Brevet FR3110566A1 — publié le 20211126

L’invention porte sur un dispositif (100), ainsi qu’un procédé, d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant (10) d’un produit en poudre, le contenant (10) présentant une face métallique (11) et le dispositif (100) comprenant : un support (1) pour retenir le contenant (10) de manière à exposer la face métallique (11) ; un poinçon (2) actionnable pour se déplacer selon une direction perpendiculaire à la face métallique (11) du contenant (10) en vue de la perforer et d’y aménager une ouverture (12) ; des moyens manipulateurs (3) configurés pour basculer le support (1) et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant (10) ; un générateur de vibration (4) capable de mettre en vibration le contenant (10) pour faciliter son vidage. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF ET PROCEDE D’OUVERTURE ET DE VIDAGE AUTOMATIQUE D’UN CONTENANT DE PRODUIT POUDREUX DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif ainsi qu’un procédé d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant de produit poudreux. Elle trouve une application dans le domaine alimentaire et plus particulièrement celui du reconditionnement de produits déclassés. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Afin de réduire le gaspillage alimentaire, certains produits alimentaires sont déclassés pour être reconditionnés pour une nutrition animale. C’est par exemple le cas pour les produits laitiers infantiles tel que le lait en poudre. Ce lait en poudre est stocké dans des contenants métalliques qu’il faut alors ouvrir et vider pour transférer leur contenu dans de nouveaux contenants de plus grands volumes à destination d’une consommation animale. Ce procédé de reconditionnement est laborieux et long et il ainsi souhaitable de pouvoir l’automatiser. On connait des documents US3739471, US5368433 et WO2013065202 des dispositifs et procédés permettant l’ouverture et le vidage automatique de contenants métalliques. Néanmoins, ces dispositifs ne sont pas adaptés aux problématiques particulières liées à la nature pulvérulente du produit. En effet, une partie de la poudre peut s’humidifier, se sédimenter et/ou s’agglomérer sur les parois ce qui prévient son écoulement lors du vidage du contenant. Il est donc souhaitable de disposer d’un dispositif et d’un procédé adaptés pour ouvrir et vider automatiquement, avec un rendement amélioré, des contenants remplis de produit en poudre. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de ce but, l’objet de l’invention propose un dispositif d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant d’un produit en poudre, le contenant présentant une face métallique et le dispositif comprenant : - un support pour retenir le contenant de manière à exposer sa face métallique ; - un poinçon actionnable pour se déplacer selon une direction perpendiculaire à la face métallique du contenant en vue de la perforer et d’y aménager une ouverture ; - des moyens manipulateurs configurés pour basculer le support et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant ; - un générateur de vibration capable de mettre en vibration le contenant pour faciliter son vidage. Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : le poinçon est disposé en vis-à-vis du support pour former l’ouverture dans une zone périphérique de la face métallique ; les moyens manipulateurs sont configurés pour basculer le support du côté de l’ouverture ; le poinçon présente une extrémité de perforation en V effilée pour découper une languette dans la face métallique ; le poinçon comprend un élément de butée pour venir en contact contre la languette et la replier vers l’intérieur du contenant pour dégager l’ouverture ; le dispositif comprenant un tamis au-dessus duquel est vidé le contenu du contenant ; le support est un convoyeur. Selon un autre aspect, l’objet de l’invention propose un procédé d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant d’un produit en poudre, le contenant présentant une face métallique et le procédé comprenant : - une étape de positionnement du contenant sur un support, le contenant étant retenu en position par le support de manière à exposer sa face métallique ; - une étape d’ouverture du contenant comprenant l’actionnement d’un poinçon se déplaçant selon une direction