CN107735331A - 罐体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于饮料罐的罐体。罐体一件式地由板材成形并且具有周壁作为侧壁，以及具有罐底部，所述罐底部具有拱顶式向内拱曲的中央部段以及环式包围中央部段的并且向外拱曲的支立部段。向外拱曲的支立部段通过在横截面中倾斜地延伸的外部的过渡部段与周壁连接，并且定义支立环部，当所述罐体放在平坦的面上时所述支立部段沿所述支立环部至少近似地接触该平坦的面。所述底部的几何形状通过三个子半径R3a、R3b和R3c限定，其定义作为向外拱曲的支立部段的部分的支立环部的几何形状并且具有下述尺寸：0.8＜R3a＜1.2mm1.2＜R3b＜1.6mm2.0＜R3a＜3.0mm。

Description

罐体

本发明涉及一种一件式罐体、尤其用于饮料罐的罐体。

已知所谓的两件式饮料罐，其由罐体和盖组成，其中，罐体和盖通常通过双重褶密封地相互连接。所述盖其本身又可以是多件式的并且通常具有至少一个拉片或者甚至可以再封闭的封盖。

所述罐体本身是一件式的并且由原本为平的铝板或者钢板成形。用于借助拉伸使板材成形为罐体的方法和工具是基本已知的。还已知的是，通常的用于饮料罐的罐体具有向内拱曲的底部，以便赋予所述底部抗压强度。在罐体(灌装前)开口的端部的区域中，罐体通常配设有变细的“颈部”，即略微回缩。

底部部段的形状设计为使得例如以含二氧化碳的饮料填充的罐可以承受住6bar量级的高内压，而底部向外延伸不超过可允许的尺寸。这被称为“底部增长”并且是由于存在于罐中的内压力造成的底部变形的结果。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种罐体，其以尽可能少的材料使用和加工耗费实现通常足够高的强度。

上述技术问题通过按照本发明的技术方案解决。

按照本发明建议一种用于饮料罐的罐体，其中，罐体一件式地由板材成形并且具有周壁作为侧壁，以及具有罐底部，所述罐底部具有拱顶式向内拱曲的中央部段以及环式包围中央部段的并且向外拱曲的支立部段。向外拱曲的支立部段通过在横截面中倾斜地延伸的外部的过渡部段与周壁连接，并且定义支立环部，当所述罐体放在平坦的面上时所述支立部段沿所述支立环部至少近似于接触该平坦的面。

所述底部的形状通过

-至少一个第一半径R1，其描述向内拱曲的中央部段的曲率，

-至少一个第二半径R2，其描述从向内拱曲的中央部段至支立部段的过渡段的几何形状，

-至少一个第三半径R3，其描述作为向外拱曲的支立部段的部分的支立环部的几何形状，

-至少一个第四半径R4，其描述在支立部段的外侧面上的向内拱曲的环绕的卷边的几何形状，

限定。按照本发明地，支立环部的形状通过三个子半径R3a、R3b和R3c限定，其具有下述尺寸：

0.8＜R3a＜1.2mm

1.2＜R3b＜1.6mm

2.0＜R3a＜3.0mm。

在第二半径R2和子半径R3a之间设有在剖切视图中的直的部段IL，其从第二半径R2延伸至子半径R3a，并且定义底部的截头锥形的部段。

子半径R3a、R3b和R3c优选大概比例为3:4:9(R3a:R3b:R3c)。

按照本发明的底部形状基于下述认识，在标准的底部成形工艺后有针对性地(或者气动地、液压地或者机械式地)使罐产生或者说预成形有底部增长，所述罐具有更小的变形潜能或者说底部增长潜能。然而这种预成形是不能通过合理耗费实现的。按照本发明的形状能以传统方式形成并且提供与预成形的罐体差不多小的底部增长。其改进不是通过加工工艺的改变实现，而是通过工具的重新设计实现。

