DE4011398A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von schraubverschluessen auf behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für Schraubverschlüsse gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Verfahren zum Aufbringen von Schraubver­ schlüssen auf Behälter nach der Gattung des An­ spruchs 10 sowie des Anspruchs 15.

Es sind Vorrichtungen und Verfahren zum Ver­ schließen von Behältern, insbesondere von Flaschen, mit Schraubverschlüssen bekannt. Dabei wird ein Verschluß auf einen Behälter aufgesetzt und festge­ schraubt. Die Drehbewegung zwischen Verschluß und Behälter wird beendet, wenn ein vorgegebenes Dreh­ moment erreicht ist. Die Anzugsmomentbegrenzung er­ folgt mittels einer durch Feder- oder Magnetkraft wirkenden Kupplung. Durch das beim Verschließen des Behälters vorgegebene Anzugsmoment soll einerseits die Dichtheit des Verschlusses gewährleistet, ande­ rerseits das zum ersten Öffnen Verschlusses erfor­ derliche Öffnungsmoment festgelegt werden. Es hat sich herausgestellt, daß in einigen Fällen, insbe­ sondere bei der Verwendung von Vollkunststoff­ verschlüssen, auch bei Vorgabe eines bestimmten Verschließmoments eine sichere Abdichtung der Be­ hälter nicht zu erzielen ist, insbesondere bei un­ ter Überdruck stehenden Flaschen. Überdies kann der Mündungsbereich von Glasflaschen beschädigt werden, was zu einer Gefährdung der Verbraucher führt. Häu­ fig ist auch das Öffnungsmoment wesentlich größer, als erwünscht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Drehvor­ richtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Behälter mit Schraubverschlüssen, insbesondere auch mit solchen aus Kunststoff, verschließen las­ sen, wobei unter einem Überdruck stehende Behälter druckdicht abgeschlossen, jedoch im Mündungsbereich nicht beschädigt werden und ein bestimmtes Öff­ nungsmoment eingestellt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Drehvorrichtung der eingangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß eine als Drehmomentbegrenzungseinrichtung dienende Steuer­ einrichtung vorgesehen ist, die beim Verschließen des Behälters den Drehwinkel und/oder das Ver­ schließmoment erfaßt, ist eine sehr präzise Ab­ schaltung des Antriebs der Verschließeinrichtung möglich und damit eine sehr genaue Einstellung nicht nur des Verschließ- bzw. Anzugsmoments son­ dern auch des Öffnungsmoments. Auf diese Weise wer­ den auch unter Druck stehende Behälter sicher ver­ schlossen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Drehvor­ richtung wird das auf den Schraubverschluß wirkende Drehmoment mit Hilfe der als Drehmomentbegren­ zungseinrichtung dienenden Steuereinrichtung er­ faßt. Dabei wird der dem Antrieb der Drehvorrich­ tung zugeführte Strom bzw. die am Antrieb anlie­ gende Spannung erfaßt. Da die vom Antrieb aufgenom­ mene Leistung proportional zur Spannung oder zum Strom ist, kann das momentane Drehmoment aus den momentanen Werten des Stroms bzw. der Spannung er­ mittelt werden. Diese Momentenerfassung ist beson­ ders einfach durchführbar.

Nach einer Weiterbildung der Verschließeinrichtung ist die Steuereinrichtung so ausgelegt, daß der Drehwinkel erst nach Erreichen eines bestimmten vorgebbaren Anzugsmoments erfaßt wird. Das heißt, der Verschluß wird so lange auf den Behälter aufge­ schraubt, bis ein bestimmtes Moment, das Anlegemo­ ment, erreicht ist. Dann wird der Verschluß nur noch um einen vorgebbaren Winkel verdreht. Dadurch werden eine besondere feinfühlige Einstellung des Anzugsmoments erreicht und Beschädigungen des Mün­ dungsbereichs des Behälters mit besonders hoher Si­ cherheit vermieden. Auch läßt sich so das Öffnungs­ moment sehr genau einstellen.

Bei einer weiteren bevorzugten Verschließeinrich­ tung wird die zeitliche Änderung des Anzugsmoments erfaßt. Wenn also der Verschluß beim Festschrauben sich plötzlich verhakt oder verkantet, was durch einen raschen Anstieg des Moments pro Zeiteinheit erkannt wird, kann der Verschließvorgang abgebro­ chen werden, damit der Mündungsbereich des Behäl­ ters nicht beschädigt wird.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Drehvor­ richtung ergeben sich aus den Untersprüchen.