perpendiculaire à la face métallique du contenant pour la perforer et y aménager une ouverture ; - une étape de vidage du contenant comprenant la mise en vibration du contenant et l’activation de moyens manipulateurs visant à basculer le support et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : La figure 1 représente une vue schématique d’un dispositif conforme à l’invention ; La figure 2 représente un vérin conforme à l’invention ; La figure 3 représente schématiquement une ouverture obtenue sur le contenant à l’issue de l’étape d’ouverture conformément à l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION Description du dispositif : La figure 1 représente une vue schématique d’un dispositif 100, conforme à l’invention, d’ouverture et de vidage d’un contenant 10 rempli d’un produit poudreux. Le contenant 10 est typiquement une boîte métallique cylindrique comprenant deux faces opposées, une des faces, dite « principale », étant munie d’éléments facilitant son ouverture manuelle. Il peut ainsi s’agir d’une languette d’ouverture ou d’un opercule en matériau souple tel qu’un film plastique. L’autre face, dite « arrière », est généralement vierge de tout élément. Cela est notamment le cas pour les boîtes de lait en poudre qui sont également généralement munies, sur leur face avant, d’un couvercle plastique amovible permettant de préserver le produit après que la face principale ait été ôtée. Afin de garder toute sa généralité et de permettre le traitement d’une grande variété de contenants, la présente invention propose de procéder à l’ouverture et au vidage de ces contenants par leur face arrière. On désignera cette face comme la « face métallique » 11 du contenant 10 dans la suite de la présente description. Le dispositif 100 comprend un support 1, un poinçon 2, des moyens manipulateurs 3 ainsi qu’un générateur de vibration 4. Le support 1 permet de positionner le contenant 10 de manière à exposer la face métallique 11 et de le maintenir fermement dans cette position lors des opérations d’ouverture et de vidage du contenant 10. Le support 1 peut être de nature varié, il peut s’agir d’une simple surface plane, d’une structure porteuse fixe ou d’un convoyeur permettant d’automatiser l’approvisionnement du dispositif 100 en contenant 10. Comme cela est bien connu en soi, un convoyeur peut ainsi déplacer automatiquement au moins un contenant 10 pour le placer en vis-à-vis du poinçon 2. Avantageusement, le support 1 est muni d’éléments de maintien 5 pour maintenir en position le contenant 10 sur le support 1 lors de son ouverture et de son vidage. Il peut s’agir d’un bras presseur 5 qui vient prendre en tenaille le contenant 10 ou le presser contre une butée du support 1. Dans l’exemple représenté sur la figure 1, le support définit un plan horizontal sur lequel est posé le contenant 10, mais un dispositif conforme à l’invention n’est nullement limité à un tel arrangement. Le poinçon 2 est actionnable, par exemple par un vérin, pour se déplacer selon une direction perpendiculaire à la face métallique 11 du contenant 10 en vue de la perforer et d’y aménager une ouverture 12. A cet effet, le poinçon 2 est disposé dans le dispositif 10 en vis-à-vis du support 1. Avantageusement, lorsque le contenant 10 est correctement positionné sur le support 1 et que le poinçon 2 est actionné, son extrémité de perforation 2a contacte une zone périphérique de la face métallique 11, c’est-à-dire s’étendant à moins de 0.5 cm du contour de cette face 11. On assure de cette manière que l’ouverture 12 formée par le poinçon 2 s’étende à partir d’un point 12a dit « bas », à proximité immédiate du bord du contenant 10, ce qui facilitera l’écoulement du produit poudreux dans une étape ultérieure de vidage. Préférentiellement, le point bas 12a est formé au niveau de la ligne de sertissage du contenant 10. En référence à la figure 2, le poinçon 2 présente avantageusement une extrémité de perforation 2a présentant une section en V effilée. De la sorte, l’ouverture 12 de la face métallique se forme progressivement en s’étendant latéralement à partir du point de perforation 12a, au fur et à mesure du déplacement du poinçon 2 et de la pénétration de son extrémité de perforation dans le contenant 10. On découpe ainsi progressivement une languette métallique 11’ de la face métallique