罐体的板材优选是钢板。备选地，所述板材是铝板。

若罐体的板材是钢板，则其优选地在拱顶式向内拱曲的中央部段的区域中具有小于0.205mm、优选小于0.200mm的最大板厚度。

从外部观察，向内拱曲的中央部段优选是完全凹形的，并且构成拱顶，其延伸直至支立部段。

侧壁的外直径优选为51mm至68mm之间、例如约53mm或者58mm或者66mm。优选的直径是51mm至55mm、56mm至60mm、64mm至68mm。

优选地，所述底部的形状额外地通过至少一个第五半径R5限定，其定义从支立部段至侧壁的过渡段的几何形状，并且为2.5mm至7.5mm之间。

所述拱顶式向内拱曲的中央部段优选地通过两个第一子半径R1a和R1b定义，其中，子半径R1a为30mm至55mm之间，子半径R1b为15mm至55mm之间。

所述第二半径R2优选地为1.5mm至3mm之间。第四半径R4优选地为2mm至5mm之间。

在从第二半径R2向子半径R3a的过渡段上的在第二半径R2和子半径R3a上的切线优选以角度alpha1相对于罐体的纵轴线向内倾斜。角度alpha1优选为3°至15°之间。在第二半径R2和子半径R3a之间，底部的形状具有在截面视图中直的部段IL，该部段从第二半径R2延伸至子半径R3a并且优选地具有1.7mm至2.5mm之间的长度，例如2.1mm。直的部段IL以角度alpha1(即优选3°至15°之间)相对于罐体的纵轴线向内(从竖立面出发)倾斜。直的部段IL因而限定带有6°至30°之间锥角(作为对应椎体的打开角)的截头锥。

在从子半径R3c向半径R4的过渡段上的在子半径R3c和半径R4上的切线优选以角度alpha2相对于罐体的纵轴线向外倾斜。角度alpha2优选为10°至40°之间、尤其在15°至30°之间，例如约19°。

在从第四半径R4向第五半径R5的过渡段上的在第四半径R4和第五半径R5上的切线优选以角度alpha3相对于通过支立环部限定的竖立面向上倾斜，其中，角度alpha3优选为25°至40°之间。

在此要注意，当罐体放在平坦的面上时，支立环部沿圆形的竖立线接触平坦的面。所述竖立线同时定义于罐体的中央的纵向轴线延伸的竖立面。

优选地，子半径R3b在角度alpha R3b上延伸，角度alpha R3b为10°至60°之间，尤其25°至45°之间，尤其约36°。

优选地，子半径R3a终结于竖立线上，并且从此处连续可微(即没有拐点并且光滑)地向子半径R3b过渡。在从子半径R3a向子半径R3b的过渡段上在子半径R3a和子半径R3b上的切线据此在通过竖立线限定的竖立面中延伸。

还优选的是，子半径R3a和R3b的圆心至少近似地位于延伸经过竖立线的相对于竖立面的垂直线上。

底部的完成的(最终的)几何形状仅通过深冲在没有后续再成形的情况下产生，如在直的部段IL上所示的那样，并且因而有别于如专利文献DE 10 2013 226 032 A1中所述的几何形状。

开始所述的技术问题还优选地通过一种罐解决、尤其饮料罐，其具备上述类型的罐体，还具有盖，所述盖通过双褶与罐体相连。所述盖具备中央的顶面，中央的顶面带有布置在其中的破开区。在盖上，尤其在顶面上固定有用于撕开破开区的破开拉片，例如所谓的内嵌式拉片。甚至在量级为6bar的高内压情况下这种罐也还具有非常小的、少于1mm量级的底部增长。所述罐优选具有330ml标称容积。相应地，所属罐体同样确定为其能实现具有330ml容积的罐。

现在参照附图根据实施例阐述本发明。附图中：

图1示出带有按照本发明的罐体的饮料罐的立体整体视图；

图2示出用于330ml容积饮料罐的按照本发明的罐体的侧视图；

图3示出用于355ml容积饮料罐的罐体的侧视图；

图4示出由图2和图3的罐体的底部几何形状的细节；

图5示出图4的细节的另一视图。

在图1中示出的饮料罐10具备罐体12和通过双褶14与罐体12相连的盖16；所述盖以通常的方式具有中央的顶面18，在顶面18中布置有破开区20，并且在顶面上固定有破开拉片22，通过破开拉片打开破开区20。破开拉片22(也被称为开罐片)例如可以是所谓的内嵌式拉片，其在打开破开区20之后还保持与盖16连接。