Die genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit Hilfe der in An­ spruch 10 genannten Merkmale gelöst. Um eine beson­ ders feinfühlige Ansteuerung des gewünschten Ver­ schließmoments zu erreichen, wird der Verschluß zunächst bis zum Erreichen eines vorgegebenen An­ zugsmoments, dem Anlegemoment, auf den Behälter aufgeschraubt. Damit ist ein definierter Ausgangs­ zustand des Verschließvorgangs erreicht. Danach wird der Verschluß um einen vorgebbaren Drehwinkel weiterhin gegenüber dem Behälter verdreht. Dies führt zu einer sicheren Einstellung des gewünschten Verschließmoments, wobei Mündungsschäden praktisch ausgeschlossen sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah­ rens wird nach Erreichen des Anlegemoments überdies die zeitliche Änderung des Anzugsmoments erfaßt. Störungen des Verfahrens während dieser Phase, bei­ spielsweise ein Verkanten des Verschlusses auf dem Behälter, können so sicher erfaßt werden.

Diese Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Aufbringen von Schraubverschlüssen, insbesondere aus Kunststoff, auf Behälter gelöst, bei dem der Schraubverschluß bis zum Erreichen eines hohen, über dem Verschließmoment liegenden Grenzmoments zugeschraubt wird. Anschließend wird der Verschluß um einen vorgebbaren Drehwinkel in entgegengesetz­ ter Richtung gedreht, um das gewünschte Verschließ­ moment - aber auch ein bestimmtes Öffnungsmoment - einzustellen. Besonders vorteilhaft ist bei diesem Verfahren, daß auch Behälter verschlossen werden können, deren Gewinde kleinere Schäden aufweisen. Auch wenn der Verschluß beispielsweise mit einem Garantiering ausgestattet ist, wird häufig schon das Verschließmoment erreicht, bevor der Schraub­ verschluß sich in seiner endgültigen Position be­ findet. Durch das zunächst gewählte hohe Grenzmo­ ment wird auch eine besonders gute Anpressung der Dichtung an den Mündungsbereich des Behälters ge­ währleistet, so daß diese kleinere Schäden ausglei­ chen kann. Auf diese Weise wird eine besonders gute Abdichtung des Behälters erreicht.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens und deren Vorteile ergeben sich aus den übrigen Unteransprü­ chen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläutert. Diese zeigt eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Drehvorrichtung.

Der Darstellung ist ein Behälter 1, hier eine Fla­ sche, zu entnehmen, auf die ein Schraubverschluß 3 aus Kunststoff aufgesetzt werden soll. Der Ver­ schluß wird von einem skizzierten Verschließkonus 5 der Drehvorrichtung 7 erfaßt und auf den Behälter 1 aufgesetzt. Dabei ist es für die Erfindung unerheb­ lich, ob der Verschließkonus 5 gegenüber dem Behäl­ ter 1 verdreht wird, oder ob der Verschließkonus feststeht und sich der Behälter 1 dreht.

Der Verschließkonus wird hier von einem als Antrieb dienenden Motor 9 in Rotation versetzt, der über eine Schalteinrichtung 11 mit Strom bzw. Spannung versorgt wird. Zwischen der Energieversorgung und der Schalteinrichtung ist ein Sensor 13 vorgesehen, der beispielsweise den Strom oder die Spannung er­ faßt. Es ist grundsätzlich auch möglich, den Sensor 13 zwischen der Schalteinrichtung 11 und dem Motor 9 vorzusehen.

Dem Motor 9 bzw. dem Verschließkonus 5 ist ein das Drehmoment erfassender Momentensensor 15 zugeord­ net, der das auf den Schraubverschluß 3 wirkende Verschließmoment erfaßt. Überdies ist dem Ver­ schließkonus 5 ein Drehwinkelsensor 17 zugeordnet, der die Winkelstellung des Konus erfaßt.

Als Momentensensor wird vorzugsweise ein in die in der Figur nicht explizit dargestellte Spindel des Motors 5 integriertes Dehnungsmeßstreifensystem (DMS) verwendet. Zur Winkelmessung wird bevorzugt ein in die Spindel integrierter opto-elektronischer Inkrementalgeber eingesetzt.

