EP3795530A1 - Closure device and method for closing screw caps - Google Patents

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EP3795530A1
EP3795530A1 EP20189635.4A EP20189635A EP3795530A1 EP 3795530 A1 EP3795530 A1 EP 3795530A1 EP 20189635 A EP20189635 A EP 20189635A EP 3795530 A1 EP3795530 A1 EP 3795530A1
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EP
European Patent Office
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value
torque
actual
closing
operating parameter
Prior art date
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Pending
Application number
EP20189635.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maximilian Landstorfer
Johannes Strauss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • B67B3/00Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67B3/26Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B67B3/261Devices for controlling the tightening of threaded caps, e.g. testing the release torque
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    • B67B3/00Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
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    • B67B3/2073Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps comprising torque limiting means
    • B67B3/2093Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps comprising torque limiting means whereby the applied torque limit is varied
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    • B67B3/2073Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps comprising torque limiting means
    • B67B3/208Electrical means responsive to the torque applied and acting on motor control means, e.g. strain gauges or power measurement means

Definitions

  • the invention lies in the technical field of devices that automatically close screw closures of containers, for example motor-driven.
  • a closing device for closing screw caps comprising a motor and a drive train and designed to transmit power from the motor to the screw caps by means of the drive train.
  • the properties of the screw cap and the counterpart, in particular of the respective thread also play a role in the closing.
  • this can be quantified in the form of a counter torque.
  • the coefficient of friction of the closure and counterpart, the geometry of the thread or the material elasticity can influence the size of the counter torque.
  • the actual closing torque depends not only on the torque acting on the screw cap but also on this counter-torque.
  • One object of the invention is therefore to provide a closing device and a method for closing screw caps, in which the deviation of the actual closing torque from the target closing torque is reduced on average.
  • the locking device mentioned at the outset comprises a control device which is designed to dynamically adapt the engine operation using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed of the engine, a target locking torque and an actual locking torque model .
  • the claimed dynamic adaptation enables a reliable reduction in the deviation of the actual locking torque from the target locking torque.
  • the target locking torque is understood to mean a predetermined value which the actual or actual locking torque should have after the closure process has been completed.
  • the target locking torque can be stored at any point, for example on a storage medium of the locking device and a separate storage medium. It can have been saved by a user. How high the target locking torque is and in what form or what units it is specified depends on the actual application and can be suitably selected by a person skilled in the art.
  • the closing device can furthermore comprise an element which interacts directly with the closure, for example a screw head, whichever is designed to hold the closure and / or the direct power transmission during the closing process.
  • the motor can be an electric motor, for example.
  • the drive train can include, for example, a transmission.
  • the screw closures can include closures, for example lids, for containers, the closures having a thread, in particular an internal thread.
  • Dynamic adaptation is understood here to mean that during the entire locking process, for example by means of a control process that receives the actual values of the operating parameters of the motor and tracks the set values of the operating parameters of the motor, in order to regulate to a predetermined target locking torque.
  • the locking device can in particular be designed in such a way that measurement and adaptation of the motor operation, in particular a calculation of the actual locking torque by means of the actual locking torque model, take place continuously.
  • the inherent torque of the drive train can be continuously calculated and the actual locking torque derived therefrom, and the values of the operating parameters can be tracked based on this calculation.
  • the actual locking torque model can generate a value for the actual locking torque by calculating the difference between the engine torque (torque output by the engine) and the internal torque of the drive train.
  • the actual locking torque model can be designed in such a way that, based on a modeled torque acting on the locking device, it provides a modeled actual locking torque resulting from this modeled torque.
  • the torque acting on the closure can result from the motor torque, the inherent torque of the drive train and possibly also other system parameters, for example friction, and is the torque that is transmitted to the closure.
  • the locking torque depends on the torque acting on the lock and the counter torque.
  • the counter torque can, for example, depend on the properties of the closure and / or its counterpart, in particular its thread, as explained above. These properties and parameters can therefore be incorporated into the modeled torque acting on the closure and the modeled closure torque.
  • the actual closure torque model can be designed in such a way that it provides the torque acting on the closure using a drive train model, the Drive train model includes in particular a modeled internal torque of the drive train.
  • the drive train model can be designed in such a way that it provides a value of the inherent torque of the drive train based on mass inertia and / or friction in the drive train.
  • the control device can be designed to dynamically adapt the engine operation based on a control loop.
  • the control loop can be designed to output a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit for the value as input variables based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables for at least one operating parameter to be set .
  • the control loop can be designed to use the actual locking torque model to determine a current value of the actual locking torque and, based on the current value of the actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or to determine the upper and / or lower limit for the value of the at least one operating parameter to be set, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the setpoint locking torque.
  • the control loop can be designed to determine the value and / or the value range and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set in such a way that, according to the actual locking torque model, when the value of the operating parameter to be set is set accordingly an approximation of the value of the actual locking torque to the target locking torque is to be expected.
  • the control device can be designed to set a value for an operating parameter on the engine that corresponds to the output value and / or is in the output range of values and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.
  • the operating parameter to be set can include an engine speed and / or an engine torque.
  • the locking device can be designed so that by means of the actual locking torque model using a or the set value of the operating parameter, an expected actual value of the operating parameter and the measured value of the operating parameter, a value of a counter-torque, in particular the counter-torque described above, that is caused, for example, by the screw cap.
  • the invention also relates to a closer comprising at least one of the above-described closing devices.
  • the closer can in particular be designed for continuous operation.
  • the capper in particular the capper designed for continuous operation, can be designed in the form of a machine comprising a plurality of the capping devices described above.