图2和图3示出罐体12在用盖16封闭之前的侧视图。罐体12一件式地由一开始是平的铝板或者钢板成形，并且具备作为侧壁的周壁24以及罐底部30，罐底部具有拱顶式地向内拱曲的中央部段32以及环形地包围中央部段的和向外拱曲的支立部段34。向外拱曲的支立部段通过在横截面中倾斜地向外延伸的外部过渡部段36与周壁24相连并且定义支立环部38，当所述罐体放在平坦的面上时所述支立环部沿所述支立环部至少近似地接触该平坦的面。支立环部接触所述平坦的面的迹线在本说明书中也被称为竖立线，并且是圆形的。所述竖立线定义竖立面，所述竖立面垂直于罐体12的中央的纵轴线延伸。拱顶式向内拱曲的中央部段32在其中心具有相对于竖立面的最大的距离。该距离被称为底部深度DD，优选地为8mm至12mm之间。支立环部的直径、确切地讲是圆形的竖立线的直径DS优选为40mm至48mm之间。

在图4中详细示出底部的几何形状(罐底几何形状)。底部30的拱顶式向内拱曲的中央部段32具备通过至少一个第一半径R1定义的几何形状。在本实施例中，底部30的拱顶式向内拱曲的中央部段32的几何形状通过两个子半径R1a和R1b定义，其中，第一子半径R1a约为48mm，另一个子半径R1b约为41mm。

拱顶式向内拱曲的中央部段32以第二半径R2向支立部段34过渡。第二半径R2在本实施例中约为2mm。

支立环部38接在第二半径R2上，支立环部的几何形状通过至少一个第三半径R3定义。在本实施例中并且按照本发明地，支立环部38的几何形状通过三个子半径R3a、R3b、R3c定义。子半径R3a在本实施例中约为1.1mm，子半径R3b在本实施例中约为1.4mm，子半径R3c在本实施例中约为2.5mm。

向内拱曲的、环绕的卷边接在支立环部38上，其几何形状通过第四半径R4定义，第四半径R4在本实施例中约为2.8mm。最后，支立部段34以第五半径R5向罐体12的侧壁24过渡。所述第五半径R5约为5mm。

所述罐底几何形状还通过下述方式定义，即第二半径R2光滑地向子半径R3a过渡，并且在该过渡段上有在第二半径R2和子半径R3a上的切线，所述切线以约6°的角度相对于罐体12的中央的纵轴线向内倾斜。

在第二半径R2和子半径R3a之间，所述底部几何形状具有在剖切视图中直的部段IL，直的部段IL从第二半径R2向子半径R3a过渡，并且优选地具有1.9mm至2.3mm之间的长度。在所示实施例中，所述直的部段IL的长度为2.1mm。直的部段IL以角度aipha1(即约6°)相对于罐体的纵轴线从竖立面出发向内倾斜。直的部段IL因而定义锥角(即对应椎体的打开角)为约12°并且高度约为2.1mm的截头锥体。

此外，支立环部38光滑地向朝内拱曲的、环绕的卷边过渡。在此过渡段上子半径R3c向第四半径R4过渡。在这两个半径上的切线相对于罐体12的纵轴线向外倾斜约19°。

第四半径R4光滑地向第五半径R5过渡。在该过渡段上存在有在这两个半径R4和R5上的切线，其相对于竖立面向上倾斜约32°。

此外，支立环部38的几何形状也通过下述方式定义，即半径R3b在约36°的角度上延伸。该角度起始于竖立线并且向外延伸。在竖立线上，子半径R3a光滑地向子半径R3b过渡。在此过渡段上的切线在竖立面中延伸并且因而垂直于罐体12的中央的纵轴线。

这种底部几何形状为在使用板厚度为约0.205mm、0.200mm和更小的、尤其0.195mm和0.190mm的薄板情况下具有优选为约58mm直径的饮料罐实现了在底部区域中的这种强度，甚至在高内压情况下也只产生少于1mm的底部增长。

附图标记列表

10 饮料罐

12 罐体

14 双褶

16 盖

18 中央的顶面

20 破开区

22 破开拉片

24 侧壁

30 罐底部

32 中央部段

34 支立部段

36 过渡部段

38 支立环部

Claims (17)

