63 est montée dans une fente 620 de l’étrier 62, fente qui s’étend selon un axe Y-Y’ perpendiculaire à l’axe X-X’.
De façon avantageuse, la tige de pression 63 est par exemple filetée, ce qui permet un réglage en hauteur de sa position selon l’axe X-X’. Ceci permet d’adapter la distance entre le patin 631 et la plaque support 5 pour l’ajuster à l’épaisseur du module M à manipuler, voire-même modifier la pression du serrage exercé sur ce module.
De façon avantageuse également, la tige de pression 63 peut être déplacée selon l’axe Y-Y’ à l’intérieur de la fente 620 en fonction des spécificités du module M à manipuler.
Enfin, l’étrier de retenue 62 et le levier d’actionnement 64 sont montés articulés par rapport au socle 61, de sorte que le déplacement du levier 64 dans un sens entraine le déplacement de la tige de pression 63 vers la plaque support 5 (flèche F1) et permet le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque et que le déplacement du levier 64 dans un sens inverse entraine l’écartement de la tige de pression 63 depuis la plaque support 5 (flèche F2) et permet la libération dudit module photovoltaïque.
Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , la pince sauterelle 6 est telle, que c’est en abaissant le levier 64 vers la barre de support 4 (voir flèche F3) que la tige de pression 63 est déplacée vers la plaque support 5 et que c’est en relevant le levier 64 (voir flèche F4), c’est-à-dire en l’éloignant de la barre 4, que la tige de pression 63 est écartée de la plaque support 5. L’inverse est également possible en fonction du type de pince sauterelle 6 choisi.
En outre, les deux leviers 64 sont reliés entre eux par le dispositif d’actionnement conjoint 7, qui est ici une barre d’actionnement 7 fixée aux deux leviers 64.
Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , c’est donc en manipulant la barre 7 vers le haut (flèche F4) qu’on libère le module photovoltaïque ou en la manipulant vers le bas (flèche F3) que l’on pince ce module.
La perche 3 peut être montée fixe sur le dispositif de préhension 2. Dans ce cas, l’extrémité de la perche 3 est par exemple fixée directement sur la barre de support transversale 4. Ce mode de réalisation n’est pas représenté sur les figures.
La perche 3 peut également être amovible. Dans ce cas, le dispositif de préhension 2 comprend un tube de connexion 45, fixé sur la barre de support 4 et la perche 3 et le tube de connexion 45 sont pourvus de moyens d’accouplement complémentaires.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la , ces moyens d’accouplement complémentaires sont constitués par un filetage et un taraudage.
De préférence, l’extrémité de la perche 3 est munie d’un filetage 31 et le tube de connexion 45 est muni intérieurement d’un taraudage 450, de sorte que la perche peut être fixée au tube de connexion par vissage.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, ces moyens d’accouplement complémentaires sont constitués d’au moins un ergot et d’une fente de réception de cet ergot.
De préférence, l’extrémité de la perche 3 est munie de deux ergots (à tête de champignon) 32 diamétralement opposés et perpendiculaires à l’axe longitudinal de la perche et le tube de connexion 45 est pourvu de deux encoches 451, de préférence en L avec une branche axiale et une branche circonférentielle (voir ).
L’utilisateur peut alors insérer les ergots 32 dans les branches axiales (position représentée sur la ) puis par une rotation de la perche 3 (vers la droite dans l’exemple de la ) déplacer ces ergots 32 dans les branches circonférentielles et ainsi accoupler la perche 3 et le dispositif de préhension 2.
De façon avantageuse, les deux ergots à tête de champignon permettent de pouvoir jouer avec l’angle d’inclinaison de la poussée exercée par la perche.
De façon avantageuse, la perche 3 peut être télescopique comme représenté sur la , afin de raccourcir la perche et de faciliter le rangement du dispositif 1 lorsqu’il n’est pas utilisé ou inversement d’allonger la perche 3 lorsqu’on l’utilise, notamment pour placer un module photovoltaïque sur un point haut d’une structure porteuse.
De façon avantageuse, et comme représenté sur les figures 3 et 4, il est possible de prévoir des moyens de verrouillage de la barre d’actionnement 7 sur le tube de connexion 45, afin d’éviter tout déplacement intempestif et non intentionnel de cette barre pendant l’utilisation du dispositif de manutention et de pose 1 et donc tout risque de libération du module photovoltaïque, alors que celui-ci n’est pas encore positionné ou fixé correctement sur la structure porteuse S.