Die Signale des Strom- bzw. Spannungs-Sensors 13, des Momentensensors 15 und die des Drehwinkelsen­ sors 17 werden einer Steuereinrichtung 19 zuge­ führt, die diese auswertet und verarbeitet. Über­ dies werden diese Signale einer Komparatorschaltung 21 zugeleitet. Diese erhält auch über geeignete Stellglieder feste Werte M1, M2, M3, M7 und Mö für vorgegebene Anzugsmomente sowie feste Werte W und W1 für vorgegebene Drehwinkel. Die Ausgangssignale der Komparatorschaltung 21 werden der Steuerein­ richtung 19 zugeleitet.

Die Steuereinrichtung 19 ist über eine Steuerlei­ tung 23 mit der Schalteinrichtung 11 des Motors 9 verbunden. Sie ist überdies mit einem Differenzier­ glied 25 versehen, dem die Ausgangssignale des Mo­ menten- und Drehwinkelsensors zugeleitet werden.

Der die Versorgungsspannung und/oder den Ver­ sorgungsstrom des Motors 9 erfassende Sensor 13 dient dazu, das vom Motor momentan aufgebrachte Drehmoment zu bestimmen, wobei davon ausgegangen wird, daß das Moment proportional zur Spannung bzw. zum Strom ist. Durch die Erfassung der zeitlichen Änderungen der Versorgungsspannung bzw. des Versor­ gungsstroms des Motors können auch zeitliche Ände­ rungen des Drehmoments ermittelt werden. Auf diese Weise kann der Momentensensor 15, der oben be­ schrieben wurde, entfallen.

Im folgenden werden die Funktion der Drehvorrich­ tung 7 sowie die Verfahren zum Verschließen von Be­ hältern näher erläutert.

Grundsätzlich eignen sich die Vorrichtung und die Verfahren zum Verschließen beliebiger Behälter. Be­ vorzugt wird der Einsatz der Vorrichtung bzw. der Verfahren zum Verschließen von Flaschen mit Hilfe von Kunststoffverschlüssen. Die Flaschen können da­ bei aus Glas oder ihrerseits aus Kunststoff, bei­ spielweise aus PET, bestehen.

Der Schraubverschluß 3 wird auf beliebige Weise in den Verschließkonus 5 eingebracht, beispielsweise in einem sogenannten Pick-Verfahren. Anschließend wird der Verschließkonus 5 mit dem darin festge­ klemmten Schraubverschluß 3 über einem zu ver­ schließenden Behälter 1 angeordnet. Dabei dreht sich hier der Verschließkonus 5 gegenüber dem fest­ stehenden Behälter 1.

Der sich drehende Schraubverschluß 3 wird nun auf den Behälter 1 aufgesetzt. Dazu wird von der Steuereinrichtung 19 über die Steuerleitung 23 ein entsprechendes Schaltsignal an die Schalteinrich­ tung 11, die beispielsweise einen elektronischen Schalter oder ein Relais aufweist, abgegeben, so daß der Motor 9 mit Energie versorgt wird. Während des Festschraubens des Verschlusses 3 auf dem Be­ hälter 1 wird das vom Motor 9 auf den Verschließ­ konus 5 bzw. den Schraubverschluß 3 ausgeübte Ver­ schließmoment bzw. Anzugsmoment erfaßt. Das momen­ tane Moment kann zum einen mit Hilfe des Sensors 13 erfaßt werden, der den von der Energieversorgung an den Motor 9 gelieferten Strom bzw. die angelegte Spannung erfaßt. Es ist auch möglich, unmittelbar das vom Motor 9 auf den Verschließkonus 5 übertra­ gene Moment mit Hilfe des Momentensensors 15 zu er­ fassen. Das Ausgangssignal des Sensors 13 bzw. des Momentensensors 15 wird der Steuereinrichtung 19 aber auch dem Komparator 21 zugeleitet. Dieser ver­ gleicht den aktuellen Momentenwert mit einem vor­ gebbaren Anzugsmoment M1, dem sogenannten Anlegemo­ ment. Sobald dieses Moment erreicht ist, wird der Drehwinkelsensor 17 über die Steuereinrichtung 19 aktiviert. Die Steuereinrichtung wertet nun die Si­ gnale des Drehwinkelsensors aus. Der aktuelle Dreh­ winkel des Verschließkonus 5 bzw. des Verschlusses 3 wird mittels des Komparators 21 mit einem vorge­ gebenen Winkelwert W verglichen. Sobald der Ver­ schluß nach Erreichen des Anlegemoments um den ge­ wünschten Drehwinkel W weiter zugeschraubt wurde, gibt die Steuereinrichtung 19 über die Leitung 23 ein Signal an die Schalteinrichtung 11 ab, so daß diese die Energiezufuhr zum Motor 9 unterbricht. Damit wird eine weitere Verdrehung des Verschlusses unterbunden.

