PRESENTATION

Bouchages longs, capsules ré-embouties

FONCTIONS

Le bouchage doit remplir en particulier les fonctions suivantes:

• participer au maintien des caractéristiques du produit embouteillé
• permettre une ouverture aisée, sans risque pour le consommateur
• permettre un rebouchage manuel par le consommateur
• être adapté aux exigences de conservation des vins

Les matériaux utilisés ne doivent pas détériorer les caractéristiques d'origine du produit et doivent être conformes à la législation en vigueur:

• matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les denrées alimentaires
• emballages et déchets d'emballages

SPECIFICATIONS

Le pourcentage du volume de dégarni (espace de tête) à 20°C devra être suffisant pour permettre la dilatation du produit en cas de variation de température, sans que la surpression à l'intérieur de la bouteille et quelles que soient les conditions, soit supérieure à celle garantie par la fiche technique du fabricant de capsules.

L'espace de tête peut être traité par différentes méthodes; par exemple l'inertage ou le vide.

Si toutes les spécifications décrites dans ce document sont respectées, la pression relative d'équilibre (surpression) à l'intérieur de la bouteille pourra atteindre 1 bar maximum.

ETUDE PHYSIQUE SOMMAIRE

Dans l'étude ci-après, il n'a pas été traité de l'influence du taux de CO2 car, par définition, ce guide concerne des produits plats (taux de CO2 < 1,2 g/Iitre).

Définitions

• Pression absolue
  Valeur de la pression dans une enceinte, la référence de pression étant zéro. Par exemple: pression atmosphérique 1,013 bar.
  
  
• Pression relative (surpression)
  Valeur de la pression dans une enceinte, la référence étant la pression existant à l'extérieur de cette enceinte. Par exemple: pression régnant dans un emballage (=0 bar), la référence étant la pression atmosphérique.
  
  
• Pression d'équilibre
  Valeur de la pression obtenue dans l'emballage pour un produit, un volume et une température homogène donnés à l'équilibre thermodynamique, c'est à dire au bout d'un temps " infini ".
  Une manière pratique pour obtenir rapidement, avec une bonne approximation, la pression d'équilibre consiste à remuer l'emballage jusqu'à la stabilité des températures et des pressions.
  La pression d'équilibre est celle généralement donnée par les calculs formels et les courbes température-pression.
  
  
• Température homogène
  La propagation de température dans un milieu n'est pas instantanée, elle est caractéristique de ce milieu. Les échanges gazeux entre deux milieux ne sont pas immédiats, ils sont fonction des milieux et de l'état (solide, liquide ou gazeux) dans lequel ils se trouvent.
  
  
  

  Un liquide placé dans un flacon verre, lui même placé dans une enceinte à une température T, peut mettre plusieurs heures pour atteindre une température homogène, c'est à dire que tous les points du liquide soient à la température T

Pression développée à l'intérieur des bouteilles

Tout système d'étanchéité a une tenue limitée à la pression.

L'embouteilleur doit avoir ce point à l'esprit lors de la phase d'embouteillage, mais également pendant les phases de transport et de stockage durant lesquelles le bouchage peut être exposé à des contraintes non prévues, thermiques en particulier.

Il importe de se rappeler (loi physique élémentaire) :

• que tout liquide exposé à une élévation de température se dilate (cette dilatation étant spécifique du produit conditionné)
  
• que cette dilatation comprime les gaz contenus dans l'espace de tête, donc crée une augmentation de pression relative dans l'emballage, qui tend vers l'infini lorsque le liquide touche le bouchage.
  

Le graphique ci-dessous, établi pour de l'eau conditionnée à 20°C, sous pression atmosphérique de 1 bar absolu, met en évidence la relation entre la pression interne dans l'emballage (en valeur absolue) et la température pour diverses valeurs de l'espace de tête.

Evolution de la pression interne due à la réduction de l'espace de tête (eau embouteillée à 20°C). Emballage non déformable

Nous voyons que, pour un espace de tête dont le volume représente 2% du volume du liquide, au delà de 45°C, la pression interne dans l'emballage croît très vite et de manière non maîtrisée. A partir de 4%, les variations de pression interne dues à la seule dilatation du liquide, sont beaucoup mieux maîtrisées.