  • the machine can in particular be designed in the form of a rotary machine and comprise a large number of closure devices according to the invention.
  • the closing devices can in particular be arranged on the outer circumference of a carousel of the rotary machine, which is designed to transport the containers to be closed.
  • the closing devices can be arranged at regular intervals on the outer circumference of the carousel.
  • closing devices are advantageous for increased throughput. Particularly in the case of arrangements with a large number of closing devices, especially in rotary machines, it is particularly advantageous, due to this high throughput, to carry out the closing motorized, as quickly as possible, but nevertheless precisely, so that the use of the closing device described above, especially in such machines, results in a high throughput high quality.
  • the invention also relates to a filling system, in particular for filling foodstuffs, which comprises one or more of the sealing devices described above, in particular at least one of the sealing devices described above, in particular at least one of the rotary machines described above.
  • the invention also relates to a method for closing screw caps, wherein for closing by means of a drive train, force is transmitted from a motor to the screw caps.
  • the engine operation is dynamically adapted using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed, a target locking torque, and an actual locking torque model.
  • the method steps can be carried out as a control method, that is, the steps can be carried out repeatedly and the values of the operating parameters can be adjusted dynamically.
  • the measurement of the actual value of the operating parameter and adaptation of the engine operation can in particular take place continuously.
  • the engine operation can in particular be adapted dynamically based on a control loop.
  • the control loop can in particular be designed to use a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit as input variables based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables for at least one operating parameter of the motor to be set for the value to be output.
  • the control loop can be designed to use the actual locking torque model to determine a current value of the actual locking torque and, based on the current value of the actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or to determine the upper and / or lower limit for the value of the at least one operating parameter to be set, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the setpoint locking torque.
  • the control loop can in particular be designed to determine the value and / or the range of values and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set in such a way that, according to the actual locking torque model, with the corresponding setting of the value of the operating parameter to be set Operating parameters an approximation of the value of the actual locking torque to the target locking torque is to be expected.
  • the method can include setting a value for the operating parameter on the engine by means of a control device which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.
  • a closing device 1 of an embodiment of the invention is shown schematically and not true to scale.
  • the closing device comprises a motor 2, a drive train 3 and a screw head 4.
  • the figure shows a holder 5, which can be part of the closing device, but does not have to, and is designed to hold a container 6, in particular to hold the container in the working area of the screw head.
  • a screw cap 7 held by the screw head is also shown.
  • the screw cap has a thread 7a, here an internal thread.
  • a cross section through the screw cap is shown here.
  • the container has a thread 6a at the end to be closed, here an external thread as an example, which fits the thread of the screw cap. It goes without saying that the closing device is not limited to the closing of precisely this type of container and closures.
  • a sensor 8 is also shown, which can be attached to the engine or formed integrally with the engine.
  • the sensor is designed to measure actual values of at least one operating parameter of the engine, for example designed to detect the engine speed and / or the engine torque.
  • control device 9 which is connected to the sensor via a data connection 10, the sensor and the control device being designed in such a way that data recorded by the sensor are transmitted to the control device.
  • the control device and the sensor can be formed integrally.
  • the control device is designed to set the respective value of one or more operating parameters of the engine.
  • the control device can have a data connection 11 to the motor.
  • the control device can be formed integrally with the motor.
  • the screw cap can be screwed onto the container thread of a container.
  • the container can be held by a holder and the screw cap by a screw head.
  • the motor can be operated, for example controlled by a control device, and the motor power can be transmitted to the screw cap by a drive train, in particular via the screw head.
  • the transmission of the motor power can include a translation and / or redirection of the motor power.
  • the engine operation is dynamically adapted using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed, a target locking torque, and an actual locking torque model.
  • a control loop can be used for this, for example the one below in connection with Figure 2 control loop described in detail.
  • a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit can be set by means of the actual locking torque model for at least one operating parameter of the engine to be set. or lower limit for the value can be determined and output.
  • a motor speed to be set and / or a motor torque to be set and / or a maximum value for the motor torque to which the motor torque is limited, i.e. an upper limit for the motor torque, can be determined and output.
  • the method can include that, using the actual locking torque model, a current actual locking torque is determined, and based on the current actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or the upper and / or or the lower limit is determined for the at least one operating parameter to be set.
  • the actual locking torque can be compared with the setpoint locking torque, in particular subtracted.
  • the value and / or value range and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set can be determined in such a way that, according to the actual locking torque model, with a corresponding setting of the value of the operating parameter to be set, an approximation of the value of the actual Closing torque to the target closing torque is to be expected.
  • a value is then set on the engine for the operating parameter which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.
  • the method steps described above are carried out as a control method, that is, the steps are carried out repeatedly and the values of the operating parameter are dynamically adapted.
  • the measurement, determination and output can in particular take place continuously.
  • FIG Figure 2 An exemplary control loop 12 that can be used for the method described above and / or in the closure device described above for dynamically adapting the engine operation is shown in FIG Figure 2 shown.
  • the control loop includes, in particular, a locking torque controller 13.
  • the locking torque is regulated here, the input variables for the locking torque controller being the target locking torque and the actual locking torque.
  • control loop includes a section 14 which determines the actual locking torque from the actual speed of the motor and the (limited) motor torque using an actual locking torque model and outputs it to the locking torque controller.
  • the section here also models the inherent torque of the drive train as an example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Schraubverschlüssen umfassend einen Motor und einen Antriebsstrang, um mittels des Antriebsstranges Kraft vom Motor auf die Schraubverschlüsse zu übertragen. Die Verschließvorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, den Motorbetrieb unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors, eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch anzupassen.