perforée. Le poinçon 2 peut ainsi être formé d’une pièce tubulaire de section rectangulaire, carrée ou en losange et dont on a biseauté l’extrémité selon un plan incliné de sorte à définir l’extrémité de perforation 2a. Avantageusement, le poinçon 2 comprend un élément de butée 2b pour venir en contact contre la languette 11’ découpée de la face métallique 11 afin de la replier vers l’intérieur du contenant 10 lorsque le poinçon 2 poursuit sa progression dans le contenant 10. On forme ainsi une « casquette » 11’, pour dégager l’ouverture 12. Cet élément de butée 2b peut prendre la forme d’un pilier 2b disposé dans la pièce tubulaire formant le poinçon 2. L’ouverture 12 ainsi obtenue, et représentée sur la figure 3, présente une portion en forme de V à partir du point bas 12a disposé à proximité immédiate du bord du contenant 10. La languette 11’ découpée par le poinçon 2 est repliée vers l’intérieur du contenant 10. Les bords de la portion en forme de V de l’ouverture 12 sont également repliés vers l’intérieur lors de la progression du poinçon 2 à travers le contenant 10. On définit ainsi une ouverture large et bien adaptée pour guider et concentrer l’écoulement de la poudre hors du contenant 10. Revenant à la description du dispositif de la figure 1, celui comprend également des moyens manipulateurs 3 configurés pour basculer le support 1 et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant 10. Pour tirer pleinement profit de l’ouverture 12 préalablement aménagée sur la face métallique 11 du contenant 10, les moyens manipulateurs 3 sont configurés pour basculer le support 1 du côté du point bas 12a de l’ouverture 12, afin que dans la position basculée, ce point de perforation 12a soit effectivement le point le plus bas du contenant 10. On force ainsi par simple gravité l’écoulement du produit en poudre par l’ouverture 12. Dans le cas du dispositif 100 de la figure 1 pris en exemple, ce basculement peut être choisi pour positionner le contenant 10 selon un angle compris entre 120 et 140°, préférentiellement 135°, d’avec sa position de perforation. Le dispositif 100 comprend également un générateur de vibration 4 capable de mettre en vibration le contenant 10 pour faciliter son vidage. Les vibrations entraînent le décollement de la poudre qui est susceptible de s’agglomérer sur la paroi interne du contenant 10. Elles permettent ainsi d’accroître le rendement du reconditionnement du contenu du contenant 10. Le générateur de vibration peut être intégré aux éléments de maintien 5. Le dispositif 100 peut comprendre ou être disposé à proximité d’un tamis (non représenté sur les figures) au-dessus duquel le contenant est vidé de son produit afin que celui-ci soit recueilli dans un contenant permettant de le traiter en plus grand volume. Bien entendu, on peut prévoir de disposer un grand nombre de contenants 10 sur le support 1, afin de les ouvrir successivement ou simultanément à l’aide du poinçon 2 ou d’une pluralité de poinçons, et de les vider ensemble lorsque le support est basculé par les moyens manipulateurs 3. Mise en œuvre du dispositif La mise en œuvre du dispositif 100 découle naturellement de la description qui précède. Ainsi, dans une première étape dite « de positionnement », au moins un contenant 10 est placé, manuellement ou automatiquement, et retenu sur le support 1. Le contenant 10 est disposé de manière à exposer sa face métallique 11 en vis-à-vis du poinçon 2, de manière à ce que cette dernière puisse être perforée dans une zone périphérique, à proximité immédiate du bord du contenant 10. Les éléments de maintien 5 sont actionnés pour assurer le bon positionnement et le maintien ferme du contenant 10 pendant cette opération. Lorsque le procédé est mis en œuvre par le dispositif de la figure 1 pris en exemple, le contenant 10 repose sur le support 1 horizontal, il est donc disposé de manière verticale, sa face métallique 11 étant orientée vers le haut. Cette configuration présente l’avantage de réduire les risques d’encrassement du poinçon 2 par la poudre du contenant 10 lors de l’opération de perforation, cet encrassement pouvant se produire par exemple si la face métallique 11 était orientée vers le bas. Dans une deuxième étape dite « d’ouverture », le poinçon 2 est actionné pour se déplacer selon une direction perpendiculaire à la face