D'autres facteurs peuvent accroître les valeurs de la pression interne:

• Teneur alcoolique de la solution
  
  Plus le degré alcoolique d'une solution est élevé, plus son coefficient de dilatation est grand. Entre 20 et 30°C, le coefficient de dilatation de l'eau est de 36.10-5 litre par litre et par degré Celsius; il est de 76.10-5 litre par litre et par degré Celsius, soit plus du double, pour un cognac.
  
  Le tableau ci-après donne la dilatation de différents mélanges eau distillée + éthanol en fonction de la température.

• Densité de la solution (dont taux de sucre)
  
  Son importance est moindre, elle peut cependant être importante quand on choisit de travailler un peu trop près des limites d'utilisation d'un bouchage.

Le tableau ci-dessous donne les coefficients de dilatation pour quelques vins.

Nota: le coefficient de dilatation d'un liquide n'est pas constant sur toute la gamme des températures.

• La nature du volume de dégarni
  
  - L'air ambiant en rappelant qu'il contient sensiblement 20% d'oxygène (soluble) et 80% d'azote, pratiquement insoluble.
  
  - Le gaz carbonique
  L'air ambiant est remplacé par du CO2.

  Avantages d'une mise en œuvre correcte:
  - Peu ou pas de modification de la teneur du vin en CO2 (= 50 mg/I)
  - Pas de risque d'oxydation par l'oxygène de l'air sous le bouchage
  - Plus faible pression interne initiale
  - La solubilité du CO2 diminue la variation de la pression quand la température augmente.

  Attention: En fonction du taux réel de CO2 dans le vin, la quantité de CO2 additionnelle se dissoudra partiellement plus ou moins rapidement.
  
  - Le vide (relatif)
  L'air ambiant est extrait avant bouchage.
  C'est la meilleure solution, mais la mise en œuvre n'est efficace qu'avec un matériel de qualité, parfaitement réglé et entretenu et associée avec des contrôles de dépression dans la bouteille après bouchage.
  Valeur de vide recommandée: 0 bar:!: 0,1 (relatif)
  
  
  

Les caractéristiques de montée en pression décrites ci-dessus sont valables pour des variations de température rapides. En cas de montée en température très lente, la montée en pression est plus faible de part le phénomène d'absorption de gaz dans le liquide.

PRESENTATION

Les différentes bagues concernées par ce guide sont spécifiées dans la fiche CETIE GME 30.13 - Bagues BVS hautes pour vins tranquilles.

Se référer également à la fiche documentaire CETIE DT 13 - Traitement de surfaces. Les matériaux de revêtement à froid doivent être conforme à la législation sur les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les denrées alimentaires.

Les principales différences entre la bague BVS et la bague BVP correspondante sont:
- Une augmentation de la dimension X de 0,5 mm
- Une augmentation des dimensions S et H de respectivement 1,15 et 1,10 mm

Bague BVS	Bague BVP

FONCTIONS

• Recevoir le système de bouchage qui sera fileté et serti sur la bague
  
  
• Faciliter les opérations d'ouverture et de fermeture par la présence d'un filetage
  
  
• Participer à l'étanchéité du bouchage

PRESENTATION

CAPSULE A JUPE LONGUE	CAPSULE A JUPE COURTE

SCHEMA CAPSULE

SPECIFICATION

Capsule en aluminium embouti, vernie intérieurement et décorée extérieurement.
l'étanchéité est assurée par différents types de joints.
L'ensemble répond aux règles d'alimentarité du pays de consommation.

Les dimensions données dans le tableaux ci-après sont des valeurs indicatives. Se référer à la fiche technique du fabricant de capsule.


FONCTIONS

• Maintenir mécaniquement l'élément d'étanchéité en place sur la bague verre.
  
  
• Assurer l'ouverture manuelle du système.
  
  
• Permettre le rebouchage.
  
  
• Servir de témoin d'effraction du bouchage.
  
  
• Permettre, si besoin, l'impression ou le collage du timbre fiscal et sa destruction éventuelle à l'ouverture.
  
  
• Permettre la personnalisation du bouchage grâce aux possibilités d'impression et/ou de collage.
  
  
• Permettre, par le choix d'une jupe longue, d'assurer l'esthétique de l'emballage en se substituant à différents types d'habillage du col.
  
  

CAPSULES A JUPE COURTE

Utilisables sur bagues hautes Diamètre M toujour > d2 pour éviter l'emboitage

Diamètre M toujour > d2 pour éviter l'emboitage

FONCTIONS

• Assurer l'étanchéité liquide du système.
  
  
• Participer au maintien des caractéristiques du produit embouteillé.
  