Figure imgaf001
The invention relates to a closing device for closing screw caps, comprising a motor and a drive train in order to transmit power from the motor to the screw caps by means of the drive train. The locking device comprises a control device which is designed to dynamically adapt the engine operation using a measured actual value of an operating parameter of the engine, a target locking torque and an actual locking torque model.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet von Vorrichtungen, die automatisiert Schraubverschlüsse von Behältern verschließen, beispielsweise motorgetrieben. Sie betrifft insbesondere eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Schraubverschlüssen umfassend einen Motor und einen Antriebsstrang und dazu ausgebildet, mittels des Antriebsstranges Kraft vom Motor auf die Schraubverschlüsse zu übertragen.The invention lies in the technical field of devices that automatically close screw closures of containers, for example motor-driven. In particular, it relates to a closing device for closing screw caps, comprising a motor and a drive train and designed to transmit power from the motor to the screw caps by means of the drive train.

Es ist bekannt, Schraubverschlüsse mittels eines Motors zu verschließen, indem die Motorkraft geeignet übersetzt wird, so dass der Schraubverschluss auf ein Gewinde gedreht wird, beispielsweise ein Gewinde an einer Behälteröffnung. Dabei wird beispielsweise ein maximales Motor-Drehmoment vorgegeben. Diese Größe kann mit vorhandenen Systemen gut erfasst werden und der Motor so gesteuert werden, dass das maximale Motor-Drehmoment nicht überschritten wird. Als Motor-Drehmoment wird hier das Drehmoment, das vom Motor ausgegeben wird, bezeichnet. Bei der Übertragung auf den Verschluss teilt sich dieses Motor-Drehmoment zumindest auf das Eigendrehmoment des Antriebsstranges und das auf den Schraubverschluss wirkende Drehmoment auf. Wie fest ein Schraubverschluss nach dem Verschließen geschlossen ist, kann beispielsweise durch das Ist-Verschlussdrehmoment quantifiziert werden. Das Ist-Verschlussdrehmoment hängt von dem während des Verschließvorgangs auf den Schraubverschluss wirkenden Drehmoment ab. Außerdem spielen beim Verschließen auch die Eigenschaften des Schraubverschlusses und des Gegenstücks, insbesondere des jeweiligen Gewindes, eine Rolle. Um deren Einfluss auf das Ist-Verschlussdrehmoment zu bestimmen, kann man diese in Form eines Gegendrehmoments quantifizieren. Beispielsweise die Reibungskoeffizienten von Verschluss und Gegenstück, die Geometrie der Gewinde oder die Materialelastizität können dabei die Größe des Gegendrehmoments beeinflussen. Das Ist-Verschlussdrehmoment hängt neben dem auf den Schraubverschluss wirkenden Drehmoment auch von diesem Gegendrehmoment ab.It is known to close screw caps by means of a motor in that the motor force is suitably translated so that the screw cap is turned onto a thread, for example a thread on a container opening. For example, a maximum motor torque is specified. This variable can be recorded well with existing systems and the motor can be controlled in such a way that the maximum motor torque is not exceeded. The torque that is output by the motor is referred to here as the motor torque. When it is transmitted to the closure, this motor torque is at least divided between the inherent torque of the drive train and the torque acting on the screw closure. How tightly a screw cap is closed after it has been closed can be quantified, for example, by the actual closing torque. The actual closing torque depends on the torque acting on the screw cap during the closing process. In addition, the properties of the screw cap and the counterpart, in particular of the respective thread, also play a role in the closing. In order to determine their influence on the actual locking torque, this can be quantified in the form of a counter torque. For example, the coefficient of friction of the closure and counterpart, the geometry of the thread or the material elasticity can influence the size of the counter torque. The actual closing torque depends not only on the torque acting on the screw cap but also on this counter-torque.

Grundsätzlich ist es wünschenswert, dass das tatsächliche Ist-Verschlussdrehmoment möglichst wenig von einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment abweicht. Mit den bekannten Systemen ergibt sich jedoch eine relativ breite Streuung der Ist-Verschlussdrehmomente.In principle, it is desirable that the actual actual locking torque deviates as little as possible from a predetermined target locking torque. With the known systems, however, there is a relatively wide spread of the actual locking torques.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, eine Verschließvorrichtung und ein Verfahren zum Verschließen von Schraubverschlüssen bereitzustellen, bei dem im Schnitt die Abweichung des Ist-Verschlussdrehmoments vom Soll-Verschlussdrehmoment reduziert wird.One object of the invention is therefore to provide a closing device and a method for closing screw caps, in which the deviation of the actual closing torque from the target closing torque is reduced on average.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are described in the dependent claims.

Die eingangs genannte Verschließvorrichtung umfasst erfindungsgemäß eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Motorbetrieb unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors, beispielsweise einer Ist-Drehzahl des Motors, eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch anzupassen.According to the invention, the locking device mentioned at the outset comprises a control device which is designed to dynamically adapt the engine operation using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed of the engine, a target locking torque and an actual locking torque model .

Das Ist-Verschlussdrehmoment im Betrieb zu messen ist technisch schwierig. Die Erfinder haben zudem festgestellt, dass sich ein wesentlicher Beitrag zu den Abweichungen daraus ergibt, welche Massenträgheit und Reibung im Antriebsstrang auftreten, die unter anderem zu einem gewissen Nachlauf führen können. Selbst wenn man das Ist-Verschlussdrehmoment im Betrieb messen würde und beim Erreichen des Soll-Verschlussdrehmoments den Motor anhalten würde, würde sich aufgrund des Nachlaufs des Antriebsstrangs das Verschlussdrehmoment noch um einen Betrag erhöhen, der von verschiedenen Systemparametern und/oder Betriebsparametem abhängt. Eine Korrektur mit einem einfachen Offset führt also nicht in allen Fällen zu der gewünschten Verbesserung. Außerdem spielen auch, beispielsweise materialbedingte, Abweichungen der Eigenschaften von Verschluss und/oder dem Gegenstück des Verschlusses eine Rolle, da der zeitliche Verlauf des durch sie verursachten Gegendrehmoments aufgrund solcher Abweichungen von Verschließprozess zu Verschließprozess variiert, insbesondere der jeweilige Verlauf gegen Ende eines Verschließprozesses.Measuring the actual locking torque during operation is technically difficult. The inventors have also found that a significant contribution to the deviations results from the mass inertia and friction that occur in the drive train, which, among other things, can lead to a certain lag. Even if the actual locking torque were measured during operation and the motor was stopped when the target locking torque was reached, the locking torque would increase due to the overrun of the drive train by an amount that depends on various system parameters and / or operating parameters. A correction with a simple offset therefore does not lead to the desired improvement in all cases. In addition, deviations in the properties of the closure and / or the counterpart of the closure, for example material-related, also play a role, since the timing of the counter-torque caused by them varies from closure process to closure process due to such deviations, in particular the respective course towards the end of a closure process.

Die beanspruchte dynamische Anpassung ermöglicht hingegen eine zuverlässige Reduzierung der Abweichung des Ist-Verschlussdrehmoments vom Soll-Verschlussdrehmoment.The claimed dynamic adaptation, on the other hand, enables a reliable reduction in the deviation of the actual locking torque from the target locking torque.

Unter Soll-Verschlussdrehmoment wird dabei ein vorgegebener Wert verstanden, den das tatsächliche bzw. Ist-Verschlussdrehmoment nach Abschluss des Verschließvorgangs aufweisen soll. Das Soll-Verschlussdrehmoment kann an beliebiger Stelle hinterlegt sein, beispielsweise auf einem Speichermedium der Verschließvorrichtung und einem separaten Speichermedium. Es kann durch einen Benutzer hinterlegt worden sein. Wie hoch das Soll-Verschlussdrehmoment ist und in welcher Form bzw. welchen Einheiten es angegeben ist, ist von der tatsächlichen Anwendung abhängig und kann vom Fachmann geeignet ausgewählt werden.The target locking torque is understood to mean a predetermined value which the actual or actual locking torque should have after the closure process has been completed. The target locking torque can be stored at any point, for example on a storage medium of the locking device and a separate storage medium. It can have been saved by a user. How high the target locking torque is and in what form or what units it is specified depends on the actual application and can be suitably selected by a person skilled in the art.

Die Verschließeinrichtung kann neben dem Motor und dem Antriebsstrang weiterhin ein mit dem Verschluss direkt wechselwirkendes Element, beispielsweise einen Schraubkopf, umfassen, weleher zum Halten des Verschlusses und/oder die unmittelbare Kraftübertragung beim Verschließprozess ausgebildet ist. Bei dem Motor kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln. Der Antriebsstrang kann beispielsweise Getriebe umfassen.In addition to the motor and the drive train, the closing device can furthermore comprise an element which interacts directly with the closure, for example a screw head, whichever is designed to hold the closure and / or the direct power transmission during the closing process. The motor can be an electric motor, for example. The drive train can include, for example, a transmission.