1.一种用于饮料罐的一件式罐体，所述罐体带有开口、侧壁和底部，所述底部接在侧壁上并且具有拱顶式向内拱曲的中央部段以及向外拱曲的、接在向内拱曲的中央部段上并且环形地围绕向内拱曲的中央部段的支立部段，侧壁接在支立部段上，其中，罐体具备中央的纵轴线，并且所述底部的形状通过

至少一个第一半径R1，该第一半径描述向内拱曲的中央部段的曲率，

至少一个第二半径R2，该第二半径描述从向内拱曲的中央部段至支立部段的过渡段的几何形状，

至少一个第三半径R3，该第三半径描述作为向外拱曲的支立部段的部分的支立环部的几何形状，

至少一个第四半径R4，该第四半径描述在支立部段的外侧面上的向内拱曲地环绕的卷边的几何形状

定义，

其特征在于，所述支立环部的形状通过三个子半径R3a、R3b和R3c限定，所述子半径具有下述尺寸：

0.8＜R3a＜1.2mm

1.2＜R3b＜1.6mm

2.0＜R3c＜3.0mm。

其中，在第二半径R2和子半径R3a之间设有在剖切视图中的直的部段IL，直的部段IL从第二半径R2延伸至子半径R3a，并且定义所述底部的截头锥形的部段。

2.按照权利要求1所述的罐体，其特征在于，子半径R3a、R3b和R3c大概比例为3:4:9(R3a:R3b:R3c)。

3.按照权利要求1或2所述的罐体，其特征在于，所述侧壁的直径为51mm至68mm之间。

4.按照权利要求1至3中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述罐体的板材是钢板。

5.按照权利要求1至4中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述罐体的板材在拱顶式向内拱曲的中央部段的区域中具有小于0.205mm、优选小于0.200mm的最大板厚度。

6.按照权利要求1至5中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述底部的形状通过至少一个第五半径R5定义，第五半径R5描述从支立部段至侧壁的过渡段的几何形状，并且为2.5mm至7.5mm之间。

7.按照权利要求1至6中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述拱顶式向内拱曲的中央部段通过两个第一子半径R1a和R1b定义，所述子半径满足

30mm＜R1a＜55mm，15mm＜R1b＜55mm。

8.按照权利要求1至7中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述第二半径R2为1.5mm至3mm之间。

9.按照权利要求1至8中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述第四半径R4为2mm至5mm之间。

10.按照权利要求1至9中至少一个所述的罐体，其特征在于，所述在剖切视图中的直的部段IL以角度alpha1相对于罐体的纵轴线向内倾斜，其中，角度alpha1为3°至15°之间。

11.按照权利要求1至10中至少一个所述的罐体，其特征在于，在从子半径R3c向半径R4的过渡段上的在子半径R3c和半径R4上的切线以角度alpha2相对于罐体的纵轴线向外倾斜，其中，角度alpha2为10°至40°之间、优选在15°至30°之间，特别优选约19°。

12.按照权利要求6和1至5和7至11中至少一个所述的罐体，其特征在于，在从第四半径R4向第五半径R5的过渡段上的在第四半径R4和第五半径R5上的切线以角度alpha3相对于通过支立环部定义的竖立面向上倾斜，其中，角度alpha3为25°至40°之间。

13.按照权利要求1至12中至少一个所述的罐体，其特征在于，子半径R3b在角度alphaR3b上延伸，角度alpha R3b为10°至60°之间，优选25°至45°之间，特别优选约36°。

14.按照权利要求1至13中至少一个所述的罐体，其特征在于，支立环部定义圆形的竖立线，当罐体放在在竖立面中平坦的面上时，支立环部沿圆形的竖立线接触平坦的面，其中，子半径R3a结束于竖立线，并且从竖立线处可微地向子半径R3a过渡。

15.按照权利要求14所述的罐体，其特征在于，子半径R3a和R3b的圆心至少近似地位于延伸经过竖立线的相对于竖立面的垂直线上。

16.按照权利要求1至15中至少一个所述的罐体，其特征在于，直的部段IL具有1.7mm至2.5mm之间的长度。

17.一种罐，其具有按照权利要求1至16中至少一个所述的罐体和与所述罐体通过双褶相连的盖，所述盖具有顶面，所述顶面带有破开区和固定在顶面上的破开拉片。