  
• Etre adapté aux exigences de conservation des vins.

Les matériaux utilisés doivent être conformes à la législation en vigueur dans le pays de consommation :

• matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les denrées alimentaires et en particulier les boissons alcoolisées.
  
  
• emballages et déchets d'emballages.

CHOIX DU JOINT

Le choix du joint est principalement guidé par sa compatibilité avec le vin embouteillé. Il ya lieu, entre autres facteurs, de prendre en compte la durée de conservation du vin.

Pour des raisons d'industrialisation, la plupart des joints sont symétriques. Certains possèdent deux " facings ", ayant une fonction d'étanchéité, et une âme centrale ayant une fonction " ressort ".

Quelques ordres de grandeur de valeurs comparatives de perméabilité à l'oxygène, en cm3 / m2 / jour, mesurées en laboratoire sur films de même épaisseur.

• Le PE ......................... 5 000 à 10 000
  
  
• Le PET ...............................100 à 200
  
  
• Le PVDC ..................................10 à 6
  
  
• L'aluminium et l'étain .........................0

CARACTERISTIQUES

REPERE	TYPE DE JOINT
	Plat
FONCTION	Multicouche
CONCEPTION	Rondelle composite multicouche un ou plusieurs matériaux
ZONE D'ETANCHEITE	Dessus et rayon extérieur de la bague verre
ETANCHEITE (Principe)	Membrane spot ou facing sous compression de la capsule par l'intermédiaire de l'âme
ELASTICITE	Ame
MAINTIEN	Capsule
L'étanchéité aux liquides dépend	- du facing - de la reprise élastique de l'âme - de la compression du joint par la capsule - des états de surface verre et facing
PERMEABILITE aux gaz et à la vapeur d'eau	Dépend de la nature du facing et du matériau support ainsi que du mode de capsulage

Un contrôle à la livraison de chaque lot est indispensable.

Liste indicative de points de contrôle

• Bouteilles
  
  - Palette humide ou souillée.
  - Palette cassée.
  - Absence de liens de cerclage.
  - Absence d'étiquette d'identification.
  - Intégrité de la housse et propreté de la housse.
  - Présence de nombreuses casses.
  - Bouteilles humides ou souillées.
  - Bouteilles stockées dans de mauvaises conditions.
  - Bouteilles ne correspondant pas à la commande.
  - Mauvaise sérigraphie.
  - Bouteilles déformées.
  - Bouteilles élimées (traces blanches en surface).
  - Vérification des caractéristiques de la bague.
  
  Capsules
  
  - Palette déformée.
  - Palette non filmée.
  - Absence d'étiquette d'identification.
  - Cartons abîmés, éventrés.
  - Capsules ne correspondant pas à la commande (marquage, dimension, timbre fiscal).
  - Palette reconstituée.

Les résultats des contrôles doivent être documentés et archivés.

AVERTISSEMENT

Au-delà de la qualité des fournitures, le succès de l'opération de bouchage dépend également des conditions dans lesquelles cette opération s'est effectuée et en particulier des éléments suivants:

• - du bon état et du bon réglage du matériel
  
  - de la formation du personnel en charge des vérifications, des réglages et de la réalisation de l'opération
  
  - des contrôles du capsulage à effectuer impérativement au début de l'opération de capsulage et en cours d'opération à intervalles réguliers. Les résultats de ces contrôles doivent être documentés et archivés.
  
  Il est important d'appliquer les spécifications du fournisseur lors de chaque changement de lot de capsules ou de bouteilles.
  
  Toute intervention sur le matériel ne peut être faite que par des techniciens spécialement formés. Les dates d'intervention et les valeurs de réglage doivent être documentées et archivées.

CONDITIONS DE STOCKAGE ET D'UTILISATION

Les capsules seront conservées dans leur emballage d'origine, dans le respect de bonnes conditions de stockage et à l'abri de l'humidité:

• - Local propre, sain, aéré et sans odeur.
  
  - Température du local de stockage comprise entre 15 et 30°C et en évitant les variations brutales de température.
  
  - Les capsules doivent être tenues à l'écart de tous produits chimiques, pesticides, fongicides, produits phytosanitaires, produits sanitaires à base de chlore et surfaces de bois ou matériaux traités (tout particulièrement avec des halophénols).
  
  Lors de leur utilisation, elles doivent être aux températures recommandées ci-dessus.