Die Schraubverschlüsse können Verschlüsse, beispielsweise Deckel, für Behälter umfassen, wobei die Verschlüsse ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde aufweisen.The screw closures can include closures, for example lids, for containers, the closures having a thread, in particular an internal thread.

Unter dynamische Anpassung wird hier verstanden, dass während des gesamten Verschließprozesses, beispielsweise mittels eines Regelprozesses, der die Ist-Werte der Betriebsparameter des Motors erhält, und die eingestellten Werte der Betriebsparameter des Motors nachführt, um auf ein vorgegebenes Soll-Verschlussdrehmoment zu regeln. Die Verschließvorrichtung kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass Messung und Anpassung des Motorbetriebs, insbesondere eine Berechnung des Ist-Verschlussdrehmoments mittels des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells, kontinuierlich erfolgen.Dynamic adaptation is understood here to mean that during the entire locking process, for example by means of a control process that receives the actual values of the operating parameters of the motor and tracks the set values of the operating parameters of the motor, in order to regulate to a predetermined target locking torque. The locking device can in particular be designed in such a way that measurement and adaptation of the motor operation, in particular a calculation of the actual locking torque by means of the actual locking torque model, take place continuously.

Insbesondere kann eine kontinuierliche Berechnung des Eigendrehmoments des Antriebsstranges und daraus abgeleitet des Ist-Verschlussdrehmoments erfolgen und basierend auf dieser Berechnung die Werte der Betriebsparameter nachgeführt werden. Im einfachsten Fall kann das Ist-Verschlussdrehmoment-Modell einen Wert für das Ist-Verschlussdrehmoment generieren, indem es die Differenz aus dem Motor-Drehmoment (vom Motor ausgegebenes Drehmoment) und Eigendrehmoment des Antriebsstrangs bildet.In particular, the inherent torque of the drive train can be continuously calculated and the actual locking torque derived therefrom, and the values of the operating parameters can be tracked based on this calculation. In the simplest case, the actual locking torque model can generate a value for the actual locking torque by calculating the difference between the engine torque (torque output by the engine) and the internal torque of the drive train.

Das Ist-Verschlussdrehmoment-Modell kann derart ausgebildet sein, dass es basierend auf einem modellierten am Verschluss wirkenden Drehmoment ein aus diesem modellierten Drehmoment resultierendes modelliertes Ist-Verschlussdrehmoment bereitstellt.The actual locking torque model can be designed in such a way that, based on a modeled torque acting on the locking device, it provides a modeled actual locking torque resulting from this modeled torque.

Dabei kann sich das am Verschluss wirkende Drehmoment aus dem Motor-Drehmoment, dem Eigendrehmoment des Antriebsstranges und gegebenenfalls auch anderen Systemparametern, beispielsweise Reibung, ergeben und ist das Drehmoment, das auf den Verschluss übertragen wird. Das Verschlussdrehmoment hängt von dem am Verschluss wirkenden Drehmoment sowie dem Gegendrehmoment ab. Das Gegendrehmoment kann beispielsweise von den Eigenschaften des Verschlusses und/oder seines Gegenstücks, insbesondere deren Gewinde, abhängen, wie oben erläutert. In das modellierte am Verschluss wirkende Drehmoment und das modellierte Verschlussdrehmoment können daher diese Eigenschaften und Parameter einfließen.The torque acting on the closure can result from the motor torque, the inherent torque of the drive train and possibly also other system parameters, for example friction, and is the torque that is transmitted to the closure. The locking torque depends on the torque acting on the lock and the counter torque. The counter torque can, for example, depend on the properties of the closure and / or its counterpart, in particular its thread, as explained above. These properties and parameters can therefore be incorporated into the modeled torque acting on the closure and the modeled closure torque.

Das Ist-Verschlussdrehmoment-Modell kann derart ausgebildet sein, dass es das am Verschluss wirkende Drehmoment unter Verwendung eines Antriebsstrang-Modells bereitstellt, wobei das Antriebsstrang-Modell insbesondere ein modelliertes Eigendrehmoment des Antriebsstranges umfasst.The actual closure torque model can be designed in such a way that it provides the torque acting on the closure using a drive train model, the Drive train model includes in particular a modeled internal torque of the drive train.

Das Antriebsstrang-Modell kann derart ausgebildet sein, dass es einen Wert des Eigendrehmoments des Antriebsstranges basierend auf Massenträgheit und/oder Reibung im Antriebsstrang bereitstellt.The drive train model can be designed in such a way that it provides a value of the inherent torque of the drive train based on mass inertia and / or friction in the drive train.

Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Motorbetrieb basierend auf einem Regelkreis dynamisch anzupassen.The control device can be designed to dynamically adapt the engine operation based on a control loop.

Der Regelkreis kann dazu ausgebildet sein, basierend auf dem gemessenen Ist-Wert des Betriebsparameters und einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment als Eingangsgrößen mindestens für einen einzustellenden Betriebsparameter einen Wert und/oder einen Wertebereich und/oder eine Ober-und/oder Untergrenze für den Wert auszugeben.The control loop can be designed to output a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit for the value as input variables based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables for at least one operating parameter to be set .

Der Regelkreis kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells einen aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments zu bestimmen, und basierend auf dem aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments und dem Soll-Verschlussdrehmoment den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den Wert des mindestens einen einzustellenden Betriebsparameters zu bestimmen, insbesondere basierend auf einem Vergleich des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments mit dem Soll-Verschlussdrehmoment.The control loop can be designed to use the actual locking torque model to determine a current value of the actual locking torque and, based on the current value of the actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or to determine the upper and / or lower limit for the value of the at least one operating parameter to be set, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the setpoint locking torque.

Der Regelkreis kann dazu ausgebildet sein, den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den Wert des einzustellenden Betriebsparameters derart zu bestimmen, dass gemäß dem Ist-Verschlussdrehmoment-Modell bei entsprechendem Einstellen des Werts des einzustellenden Betriebsparameters eine Annäherung des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments an das Soll-Verschlussdrehmoment zu erwarten ist.The control loop can be designed to determine the value and / or the value range and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set in such a way that, according to the actual locking torque model, when the value of the operating parameter to be set is set accordingly an approximation of the value of the actual locking torque to the target locking torque is to be expected.

Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, am Motor einen Wert für einen Betriebsparameter einzustellen, der dem ausgegebenen Wert entspricht und/oder in dem ausgegebenen Wertebereich liegt und/oder unter der ausgegebenen Obergrenze liegt und/oder über der ausgegebenen Untergrenze liegt.The control device can be designed to set a value for an operating parameter on the engine that corresponds to the output value and / or is in the output range of values and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.