Wenn der Strom- bzw. Spannungs-Sensor 13 eingesetzt wird, kann auf den Drehwinkelsensor 17 verzichtet werden. Das vom Motor 9 aufgebrachte Moment ist so genau ermittelbar, daß bei Erreichen des vorgebba­ ren Verschließmoments M2 über die Steuereinrichtung 19 und die Steuerleitung 23 die Schalteinrichtung 11 so betätigt wird, daß der Motor 9 abgeschaltet wird. Bei einem Gleichstrommotor ist das Drehmoment proportional zu dem an dem Motor angelegten Strom bzw. der Spannung. Wenn lediglich eine niedrige Ge­ nauigkeit bei der Erreichung des Verschließmoments M2 gewünscht ist, reicht dieses Verfahren zur Ver­ schließung von Behältern aus.

Werden das Anlegemoment M1 bzw. das Verschließmo­ ment nicht erreicht, so kann daraus folgende Schlußfolgerung gezogen werden: Der Verschluß ist vor Erreichen des Behälters aus dem Verschließkonus herausgefallen, durch einen Steuerungsfehler ist kein Behälter unter den Verschließkonus gefahren worden oder aber das Gewinde auf dem Behälter oder das auf der Innenwand des Verschlusses vorgesehene Gewinde ist zerstört.

Die Steuereinrichtung 19 kann beispielsweise mit einem Zeitglied versehen werden, das eine bestimmte Zeit vorgibt innerhalb derer das Anlege- bzw. das Verschießmoment erreicht sein müssen. Ist das nicht der Fall, wird über eine Signalleitung S ein Steu­ ersignal abgegeben und der momentan unterhalb des Verschließkonus 5 angeordnete Behälter 1 aus der Verschließanlage ausgesondert.

Statt der Vorgabe einer bestimmten Zeit, die ma­ ximal verstreichen darf, bis das Anlegemoment M1 erreicht ist, kann auch ein bestimmter Drehwinkel vorgegeben werden. Das heißt, der Verschluß wird beispielsweise um eine volle Umdrehung auf den Be­ hälter aufgeschraubt. Danach muß das Anlegemoment erreicht sein. Sollte dies nicht der Fall sein, so wird daraus geschlossen, daß Schäden am Behälter oder am Verschluß gegeben sind. Der entsprechende Behälter wird ausgesondert.

Wenn aber andererseits das Anlegemoment M1 erreicht wird und der Drehwinkelsensor 17 durch die Steuer­ einrichtung 19 aktiviert wurde, wird der Ver­ schließkonus 5 weitergedreht, bis der momentane Drehwinkel den dem Komparator 21 eingegebenen Wert W erreicht. Aufgrund von Versuchen wird der vorge­ gebene Drehwinkel W festgelegt. Es ist damit si­ chergestellt, daß das gewünschte Verschließmoment M2 erreicht ist. Bei einem derartig vorbestimmten Verschließmoment ist einerseits gewährleistet, daß der Behälter druckdicht von dem Schraubverschluß 3 verschlossen ist. Andererseits ist sichergestellt, daß das Öffnungsmoment Mö, das zum ersten Öffnen des Behälters erforderliche Moment, ebenfalls ein­ gehalten wird.

Während der Schraubverschluß 3 um den vorgegebenen Drehwinkel W weitergedreht wird, kann mit Hilfe des Momentensensors 15 das momentane Anzugsmoment wei­ ter überwacht und in der Komparatorschaltung 21 mit einem zweiten Momentenwert, einem vorgegebenen Ma­ ximalwert M3, verglichen werden. Wird dieser Ma­ ximalwert M3 während der weiteren Drehung des Ver­ schlusses erreicht, so kann daraus auf einen Mün­ dungsfehler geschlossen werden. Wenn beispielsweise das Gewinde auf der Behälteraußenseite schartig ist, so schneidet sich dieses in die Innenwand bzw. in das Gewinde des Kunststoff-Schraubverschlusses 3 ein. Das erforderliche Moment zum Weiterdrehen des Verschlusses wächst damit so stark an, daß der vor­ gegebene Maximalwert M3 überschritten wird.