MODE DE CAPSULAGE

Le capsulage sur bague BVS se fait avec un ré-embouti et du matériel adapté. Ce réembouti entraîne un allongement de la capsule d'approximativement 0,5 mm. A cause de cet allongement, les dimensions X de la bague BVS sont augmentées de 0,5 mm par rapport à celles de la bague BVP correspondante. De même, les dimensions S et H de la bague BVS sont augmentées respectivement de 1,15 mm et 1,10 mm par rapport à celles de la bague BVP correspondante pour permettre que ce ré-embouti puisse s'effectuer sans que l'embout interfère avec le départ du filet et également pour conserver une longueur suffisante de filet actif.

- 1 -	- 2 -	- 3 -
Fig.1 - Avant le capsulage Le joint d'étanchéité est en position sur la bague, prêt à assurer l'étanchéité. Fig.2 - Pendant le capsulage L'embout est descendu et appuie sur le sommet de la capsule, assurant la compression du joint d'étanchéité et le ré-embouti. Les molettes de filetage déforment le métal sur le filet de la bague et les molettes de sertissage rabattent le métal sous la contre-bague. Fig.3 - Le capsulage est achevé Les molettes s'écartent de la bague et la tête de sertissage remonte.

TETE DE SERTISSAGE
Shéma d'une tête de sertissage	Tête de sertissage GAI

SERTISSAGE SOUS GAZ INERTE
Inertage du col de la bouteille et saturation de la capsule avant dépose et sertissage

Vérification du matériel

Avant toute opération de capsulage, vérifier en fonction des valeurs données dans les pages suivantes:

- la vitesse de rotation des têtes de capsulage: il faut qu'en un passage le capsulage soit entièrement réalisé.
- le sens de rotation de la tête
- le centrage des bouteilles sous l'embout pour éviter toute détérioration de la zone d'étanchéité
- la forme et les dimensions de l'embout
- l'effort vertical exercé par les têtes sur l'ensemble bouteille/capsule, machine à sa cadence nominale
- l'effort appliqué sur les molettes de filetage et de sertissage pour que filet et gorge soient bien formés, mais sans rupture du métal ni altération du décor
- le profil et l'état d'usure des molettes: ces pièces ont une définition géométrique précise, en particulier au niveau des rayons
- les molettes de sertissage n'ont pas le même profil pour bouchage court et bouchage long
- la libre rotation des molettes
- la libre mobilité des molettes de filetage



Matériels de réglage

DYNAMOMETRE A RESSORT OU DYNAMOMETRE DIGITAL POUR LE CONTRÔLE D 'EFFORT SUR LES MOLETTES

GABARIT POUR LE REGLAGE DES MOLETTES
Pour capsule de diamètre 28mm	Pour capsule de diamètre 30mm
Coté gauche : réglage d'ouverture des molettes qui doivent venir en tangence avec la bague Coté droit : réglage en hauteur des molettes qui doivent être alignées avec les gorges

CAPSULES A JUPE COURTE ET A JUPE LONGUE

• Distribution
  - Par distributeur rotatif
  - Par distributeur à bol vibrant
  
  
• Prise
  - Prise à la volée
  - Toboggan enfonceur ou platine suiveuse pour jupe longue> 43 mm
  
  
• Pose
  Sur matériel traditionnel équipé de têtes de sertissage ayant le contrôle de fermeture (pas de capsule, pas de fermeture), ce qui évite que les molettes entrent en contact avec la bague verre.
  
  
• Cadences horaires
  Pour machine multi tête
  - capsule jupe courte: 2 500 maxi par tête
  - capsule jupe longue: 2 000 maxi par tête
  
  Les bouteilles devront être tenues au col durant leur passage dans la machine à sertir.
  
  
• Rayon des molettes de filetage
  capsule el 28 à 36 : rayon 0,75 à 0,9 mm
  
  
• Molettes de sertissage
  Des molettes épaulées doivent être utilisées pour le sertissage des capsules à jupe longue.

MOLETTE POUR CAPSULE A JUPE COURTE	MOLETTE POUR CAPSULE A JUPE LONGUE
D'autres profils existent suivant les fabricants de capsules ou de machines.

• Embouts
  - suivant le fabricants de capsules et le profil de rayon

L'éjecteur mobile s'applique sur la capsule pour positionner le joint sur le dessus de la bague de la bouteille avant le ré-embouti.