Der einzustellende Betriebsparameter kann eine Motor-Drehzahl und/oder ein Motor-Drehmoment umfassen.The operating parameter to be set can include an engine speed and / or an engine torque.

Die Verschließvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, dass mittels des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells unter Verwendung eines bzw. des eingestellten Werts des Betriebsparameters, eines erwarteten Ist-Werts des Betriebsparameters und des gemessenen Werts des Betriebsparameters ein Wert eines Gegendrehmoments, insbesondere das oben beschriebene Gegendrehmoment, das beispielsweise durch den Schraubverschluss verursacht wird, zu bestimmen.The locking device can be designed so that by means of the actual locking torque model using a or the set value of the operating parameter, an expected actual value of the operating parameter and the measured value of the operating parameter, a value of a counter-torque, in particular the counter-torque described above, that is caused, for example, by the screw cap.

Die Erfindung betrifft auch einen Verschließer umfassend mindestens eine der oben beschriebenen Verschließvorrichtungen. Der Verschließer kann insbesondere zum kontinuierlichen Betrieb ausgebildet sein. Der Verschließer, insbesondere der zum kontinuierlichen Betrieb ausgebildete Verschließer, kann in Form einer Maschine umfassend eine Vielzahl der oben beschriebenen Verschließvorrichtungen ausgebildet sein. Die Maschine kann insbesondere in Form eines Rundläufers ausgebildet sein und eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Verschließvorrichtungen umfassen. Die Verschließvorrichtungen können in diesem Fall insbesondere am Außenumfang eines Karussells des Rundläufers angeordnet sein, welches zum Transportieren der zu verschließenden Behälter ausgebildet ist. Insbesondere können die Verschließvorrichtungen in gleichmäßigen Abständen am Außenumfang des Karussells angeordnet sein.The invention also relates to a closer comprising at least one of the above-described closing devices. The closer can in particular be designed for continuous operation. The capper, in particular the capper designed for continuous operation, can be designed in the form of a machine comprising a plurality of the capping devices described above. The machine can in particular be designed in the form of a rotary machine and comprise a large number of closure devices according to the invention. In this case, the closing devices can in particular be arranged on the outer circumference of a carousel of the rotary machine, which is designed to transport the containers to be closed. In particular, the closing devices can be arranged at regular intervals on the outer circumference of the carousel.

Das Vorsehen mehrerer Verschließvorrichtungen ist vorteilhaft für einen erhöhten Durchsatz. Gerade bei Anordnungen mit einer Vielzahl von Verschließvorrichtungen, insbesondere in Rundläufermaschinen, ist es aufgrund dieses hohen Durchsatzes besonders vorteilhaft, das Verschließen motorisiert, möglichst schnell, aber dennoch präzise durchzuführen, so dass die Verwendung der oben beschriebenen Verschließvorrichtung gerade bei solchen Maschinen einen hohen Durchsatz bei hoher Qualität ermöglicht.The provision of several closing devices is advantageous for increased throughput. Particularly in the case of arrangements with a large number of closing devices, especially in rotary machines, it is particularly advantageous, due to this high throughput, to carry out the closing motorized, as quickly as possible, but nevertheless precisely, so that the use of the closing device described above, especially in such machines, results in a high throughput high quality.

Die Erfindung betrifft auch eine Abfüllanlage, insbesondere zum Abfüllen von Lebensmitteln, die eine oder mehrere der oben beschriebenen Verschließvorrichtungen umfasst, insbesondere mindestens einen der oben beschriebenen Verschließer, insbesondere mindestens eine der oben beschriebenen Rundläufermaschinen.The invention also relates to a filling system, in particular for filling foodstuffs, which comprises one or more of the sealing devices described above, in particular at least one of the sealing devices described above, in particular at least one of the rotary machines described above.

Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Verschließen von Schraubverschlüssen, wobei zum Verschließen mittels eines Antriebsstranges Kraft von einem Motor auf die Schraubverschlüsse übertragen wird. Der Motorbetrieb wird unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors, beispielsweise einer Ist-Drehzahl, eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch angepasst.The invention also relates to a method for closing screw caps, wherein for closing by means of a drive train, force is transmitted from a motor to the screw caps. The engine operation is dynamically adapted using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed, a target locking torque, and an actual locking torque model.

Die Verfahrensschritte können als Regelverfahren ausgeführt werden, das heißt, die Schritte können wiederholt durchgeführt und die Werte der Betriebsparameter dynamisch angepasst werden. Die Messung des Ist-Werts des Betriebsparameters und Anpassung des Motorbetriebs können insbesondere kontinuierlich erfolgen.The method steps can be carried out as a control method, that is, the steps can be carried out repeatedly and the values of the operating parameters can be adjusted dynamically. The measurement of the actual value of the operating parameter and adaptation of the engine operation can in particular take place continuously.

Der Motorbetrieb kann insbesondere basierend auf einem Regelkreis dynamisch angepasst werden. Der Regelkreis kann insbesondere dazu ausgebildet sein, basierend auf dem gemessenen Ist-Wert des Betriebsparameters, und einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment als Eingangsgrößen mindestens für einen einzustellenden Betriebsparameter des Motors einen Wert und/oder einen Wertebereich und/oder eine Ober-und/oder Untergrenze für den Wert auszugeben.The engine operation can in particular be adapted dynamically based on a control loop. The control loop can in particular be designed to use a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit as input variables based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables for at least one operating parameter of the motor to be set for the value to be output.

Der Regelkreis kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells einen aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments zu bestimmen, und basierend auf dem aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments und dem Soll-Verschlussdrehmoment den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den Wert des mindestens einen einzustellenden Betriebsparameters zu bestimmen, insbesondere basierend auf einem Vergleich des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments mit dem Soll-Verschlussdrehmoment.The control loop can be designed to use the actual locking torque model to determine a current value of the actual locking torque and, based on the current value of the actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or to determine the upper and / or lower limit for the value of the at least one operating parameter to be set, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the setpoint locking torque.

Der Regelkreis kann insbesondere dazu ausgebildet sein, den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den Wert des einzustellenden Betriebsparameters derart zu bestimmen, dass gemäß dem Ist-Verschlussdrehmoment-Modell bei entsprechendem Einstellen des Werts des einzustellenden Betriebsparameters eine Annäherung des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments an das Soll-Verschlussdrehmoment zu erwarten ist.The control loop can in particular be designed to determine the value and / or the range of values and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set in such a way that, according to the actual locking torque model, with the corresponding setting of the value of the operating parameter to be set Operating parameters an approximation of the value of the actual locking torque to the target locking torque is to be expected.