A cet effet, de façon avantageuse, ces moyens de verrouillage comprennent un aimant associé à un matériau ferromagnétique.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, la barre d’actionnement 7 est munie d’un aimant permanent 70 et en ce que le tube de connexion 45 est réalisé dans un matériau ferromagnétique. L’aimant permanent est par exemple un aimant néodyme. Par « matériau ferromagnétique », on désigne tout matériau attiré par un aimant.
Ainsi, dans ce mode de réalisation dans lequel lorsque la barre d’actionnement 7 est en position basse, les leviers d’actionnement 64 sont rapprochés de la plaque support 5 pour pincer le module photovoltaïque, l’aimant 70 est au contact du tube de connexion 45 et la barre 7 est verrouillée dans cette position basse sur le tube de connexion 45.
On notera que l’inverse est également envisageable et dans ce cas, l’aimant 70 est fixé sur le tube de connexion 45 et la barre d’actionnement 7 est réalisée dans un matériau ferromagnétique.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, l’aimant 70 peut venir simplement au contact de la face extérieure cylindrique du tube de connexion 45. Toutefois, de façon avantageuse et comme représenté sur les figures 3 et 4, le tube de connexion 45 peut être pourvu sur sa face extérieure d’une rainure 452 de réception d’une partie de la barre d’actionnement 7.
La barre 7 est ainsi encastrée partiellement dans le tube 45 et est mieux maintenue.
Par ailleurs, dans ce cas, l’aimant permanent 70 est de préférence positionné soit sur la partie de la barre d’actionnement 7 qui est reçue dans la rainure 452, soit dans le fond de la rainure 452, si c’est la barre 7 qui est en matériau ferromagnétique.
Dans le cas où l’aimant permanent 70 est positionné sur la barre d’actionnement 7, il peut être placé dans un orifice traversant la barre 7, de sorte que sa face supérieure est également accessible et dans ce cas, l’aimant 70 peut être utilisé pour fixer temporairement le dispositif de préhension 2 contre un support ferromagnétique, par exemple lors de son rangement ou lors de son transport.
Le dispositif d’actionnement conjoint 7 pourrait également être un dispositif électromécanique ou électronique d’actionnement à distance (par liaison wifi par exemple) des pinces 6.
Par ailleurs, de façon optionnelle, le dispositif de préhension 2 peut comprendre deux poignées de manipulation 8, fixées sur la barre de support transversale 4, de préférence à proximité des deux extrémités de celle-ci.
Dans le mode de réalisation de la , ces poignées 8 sont fixées sur la face arrière 44 de la barre 4 et dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, elles sont fixées sur la face supérieure 41 de cette barre 4.
De plus, la perche 3 peut être équipée d’un guide de positionnement 9 (ou repère), visible uniquement sur la . Ce guide 9 est par exemple un anneau monté coulissant autour de la perche 3 (par exemple un anneau en caoutchouc). La position de ce guide 9 peut avantageusement être ajustée sur la perche 3, de façon que lorsque le module M est en place sur la structure S (par exemple en haut de la rangée sur la ), le guide de positionnement 9 repose contre la traverse T du dessous, ce qui permet d’indiquer facilement, visuellement et simplement à l’utilisateur du dispositif 1 que le module M est correctement positionné.
L’utilisateur actionne la barre d’actionnement 7 pour ouvrir les dispositifs de serrage 6 et introduit le module photovoltaïque entre ces dispositifs 6 et la ou les plaques support 5, puis actionne la barre d’actionnement 7 pour refermer les dispositifs de serrage 6 et pincer le module photovoltaïque.
Il peut alors manipuler l’ensemble avec les poignées 8 si celles-ci sont présentes et fixer la perche 3 si celle-ci est amovible.
L’utilisateur peut ensuite positionner le module photovoltaïque M sur la structure porteuse S et le faire coulisser le long de glissières ou de guides dont celui-ci est généralement équipé, jusqu’à atteindre la position que ce module M doit occuper, (par exemple la position haute sur la ).