Embouts pour bague BVS

• Effort vertical - valeurs indicatives
  
  

  capsule de :	28	140 à 180 daN 200 daN dans certains cas
  	30 - 31 ,5	140 à 180 daN
  	36	140 à 180 daN

  
  - Se référer à la fiche technique du fabricant des capsules
  
  
• Diamètres d'embouti, Profondeurs d'emboutis - valeurs indicatives
  
  

  		Diamètre d'embouti	Profondeur d'embouti
  capsule de :	28	26,3 mm	1 à 1,5 mm
  	30	27,5 mm	1,3 à 1,4 mm
  	31 ,5	29,4 mm	1 à 1,4 mm
  	36	34,3 mm	1,3 à 1,5 mm

  
  - Se référer à la fiche technique du fabricant des capsules
  
  La profondeur d'embouti est donné par la construction de l'embout.
  
  
  
  Réglage de la profondeur du ré-embouti en changeant les cales

L'objet de ce chapitre est de donner des recommandations sur les vérifications à réaliser régulièrement en production pour s'assurer que l'opération de capsulage s'est effectuée correctement, et ce par:

• des contrôles rapides sur ligne d'embouteillage, principalement visuels, permettant de détecter les dérives possibles
  
  
• des contrôles réguliers du couple de dévissage et du couple de survissage

FREQUENCE RECOMMANDEE

Les contrôles doivent être effectués:

• Sur au moins cinq bouteilles par tête de sertissage au début de chaque lot de production et à chaque changement de lot de bouteilles ou de capsules
  
  
• Sur au moins une bouteille par tête de sertissage lors de la production :
  - au minimum une fois par heure pour les cadences horaires égales ou inférieures à 10 000 cols / heure
  - au minimum une fois par demi-heure pour les cadences horaires égale ou supérieures à 10 000 cols / heure

Les résultats de ces contrôles doivent être documentés et archivés.


CONTROLE VISUEL DES CAPSULES

CONTROLE DU COUPLE DE DEVISSAGE


L'une des fonctions principales de la capsule à vis est sa capacité après sertissage par l'embouteilleur à être ensuite dévissée par le consommateur, voire revissée pour conssomation en plusieurs fois du produit.

L'une des méthodes de mesure de cette capacité est la mesure du couple de dévissage ou couple d'ouverture.

Pour certaines capsules, il peut être distingué:

- le couple total de dévissage
- le couple de décollement ou de déblocage de la capsule
- le couple de rupture des ponts
- le couple de survissage


MATERIEL

La mesures est effectuée par un couplemètre (torquemètre) digital ou à aiguille.

Le contrôle peut être manuel ou automatisé sur la ligne (sortie capsuleuse).

TORQUEMETRE DIGITAL	COUPLEMETRE DIGITAL ELECTRONIQUE

VALEUR DES COUPLES D'OUVERTURE SUR VERRE SEC

On entend par couple d'ouverture la plus haute valeur du couple de déblocage ou de rupture.

Pour une capsule donnée, le couple de survissage mesure l'écart entre le couple de rupture des ponts et l'effort de déformation des filets de la capsule. Permet de s'assurer de la possibilité d'ouvrir la capsule. Valeur recommandée: 0,452 N.m (4 Ibf.in) de plus que le couple de rupture mesuré, sauf exigence particulière du client.

STOCKAGE

Compte tenu des caractéristiques du produit embouteillé, il est recommandé de ne pas stocker les bouteilles de produits finis dans des lieux dont la température serait trop élevée (supérieure à 30°C).

Si les bouteilles sont stockées en position verticale, ne pas gerber les palettes de produits finis sur plus de 3 hauteurs (2 palettes sur 1 palette) sans plaque de répartition de charge entre les palettes. L'effort vertical sur une bouteille ne devra en aucun cas excéder 50 daN.

Ne pas laisser les palettes de produits finis exposées au soleil (UV).


TRANSPORT

De même que pour le stockage, des précautions doivent être prises pour le transport (température limite de 30°C).

Dans la mesure du possible, éviter les transports durant les journées très chaudes de l'été et les arrêts en plein soleil.

MANUTENTION

Compte tenu de l'étanchéité, éviter impérativement les chocs sur les capsules pour ne pas risquer d'altérer cette étanchéité.

On veillera particulièrement à éviter les chocs sur les capsules lorsque les bouteilles sont positionnées tête bêche en position horizontale (tiré-bouché). Des précautions particulières sont à prendre lors du transport: utilisation d'intercalaires thermo-formés, box bien dimensionnés...