Das Verfahren kann umfassen, dass mittels einer Steuereinrichtung am Motor ein Wert für den Betriebsparameter eingestellt wird, der dem ausgegebenen Wert entspricht und/oder in dem ausgegebenen Wertebereich liegt und/oder unter der ausgegebenen Obergrenze liegt und/oder über der ausgegebenen Untergrenze liegt.The method can include setting a value for the operating parameter on the engine by means of a control device which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.

Die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Vorteile sind analog auch für das Verfahren anwendbar.The features and advantages described in connection with the device can also be used analogously for the method.

Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigen:

  • Figur 1 eine schematische, nicht-maßstabsgetreue Darstellung einer Verschließvorrichtung gemäß einer Ausführungsform und
  • Figur 2 einen Regelkreis gemäß einer Ausführungsform.
Further features and advantages are explained below with reference to the exemplary figures. Show:
  • Figure 1 a schematic, not to scale representation of a closing device according to an embodiment and
  • Figure 2 a control loop according to an embodiment.

In Figur 1 ist eine schematisch und nicht-maßstabsgetreu eine Verschließvorrichtung 1 einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Verschließvorrichtung umfasst einen Motor 2, einen Antriebsstrang 3 und einen Schraubkopf 4.In Figure 1 a closing device 1 of an embodiment of the invention is shown schematically and not true to scale. The closing device comprises a motor 2, a drive train 3 and a screw head 4.

Weiterhin zeigt die Figur einen Halter 5, der Teil der Verschließvorrichtung sein kann, aber nicht muss, und zum Halten eines Behälters 6 ausgebildet ist, insbesondere zum Halten des Behälters im Arbeitsbereich des Schraubkopfes.Furthermore, the figure shows a holder 5, which can be part of the closing device, but does not have to, and is designed to hold a container 6, in particular to hold the container in the working area of the screw head.

Außerdem ist ein durch den Schraubkopf gehaltener Schraubverschluss 7 gezeigt. Der Schraubverschluss weist ein Gewinde 7a auf, hier ein Innengewinde. Um das Gewinde zu verdeutlichen, ist hier ein Querschnitt durch den Schraubverschluss gezeigt. Der Behälter weißt an dem zu verschließenden Ende ein Gewinde 6a, hier beispielhaft ein Außengewinde auf, welches zu dem Gewinde des Schraubverschlusses passt. Es versteht sich, dass die Verschließvorrichtung nicht auf das Verschließen genau dieser Art von Behältern und Verschlüssen beschränkt ist.A screw cap 7 held by the screw head is also shown. The screw cap has a thread 7a, here an internal thread. To clarify the thread, a cross section through the screw cap is shown here. The container has a thread 6a at the end to be closed, here an external thread as an example, which fits the thread of the screw cap. It goes without saying that the closing device is not limited to the closing of precisely this type of container and closures.

In der Figur ist zudem ein Sensor 8 gezeigt, der am Motor angebracht oder integral mit dem Motor ausgebildet sein kann. Der Sensor ist zum Messen von Ist-Werten mindestens eines Betriebsparameters des Motors ausgebildet, beispielsweise zum Erfassen der Motor-Drehzahl und/oder des Motor-Drehmoments ausgebildet.In the figure, a sensor 8 is also shown, which can be attached to the engine or formed integrally with the engine. The sensor is designed to measure actual values of at least one operating parameter of the engine, for example designed to detect the engine speed and / or the engine torque.

Weiterhin ist eine Steuereinrichtung 9 gezeigt, die über eine Datenverbindung 10 mit dem Sensor verbunden ist, wobei der Sensor und die Steuereinrichtung derart ausgebildet sind, dass vom Sensor erfasste Daten an die Steuereinrichtung übertragen werden. Alternativ können die Steuereinrichtung und der Sensor integral ausgebildet sein.Furthermore, a control device 9 is shown, which is connected to the sensor via a data connection 10, the sensor and the control device being designed in such a way that data recorded by the sensor are transmitted to the control device. Alternatively, the control device and the sensor can be formed integrally.

Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, den jeweiligen Wert eines oder mehrerer Betriebsparameter des Motors einzustellen. Dazu kann die Steuereinrichtung eine Datenverbindung 11 zu dem Motor aufweisen. Alternativ kann die Steuereinrichtung integral mit dem Motor ausgebildet sein.The control device is designed to set the respective value of one or more operating parameters of the engine. For this purpose, the control device can have a data connection 11 to the motor. Alternatively, the control device can be formed integrally with the motor.

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Verschließen von Schraubverschlüssen beschrieben, das insbesondere mit der oben beschriebenen Verschließvorrichtung durchgeführt werden kann.In the following, a method for closing screw closures is described, which can in particular be carried out with the closure device described above.

Insbesondere kann zum Verschließen eines Schraubverschlusses der Schraubverschluss auf das Behältergewinde eines Behälters geschraubt werden. Beispielsweise kann dabei der Behälter durch einen Halter gehalten werden und der Schraubverschluss durch einen Schraubkopf. Der Motor kann, beispielsweise gesteuert durch eine Steuereinrichtung, betrieben werden und die Motorkraft durch einen Antriebsstrang auf den Schraubverschluss übertragen werden, insbesondere über den Schraubkopf. Die Übertragung der Motorkraft kann eine Übersetzung und/oder Umlenkung der Motorkraft umfassen.In particular, to close a screw cap, the screw cap can be screwed onto the container thread of a container. For example, the container can be held by a holder and the screw cap by a screw head. Of the The motor can be operated, for example controlled by a control device, and the motor power can be transmitted to the screw cap by a drive train, in particular via the screw head. The transmission of the motor power can include a translation and / or redirection of the motor power.

Der Motorbetrieb wird unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors, beispielsweise einer Ist-Drehzahl, eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch angepasst. Dazu kann ein Regelkreis verwendet werden, beispielsweise der unten im Zusammenhang mit Figur 2 im Detail beschriebene Regelkreis.The engine operation is dynamically adapted using a measured actual value of an operating parameter of the engine, for example an actual speed, a target locking torque, and an actual locking torque model. A control loop can be used for this, for example the one below in connection with Figure 2 control loop described in detail.

So kann beispielsweise basierend auf dem gemessenen Ist-Wert des Betriebsparameters und einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment als Eingangsgrößen, mittels des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells mindestens für einen einzustellenden Betriebsparameter des Motors ein Wert und/oder ein Wertebereich und/oder eine Ober-und/oder Untergrenze für den Wert bestimmt und ausgegeben werden.For example, based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables, a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit can be set by means of the actual locking torque model for at least one operating parameter of the engine to be set. or lower limit for the value can be determined and output.