Wird während der Weiterdrehung des Verschließkonus 5 bis zum Erreichen des vorgegebenen Drehwinkels W der Maximalwert des gewünschten Anzugsmoments M3 überschritten, so kann das auch daran liegen, daß das Innengewinde in seinem weiteren Verlauf inner­ halb des Schraubverschlusses 3 beschädigt ist. Da­ durch kann der Verschluß nicht weit genug zuge­ schraubt werden, so daß die dort vorgesehene Dich­ tung nicht in ausreichenden Eingriff mit dem Mün­ dungsbereich des Behälters 1 tritt. Ein im Behälter vorhandener Innendruck kann ungehindert entweichen. Deswegen wird auch in einem derartigen Fall über die Steuerleitung S der Steuereinrichtung 19 ein Signal abgegeben, so daß dieser Behälter aus der Verschließeinrichtung ausgesondert wird.

Außerdem wird jedesmal, wenn das Maximalmoment M3 überschritten wird, bevor der vorgegebene Drehwin­ kel W erreicht ist, über die Steuerleitung 23 die Schalteinrichtung 11 so betätigt, daß der Motor 9 den Verschließkonus 5 nicht weiter antreibt. Damit wird das Verschließmoment sehr genau eingehalten. Gleichzeitig wird vermieden, daß ein zu großes Drehmoment auf den Mündungsbereich des Behälters 1 wirkt und Schäden eintreten.

Schließlich könnte das maximale Anzugsmoment M3 auch dann überschritten werden, bevor der ge­ wünschte Drehwinkel W erreicht ist, wenn der Ver­ schluß 3 sich nach Erreichen des Anlegemoments M1 auf dem Gewinde des Behälters verkantet. Auch dann wäre einerseits nicht sichergestellt, daß die im Verschluß vorgesehene Dichtung den Behälterdruck dicht abschließt, andererseits könnte ein zu großes Moment auf den Mündungsbereich des Behälters ein­ wirken und zu Schäden führen.

Innerhalb der Steuereinrichtung 19 ist hier ein Differenzierglied 25 vorgesehen, das die zeitliche Ableitung des Ausgangssignals des Momentensensors 15 aber auch des Ausgangssignals des Drehwinkelsen­ sors 17 bestimmt.

Aus einer mit Hilfe dieses Differenzierglieds 25 festgestellten zu großen zeitlichen Änderung des Drehwinkels kann geschlossen werden, daß der Ver­ schließkonus 5 plötzlich durchdreht, daß also der Schraubverschluß 3 keinen Halt mehr auf dem Be­ hälter 1 hat. Dies kann beispielsweise daran lie­ gen, daß die Seitenwand des Verschlusses geplatzt oder das Gewinde auf dem Behälter eingebrochen ist. In einem derartigen Fall wird über die Steuerlei­ tung S ein Signal abgegeben und der entsprechende Behälter ausgesondert.

Stellt sich heraus, daß der Anstieg des Drehmoments nach Erreichen des Anlegemoments M1 und vor dem Er­ reichen des gewünschten Drehwinkels W zu gering ist, so kann daraus gefolgert werden, daß entweder die Dichtung im Verschluß defekt ist, daß der Ver­ schluß schon vor dem Aufbringen auf dem Behälter eingerissen war oder daß das Flaschengewinde nicht sauber ausgeformt ist. Jedenfalls kann daraus ge­ schlossen werden, daß der Verschluß auf dem Be­ hälter durchdreht. Auch in diesem Fall wird durch ein Signal auf der Steuerleitung S der entspre­ chende Behälter ausgesondert.

Wenn andererseits nach Erreichen des Anlegemoments M1 der Anstieg des Drehmoments zu rasch erfolgt, bevor der gewünschte Drehwinkel W erreicht ist, so kann daraus geschlossen werden, daß Schäden am Ge­ winde, des Verschlusses oder am Behälter aufgetre­ ten sind oder daß der Verschluß sich auf dem Behäl­ ter verkantet hat. Auch in diesem Fall wird ein Si­ gnal über die Steuerleitung S abgegeben und der zu­ gehörige Behälter ausgesondert.

