[发明专利]用于闭合螺旋盖的加盖装置和方法

说明书

本发明涉及用于闭合螺旋盖的加盖装置和方法。具体地，本发明涉及一种用于闭合螺旋盖的加盖装置，该加盖装置包括马达和动力传动系，以便通过该动力传动系将力从马达传递到螺旋盖。该加盖装置包括控制单元，该控制单元被构造成用于利用马达的操作参数的测量实际值、目标闭合扭矩和实际闭合扭矩模型来动态地调适马达的操作。

技术领域

本发明属于例如以马达驱动方式自动闭合容器的螺旋盖的装置的技术领域。本发明特别地涉及一种用于闭合螺旋盖的加盖装置，该加盖装置包括马达和动力传动系，并且被构造成通过动力传动系将力从马达传递到螺旋盖。

背景技术

众所周知，通过适当地传递马达的力，通过马达来闭合螺旋盖，从而螺旋盖将被拧到螺纹上，例如容器开口上的螺纹上。在这样做时，举例来说，指定了最大马达扭矩。该变量可以很容易地用现有系统检测到，并且可以将马达控制成使得不会超过最大马达扭矩。这里马达扭矩是由马达输出的扭矩。当传递到盖时，该马达扭矩至少被分成动力传动系的固有扭矩和作用在螺旋盖上的扭矩。在已经被闭合后，可以量化螺旋盖闭合的紧密程度，例如通过实际闭合扭矩。实际闭合扭矩取决于在闭合过程期间作用在螺旋盖上的扭矩。此外，在闭合过程中，螺旋盖及其对应件的性质，特别是相应的螺纹，也是很重要的。为了确定它们对实际闭合扭矩的影响，可以将它们以反扭矩的形式量化。例如，盖及其对应件的摩擦系数、螺纹的几何形状或相应材料的弹性可能会影响反扭矩的大小。实际闭合扭矩不仅取决于作用在螺旋盖上的扭矩，而且还取决于该反扭矩。

原则上，期望实际闭合扭矩尽可能少地偏离预定目标闭合扭矩。但是，已知的系统导致实际闭合扭矩的相对广泛的分布。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种加盖装置和一种用于闭合螺旋盖的方法，在这种情况下，实际闭合扭矩与目标闭合扭矩的平均偏差减小。

该目的通过本发明的方案来实现。

根据本发明，开头提到的加盖装置包括控制单元，该控制单元被构造成用于利用马达的操作参数的测量实际值(例如马达的实际速度)、目标闭合扭矩和实际闭合扭矩模型，来动态地调适马达的操作。

在操作期间测量所述实际闭合扭矩在技术上是困难的。发明人还已发现，惯性和摩擦对偏差有很大的影响，惯性和摩擦发生在动力传动系中，并且可能导致一定量的超限等。即使在操作期间测量了实际闭合扭矩，并且如果当达到目标闭合扭矩时马达停止，但是由于动力传动系的超限，闭合扭矩仍将增加一定量，该一定量取决于各种系统参数和/或操作参数。由此可见，通过简单的偏移的校正并不总是能带来期望的改进。此外，盖和/或盖的对应件的性质的偏差(例如源自所使用的相应材料的偏差)也起到一定作用，由于由此引起的反扭矩随时间的发展，因此由于这种偏差，从一个盖过程到下一个盖过程，特别是朝向闭合过程结束的相应发展是不同的。

但是，所要求保护的动态调适允许可靠地减小实际闭合扭矩与目标闭合扭矩的偏差。

目标闭合扭矩在这里是指实际闭合扭矩在闭合过程完成后应该具有的预定值。目标闭合扭矩可以存储在任意位置，例如在加盖装置的存储介质上和单独的存储介质上。它可能是由使用者存储的。目标闭合扭矩有多高以及目标闭合扭矩以何种形式或单位来规定取决于实际使用情况，并且可以由本领域技术人员以合适的方式来选择。

除了马达和动力传动系之外，加盖单元还可以包括直接与盖相互作用的元件，例如旋拧头，该旋拧头被构造成用于保持盖和/或用于在闭合过程期间直接传递力。马达可以是例如电动马达。作为示例，动力传动系可以包括齿轮单元。

螺旋盖可以包括用于容器的盖，例如盖帽，该盖设置有螺纹，特别是内螺纹。

动态调适在这里是指例如通过闭环控制过程来执行控制，该闭环控制过程具有供应给它的马达操作参数的实际值，并且在整个闭合过程期间调节马达操作参数的设定值，从而将会实现预定目标闭合扭矩。特别地，加盖装置可以被构造成使得马达操作的测量和调适，特别是借助于实际闭合扭矩模型的实际闭合扭矩的计算，连续发生。