Beispielsweise kann eine einzustellende Motor-Drehzahl und/oder ein einzustellendes Motor-Drehmoment und/oder ein Maximalwert für das Motor-Drehmoment, auf den das Motor-Drehmoment beschränkt ist, sprich eine Obergrenze für das Motor-Drehmoment, bestimmt und ausgegeben werden.For example, a motor speed to be set and / or a motor torque to be set and / or a maximum value for the motor torque to which the motor torque is limited, i.e. an upper limit for the motor torque, can be determined and output.

Das Verfahren kann umfassen, dass unter Verwendung des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells ein aktuelles Ist-Verschlussdrehmoment bestimmt wird, und basierend auf dem aktuellen Ist-Verschlussdrehmoment und dem Soll-Verschlussdrehmoment der Wert und/oder der Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den mindestens einen einzustellenden Betriebsparameter bestimmt wird. Dazu kann beispielsweise das Ist-Verschlussdrehmoment mit dem Soll-Verschlussdrehmoment verglichen werden, insbesondere subtrahiert werden.The method can include that, using the actual locking torque model, a current actual locking torque is determined, and based on the current actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the value range and / or the upper and / or or the lower limit is determined for the at least one operating parameter to be set. For this purpose, for example, the actual locking torque can be compared with the setpoint locking torque, in particular subtracted.

Der Wert und/oder Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den Wert des einzustellenden Betriebsparameters kann derart bestimmt werden, dass gemäß dem Ist-Verschlussdrehmoment-Modell bei entsprechendem Einstellen des Werts des einzustellenden Betriebsparameters eine Annäherung des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments an das Soll-Verschlussdrehmoment zu erwarten ist.The value and / or value range and / or the upper and / or lower limit for the value of the operating parameter to be set can be determined in such a way that, according to the actual locking torque model, with a corresponding setting of the value of the operating parameter to be set, an approximation of the value of the actual Closing torque to the target closing torque is to be expected.

Am Motor wird dann für den Betriebsparameter ein Wert eingestellt, der dem ausgegebenen Wert entspricht und/oder in dem ausgegebenen Wertebereich liegt und/oder unter der ausgegebenen Obergrenze liegt und/oder über der ausgegebenen Untergrenze liegt.A value is then set on the engine for the operating parameter which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or is below the output upper limit and / or is above the output lower limit.

Die oben beschriebenen Verfahrensschritte werden als Regelverfahren ausgeführt, das heißt, die Schritte werden wiederholt durchgeführt und die Werte des Betriebsparameters dynamisch angepasst. Die Messung, Bestimmung und Ausgabe können insbesondere kontinuierlich erfolgen.The method steps described above are carried out as a control method, that is, the steps are carried out repeatedly and the values of the operating parameter are dynamically adapted. The measurement, determination and output can in particular take place continuously.

Ein beispielhafter Regelkreis 12, der für das oben beschriebene Verfahren und/oder in der oben beschriebenen Verschließvorrichtung zum dynamischen Anpassen des Motorbetriebs verwendet werden kann, ist in Figur 2 gezeigt. Der Regelkreis umfasst insbesondere einen Verschlussdrehmoment-Regler 13. Hier wird auf das Verschlussdrehmoment geregelt, wobei die Eingangsgrößen für den Verschlussdrehmoment-Regler das Soll-Verschlussdrehmoment und das Ist-Verschlussdrehmoment sind.An exemplary control loop 12 that can be used for the method described above and / or in the closure device described above for dynamically adapting the engine operation is shown in FIG Figure 2 shown. The control loop includes, in particular, a locking torque controller 13. The locking torque is regulated here, the input variables for the locking torque controller being the target locking torque and the actual locking torque.

Der Regelkreis umfasst neben dem Verschlussdrehmoment-Regler einen Abschnitt 14, der aus der Ist-Drehzahl des Motors und dem (begrenzten) Motor-Drehmoment, unter Verwendung eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells das Ist-Verschlussdrehmoment bestimmt und an den Verschlussdrehmoment-Regler ausgibt. Der Abschnitt führt hier beispielhaft auch eine Modellierung des Eigendrehmoments des Antriebsstrangs durch.In addition to the locking torque controller, the control loop includes a section 14 which determines the actual locking torque from the actual speed of the motor and the (limited) motor torque using an actual locking torque model and outputs it to the locking torque controller. The section here also models the inherent torque of the drive train as an example.

Es versteht sich, dass allgemein die in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannten Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.It goes without saying that, in general, the features mentioned in the exemplary embodiments described above are not restricted to these special combinations and are also possible in any other combinations.

Claims (15)