Dadurch, daß ein maximales Drehmoment M3 für den Verschließvorgang vorgegeben wird, läßt sich das Öffnungsmoment, das zum ersten Öffnen des Behälters erforderliche Moment Mö, auf einen gewünschten Wert einstellen. Andererseits wird auch hierdurch zu­ sätzliche Sicherheit erreicht, indem ein Verkanten des Verschlusses oder Schäden am Gewinde des Ver­ schlusses bzw. des Behälters erkannt und die be­ troffenen Behälter ausgesondert werden können.

Dadurch, daß das Drehmoment und andererseits der Drehwinkel nach Erreichen eines vorgegebenen Anle­ gemoments vorbestimmt werden, lassen sich die beim Verschließen eines Behälters mit Hilfe eines Schraubverschlusses auftretenden Momente begrenzen. Einerseits werden dadurch Mündungsschäden ausge­ schlossen, andererseits wird aber auch eine Überla­ stung der Verschließeinrichtung sichergestellt, so daß deren Verschleiß minimiert werden kann. Die Standzeit dieser Einrichtung wird daraufhin sehr verlängert.

Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Schraubverschluß 3 durch den Motor 9 so lange zugeschraubt, bis mittels des Drehmomentsen­ sors 15 und des Komparators 21 das Erreichen eines Drehmoment-Grenzwerts Mg festgestellt wird. Dieses Grenzmoment Mg liegt über dem Verschließmoment M2.

Durch dieses erhöhte Anzugsmoment können auch Be­ hälter 1 mit kleinen Gewindeschäden sicher ver­ schlossen werden. Grundsätzlich ist festzustellen, daß bei einem Gewindeschaden das Verschließmoment schon erreicht wird, bevor der Verschluß seine end­ gültige Position auf dem Behältergewinde eingenom­ men hat.

Auch bei der Verwendung von Verschlüssen mit einem Garantiering, der das erste Öffnen des Verschlusses anzeigen soll, wird häufig das Verschließmoment schon erreicht, bevor der Verschluß seine endgül­ tige Position auf dem Behälter erreicht hat, weil durch den Garantiering ein zusätzliches Reibmoment entsteht.

Durch das erhöhte Anzugsmoment wird auch eine opti­ male Anpressung der Dichtung an dem Mündungsbereich des Behälters erreicht. Dadurch formt sich diese auch bei kleineren Schäden so an die Mündung an, daß eine optimale Abdichtung des Behälters auch bei einem unter Überdruck stehenden Inhalt gewährlei­ stet ist.

Um zu vermeiden, daß durch die Verschließung mit erhöhtem Anzugsmoment sich überhöhte Öffnungsmo­ mente einstellen, wird nach dem Zuschrauben des Verschlusses bis zum Grenzmoment Mg durch ein Steu­ ersignal der Steuereinrichtung 19, welches über die Leitung 23 der Schalteinrichtung 11 zugeleitet wird, eine Umkehrung der Energiezufuhr zum Motor 9 erreicht. Dieser dreht sich daraufhin in entgegen­ gesetzter Richtung. Gleichzeitig mit diesem Steuer­ signal wird der Drehwinkelsensor 17 aktiviert. Des­ sen Ausgangssignale werden im Komparator 21 mit ei­ nem der Linksdrehung bzw. der Öffnungsbewegung zu­ geordneten Winkelwert W1 verglichen. Sobald der vorgegebene Drehwinkel, der beispielsweise im Be­ reich von 10° bis 15° liegen kann, erreicht ist, sobald also der aktuelle Drehwinkel den im Kompara­ tor 21 vorliegenden Grenzwert W1 erreicht, wird durch ein Steuersignal der Steuereinrichtung 19 über die Steuerleitung 23 die Schalteinrichtung 11 so angesteuert, daß der Motor 9 von der Energiezu­ fuhr getrennt wird. Dadurch wird die Öffnungsbewe­ gung des Verschlusses 3 beendet.

Durch Versuche wird festgestellt, wie weit der Ver­ schluß nach dem Festschrauben bis zum Grenzmoment Mg in Gegenrichtung gedreht werden muß, bis sich das gewünschte Öffnungsmoment Mö einstellt.