métallique 11, ici verticale, pour la perforer et y aménager l’ouverture 12 en pénétrant suffisamment profondément dans le contenant 10. L’extrémité de perforation 2a entre en contact avec la face métallique 11 pour initier la formation de l’ouverture 12 en un point bas 12a de la face métallique 11, poursuit sa progression pour définir découper une languette 11’, puis l’élément de butée 2b entre en contact avec cette languette 11’ pour la replier vers l’intérieur du contenant 10, formant ainsi une casquette 11’ dégageant l’ouverture 12. Dans une troisième étape dite « de vidage », les moyens manipulateurs 3 sont activés pour basculer le support 1 et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant 10. Bien entendu, le contenant 10 est retenu au support 1 par les moyens de maintien 5 pendant cette opération. Durant cette étape, le générateur de vibration 4 est également activé pour mettre en vibration le contenant 10 et améliorer le rendement en provoquant le détachement de la poudre qui serait agglomérée sur la surface interne du contenant 10. On dispose ainsi d’un dispositif permettant d’ouvrir et de vider automatiquement un contenant de produit poudreux avec un rendement amélioré. Il permet, par exemple, d’ouvrir et de vider une boîte de lait en poudre de 900g en 20s. De plus ce dispositif présente l’avantage, grâce aux propriétés du poinçon et de l’ouverture, de réaliser une ouverture propre sans générer de corps étranger, tel que des fragments métalliques issus du contenant, qui pourraient contaminer le matériau poudreux. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en œuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Dispositif (100) d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant (10) d’un produit en poudre, le contenant (10) présentant une face métallique (11) et le dispositif (100) comprenant : - un support (1) pour retenir le contenant (10) de manière à exposer la face métallique (11) ; - un poinçon (2) actionnable pour se déplacer selon une direction perpendiculaire à la face métallique (11) du contenant (10) en vue de la perforer et d’y aménager une ouverture (12) ; - des moyens manipulateurs (3) configurés pour basculer le support (1) et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant (10) ; - un générateur de vibration (4) capable de mettre en vibration le contenant (10) pour faciliter son vidage. Dispositif (100) selon la revendication précédente dans lequel le poinçon (2) est disposé en vis-à-vis du support (1) pour former l’ouverture (12) dans une zone périphérique de la face métallique (11). Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les moyens manipulateurs (3) sont configurés pour basculer le support (1) du côté de l’ouverture (12). Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le poinçon (2) présente une extrémité de perforation (2a) en V effilée pour découper une languette dans la face métallique (11). Dispositif (100) selon la revendication précédente dans lequel le poinçon (2) comprend un élément de butée (2b) pour venir en contact contre la languette et la replier vers l’intérieur du contenant (10) pour dégager l’ouverture (12). Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes comprenant un tamis au-dessus duquel est vidé le contenu du contenant (10). Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le support (1) est un convoyeur. Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes comprenant des éléments de maintien (5) pour maintenir en position le contenant (10) sur le support (1). Procédé d’ouverture et de vidage automatique d’un contenant (10) d’un produit en poudre, le contenant (10) présentant une face métallique (11) et le procédé comprenant : - une étape de positionnement du contenant sur un support (1), le contenant étant retenu en position par le support (1) de manière à exposer sa face métallique (11) ; - une étape d’ouverture du contenant (10) comprenant l’actionnement d’un poinçon (2) se déplaçant selon une direction perpendiculaire à la face métallique (11) du contenant (10) pour la perforer et y aménager une ouverture (12) ; - une étape de vidage du contenant (10) comprenant la mise en vibration du contenant (10) et l’activation de moyens manipulateurs (3) visant à basculer le support (1) et permettre l’écoulement de la poudre hors du contenant (10).