Verschließvorrichtung (1) zum Verschließen von Schraubverschlüssen (7) umfassend einen Motor (2) und einen Antriebsstrang (3) und derart ausgebildet, mittels des Antriebsstranges (3) Kraft vom Motor (2) auf die Schraubverschlüsse (7) zu übertragen,
gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung (9), die den Motorbetrieb unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors (2), eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch anpasst.
Closing device (1) for closing screw caps (7) comprising a motor (2) and a drive train (3) and designed in such a way that power is transmitted from the motor (2) to the screw caps (7) by means of the drive train (3),
marked by
a control device (9) which dynamically adapts the engine operation using a measured actual value of an operating parameter of the engine (2), a target locking torque and an actual locking torque model.
Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Ist-Verschlussdrehmoment-Modell basierend auf einem modellierten am Verschluss wirkenden Drehmoment aus diesem modellierten Drehmoment resultierendes modelliertes Ist-Verschlussdrehmoment bereitstellt.Closing device (1) according to claim 1, wherein the actual closing torque model provides the modeled actual closing torque resulting from this modeled torque based on a modeled torque acting on the closure. Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Ist-Verschlussdrehmoment-Modell das am Verschluss wirkende Drehmoment unter Verwendung eines Antriebsstrang-Modells bereitstellt, wobei das Antriebsstrang-Modell insbesondere ein modelliertes Eigendrehmoment des Antriebsstranges (3) umfasst.Closing device (1) according to claim 2, wherein the actual closing torque model provides the torque acting on the closure using a drive train model, the drive train model in particular comprising a modeled intrinsic torque of the drive train (3). Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei das Antriebsstrang-Modell einen Wert für das Eigendrehmoment des Antriebsstranges (3) in Abhängigkeit von Massenträgheit und/oder Reibung im Antriebsstrang (3) bereitstellt.Closing device (1) according to claim 3, wherein the drive train model provides a value for the inherent torque of the drive train (3) as a function of mass inertia and / or friction in the drive train (3). Verschließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, den Motorbetrieb basierend auf einem Regelkreis (12) dynamisch anzupassen.Closing device (1) according to one of Claims 1 to 4, the control device (9) being designed to dynamically adapt the engine operation based on a control loop (12). Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der Regelkreis (12) dazu ausgebildet ist, basierend auf dem gemessenen Ist-Wert des Betriebsparameters, und einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment als Eingangsgrößen mindestens für einen einzustellenden Betriebsparameter einen Wert und/oder einen Wertebereich und/oder eine Ober-und/oder Untergrenze für den Wert darzustellen.Closing device (1) according to claim 5, wherein the control loop (12) is designed, based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target closing torque as input variables for at least one operating parameter to be set, a value and / or a value range and / or to represent an upper and / or lower limit for the value. Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei der Regelkreis (12) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells einen aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments zu bestimmen, und basierend auf dem aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments und dem Soll-Verschlussdrehmoment den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den mindestens einen einzustellenden Betriebsparameter zu bestimmen, insbesondere basierend auf einem Vergleich des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments mit dem Wert des Soll-Verschlussdrehmoments.Closing device (1) according to claim 6, wherein the control loop (12) is designed to determine a current value of the actual closing torque using the actual closing torque model, and based on the current value of the actual closing torque and to determine the value and / or the value range and / or the upper and / or lower limit for the at least one operating parameter to be set for the target locking torque, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the value of the target locking torque. Verschließvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei der Regelkreis (12) dazu ausgebildet ist, den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den einzustellenden Betriebsparameter derart zu bestimmen, dass gemäß dem Ist-Verschlussdrehmoment-Modell bei entsprechendem Einstellen des Werts des einzustellenden Betriebsparameters eine Annäherung des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments an den Wert des Soll-Verschlussdrehmoments zu erwarten ist.Closing device (1) according to claim 7, wherein the control loop (12) is designed to determine the value and / or the value range and / or the upper and / or lower limit for the operating parameter to be set in such a way that according to the actual closing torque Model with a corresponding setting of the value of the operating parameter to be set, an approximation of the value of the actual locking torque to the value of the target locking torque is to be expected. Verschließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, am Motor (2) einen Wert einzustellen, der dem ausgegebenen Wert entspricht und/oder in dem ausgegebenen Wertebereich liegt und/oder unter der ausgegebenen Obergrenze liegt und/oder über der ausgegebenen Untergrenze liegt.Closing device (1) according to one of claims 6 to 8, wherein the control device (9) is designed to set a value on the motor (2) which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or below the output value Upper limit is and / or is above the lower limit issued. Verschließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der einzustellende Betriebsparameter eine Motor-Drehzahl und/oder ein Motor-Drehmoment umfasst.Closing device (1) according to one of claims 6 to 9, wherein the operating parameter to be set comprises a motor speed and / or a motor torque. Verschließvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Vorrichtung dazu ausgebildet ist, mittels des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells unter Verwendung eines bzw. des eingestellten Werts des Betriebsparameters, eines erwarteten Ist-Werts des Betriebsparameters und des gemessenen Werts des Betriebsparameters ein Gegendrehmoment, das durch den Schraubverschluss (7) verursacht wird, zu bestimmen.Closing device (1) according to one of the preceding claims, wherein the device is designed to generate a counter torque by means of the actual closing torque model using a or the set value of the operating parameter, an expected actual value of the operating parameter and the measured value of the operating parameter caused by the screw cap (7). Verfahren zum Verschließen von Schraubverschlüssen (7), wobei zum Verschließen mittels eines Antriebsstranges (3) Kraft von einem Motor (2) auf die Schraubverschlüsse (7) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Motorbetrieb unter Verwendung eines gemessenen Ist-Werts eines Betriebsparameters des Motors (2), eines Soll-Verschlussdrehmoments, sowie eines Ist-Verschlussdrehmoment-Modells dynamisch angepasst wird.
Method for closing screw caps (7), wherein for closing by means of a drive train (3) force is transmitted from a motor (2) to the screw caps (7),
characterized in that
the engine operation is dynamically adapted using a measured actual value of an operating parameter of the engine (2), a target locking torque and an actual locking torque model.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Motorbetrieb basierend auf einem Regelkreis (12) dynamisch angepasst wird, wobei der Regelkreis (12) insbesondere dazu ausgebildet ist, basierend auf dem gemessenen Ist-Wert des Betriebsparameters, und einem vorgegebenen Soll-Verschlussdrehmoment als Eingangsgrößen mindestens für einen einzustellenden Betriebsparameter des Motors (2) einen Wert und/oder einen Wertebereich und/oder eine Ober-und/oder Untergrenze für den Wert auszugeben.The method according to claim 12, wherein the engine operation is dynamically adapted based on a control loop (12), the control loop (12) being designed in particular to be based on the measured actual value of the operating parameter and a predetermined target locking torque as input variables at least for to output an operating parameter of the motor (2) to be set, a value and / or a value range and / or an upper and / or lower limit for the value. Verfahren nach Anspruch 13,
wobei der Regelkreis (12) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Ist-Verschlussdrehmoment-Modells einen aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments zu bestimmen, und basierend auf dem aktuellen Wert des Ist-Verschlussdrehmoments und dem Soll-Verschlussdrehmoment den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den mindestens einen einzustellenden Betriebsparameter zu bestimmen, insbesondere basierend auf einem Vergleich des Wert des Ist-Verschlussdrehmoments mit dem Soll-Verschlussdrehmoment,
insbesondere, wobei der Regelkreis (12) dazu ausgebildet ist, den Wert und/oder den Wertebereich und/oder die Ober-und/oder Untergrenze für den einzustellenden Betriebsparameter derart zu bestimmen, dass gemäß dem Ist-Verschlussdrehmoment-Modell bei entsprechendem Einstellen des Werts des einzustellenden Betriebsparameters eine Annäherung des Werts des Ist-Verschlussdrehmoments an das Soll-Verschlussdrehmoment zu erwarten ist.
Method according to claim 13,
wherein the control loop (12) is designed to use the actual locking torque model to determine a current value of the actual locking torque, and based on the current value of the actual locking torque and the target locking torque, the value and / or the range of values and / or to determine the upper and / or lower limit for the at least one operating parameter to be set, in particular based on a comparison of the value of the actual locking torque with the target locking torque,
in particular, the control loop (12) being designed to determine the value and / or the value range and / or the upper and / or lower limit for the operating parameter to be set in such a way that, according to the actual locking torque model, when the value is set accordingly of the operating parameter to be set, an approximation of the value of the actual locking torque to the target locking torque is to be expected.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei mittels einer Steuereinrichtung (9) am Motor (2) ein Wert eingestellt wird, der dem ausgegebenen Wert entspricht und/oder in dem ausgegebenen Wertebereich liegt und/oder unter der ausgegebenen Obergrenze liegt und/oder über der ausgegebenen Untergrenze liegt.A method according to claim 14, wherein a control device (9) is used to set a value on the motor (2) which corresponds to the output value and / or is in the output value range and / or is below the output upper limit and / or above the output lower limit lies.
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