Dadurch, daß die Schalteinrichtung 11 so angesteu­ ert werden kann, daß eine Energieumkehr bzw. Umpo­ lung der Energiezufuhr zum Motor 9 erreicht wird, ist es möglich, daß bei einer weiteren Ausführungs­ form des Verfahrens der Verschluß 3 nach dem ersten Aufsetzen auf den Behälter 1 entgegen der Ver­ schlußrichtung gedreht wird.

Auf diese Weise kann eine optimale Ausrichtung des im Verschluß vorgesehenen Gewindes gegenüber dem Behältergewinde erfolgen. Nach einer gewissen Linksdrehung rastet der Verschluß auf dem Behälter ein, was beispielsweise dadurch festgestellt werden kann, daß eine Axialbewegung des Verschlusses ge­ genüber dem Behälter erfolgt. Diese Bewegung kann durch einen geeigneten Wegsensor abgetastet werden.

Die Drehung des Verschlusses entgegen der Ver­ schließrichtung führt bei Schraubverschlüssen mit einem Garantiering dazu, daß letzterer optimal aus­ gerichtet wird. Dadurch wird ein Verklemmen des Ga­ rantierings während des nachfolgenden Zuschraubens des Verschlusses vermieden.

Claims (15)

1. Drehvorrichtung für Schraubverschlüsse, insbe­ sondere aus Kunststoff, für Behälter, mit einem An­ trieb und mit einer Drehmomentbegrenzungseinrich­ tung, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehmomentbe­ grenzungseinrichtung eine die Energiezufuhr zum Antrieb in Abhängigkeit vom Verschließmoment und/oder von dem mittels eines Drehwinkelsensors erfaßten Drehwinkel des Verschlusses steuernden Steuereinrichtung (19) verwendet wird.

2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (19) zur Erfas­ sung des momentanen Drehmoments mindestens eine der Energiezufuhr des Antriebs zugeordnete Strom- und/oder Spannungserfassungseinrichtung aufweist.

3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (19) den Drehwinkel erst nach Erreichen eines bestimmten Verschließmoments (Anlegemoment M1) erfaßt.

4. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ richtung (19) die zeitliche Änderung des Ver­ schließmoments erfaßt.

5. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ richtung (19) zur Erfassung des Verschließmoments und/oder der zeitlichen Änderung des Verschließmo­ ments mindestens einen Sensor (13) zur Ermittlung des Versorgungsstroms und/oder der Versorgungsspan­ nung des Antriebs der Verschließeinrichtung (7) aufweist.

6. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ richtung (19) mindestens eine Komparatorschaltung (21) aufweist, die das momentan erreichte Ver­ schließmoment mit einem vorgebbaren Wert für das Moment (M1, M2, M3) vergleicht.

7. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerein­ richtung eine Energiezufuhrumkehrschaltung zugeord­ net ist.

8. Drehvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Energiezufuhrumkehrschaltung ein das Öffnungsmoment erfassender Drehmomentsensor zu­ geordnet ist.

9. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung als Regelschaltung ausgelegt ist.

10. Verfahren zum Aufbringen von Schraubverschlüs­ sen, insbesondere aus Kunststoff, auf Behälter ins­ besondere mittels einer Drehvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverschluß (3) bis zum Erreichen eines vorgegebenen Verschließmoments (Anlegemoment M1) zugeschraubt, dann der Drehwinkel und/oder die zeitliche Änderung des Verschließmoments erfaßt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das am Schraubverschluß wirkende Drehmoment mit Hilfe eines Drehmomentsensors oder mittels einer der Energiezufuhr des Antriebs der Drehvorrichtung zugeordneten Strom- und/oder Span­ nungserfassungseinrichtung erfaßt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das momentane Ver­ schließmoment mit einem vorgebbaren Momentenwert (M2) verglichen wird und/oder der momentane Dreh­ winkel mit einem vorgebbaren Drehwinkel (W) vergli­ chen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Energiezu­ fuhrumkehrung das momentane Öffnungsmoment erfaßt wird, sobald der Drehwinkel < 0° ist.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schraubverschluß (3) bis zum Er­ reichen eines vorgebbaren, über dem Verschließmo­ ment liegende Grenzmoment zugeschraubt und dann um einen vorgebbaren Drehwinkel zur Einstellung des gewünschten Schließmoments in entgegengesetzter Richtung aufgedreht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Behälter (1), bei denen fehlerhafte Winkel- und/oder Momentenwerte festge­ stellt wurden, aussortiert werden.