A cet effet, on notera que la forme en spatule des plaques supports 5 facilite avantageusement le glissement de ces plaques 5 sur la structure porteuse S, notamment lorsque celle-ci est équipée de traverses horizontales T.
Ensuite, l’utilisateur peut actionner la barre d’actionnement 7 pour agir simultanément sur les deux dispositifs de serrage 6 et libérer le module M.
En outre, même lorsque le dispositif de préhension 2 est en hauteur, comme représenté sur la , l’utilisateur peut agir (lever) la barre 7 depuis le sol, par exemple à l’aide d’une perche additionnelle.
Claims (9)
- Dispositif (1) de manutention et de pose d’un module photovoltaïque sur une structure porteuse,caractérisé en ce qu’ilcomprend un dispositif de préhension (2) et une perche (3), configurée pour pouvoir être fixée sur ledit dispositif de préhension (2),
en ce que le dispositif de préhension (2) comprend une barre de support transversale (4), au moins une plaque (5) support dudit module photovoltaïque, deux dispositifs (6) de serrage selon un axe perpendiculaire à celui de la plaque support (5), et un dispositif (7) d’actionnement conjoint desdits dispositifs de serrage (6),
en ce que ces deux dispositifs de serrage (6) et ladite au moins une plaque support (5) sont fixés sur ladite barre de support (4), de façon que chaque dispositif de serrage (6) coopère avec ladite au moins une plaque de support (5) pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque,
et en ce que ledit dispositif (7) d’actionnement conjoint peut être actionné pour permettre le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque ou pour permettre la libération dudit module photovoltaïque. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif de serrage (6) est une pince sauterelle qui comprend un socle (61), un étrier (62) de retenue d’une tige de pression (63) et un levier d’actionnement (64),
en ce que le socle (61) est fixé sur la barre de support transversale (4),
en ce que le dispositif (7) d’actionnement conjoint des deux dispositifs de serrage (6) est une barre d’actionnement qui relie les deux leviers d’actionnement (64) des deux pinces sauterelle (6),
en ce que l’étrier de retenue (62) et le levier d’actionnement (64) de chaque pince sauterelle (6) sont montés articulés par rapport au socle (61), de sorte que le déplacement de la barre d’actionnement (7) dans un sens entraine le déplacement de la tige de pression (63) vers la plaque support (5) et permet le pincement et le maintien dudit module photovoltaïque et que le déplacement de la barre d’actionnement (7) dans un sens inverse entraine l’écartement de la tige de pression (63) depuis la plaque support (5) et permet la libération dudit module photovoltaïque. - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la perche (3) est amovible, en en ce que le dispositif de préhension (2) comprend un tube de connexion (45) fixé sur ladite barre de support (4) et en ce que la perche (3) et le tube de connexion (45) sont pourvus de moyens d’accouplement complémentaires, tels qu’un filetage (31) et un taraudage (450) ou au moins un ergot (32) et au moins une encoche (451) de réception dudit ergot (32).
- Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la barre d’actionnement (7) est munie de moyens de verrouillage sur le tube de connexion (45), la barre d’actionnement (7) étant munie d’un aimant permanent (70) et le tube de connexion (45) étant réalisé dans un matériau ferromagnétique ou l’inverse, l’aimant permanent (70) et le matériau ferromagnétique formant lesdits moyens de verrouillage.
- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube de connexion (45) est pourvu sur sa face extérieure d’une rainure (452) de réception d’une partie de la barre d’actionnement (7) et en ce que l’aimant permanent (70) est positionné soit dans le fond de la rainure (452), soit sur la partie de la barre d’actionnement (7) qui est reçue dans la rainure (452).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une plaque support (5) comprend un bord transversal arrière (51) fixé à la barre de support transversale (4) et un bord transversal avant (52) opposé et en ce que ce bord transversal avant (52) est recourbé en direction des dispositifs de serrage (6), de façon que ladite plaque support (5) ait la forme d’une spatule.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la perche (3) est télescopique.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de préhension (2) comprend deux poignées de manipulation (8) fixées sur la barre de support transversale (4).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la perche (3) est munie d’un guide de positionnement ayant la forme d’un anneau (9) positionné autour de la perche (3) et configuré pour pouvoir coulisser le long de celle-ci.
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