DE2723700A1

DE2723700A1 - Behaelter zur aufnahme eines inhalts unter druck, und verfahren sowie vorrichtung zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2723700A1
Application number: DE19772723700
Authority: DE
Inventors: Michael Edward Bagrosky; Joseph Francis Dulmaine
Original assignee: Coors Container Co
Current assignee: Coors Container Co
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1978-11-30

Description

Behälter zur Aufnahme eines Inhalts unter Druck, und Verfahren
sowie Vorrichtung zur Herstellung desselben Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Behälter und insbesondere zwei- oder dreiteilige Behälter aus vorzugsweise Stahl- oder Aluminiumblech.
Das allgemeine Konzept einer nach außen biegbaren Bodenwand in einem Metallbehälter ist mindestens seit der US-PS 2.894.844 bekannt. Ein solcher Aufbau macht es möglich, bei der Herstellung eines Behälters mit weniger Metall auszukommen und damit die Materialkosten zu senken. Verschiedene andere Konfigurationen von Behälterendwänden sind auch in den US-PSn 6.931; 79.692, 2.541.065, 2.847.144, 2.929.525, 3.043.461, 3.259.296, 3.430.805, 3.598.270, 3.690.507 und 3.871.541 offenbart. Weiterhin offenbart die US-PS 3.904.069 einen Blechbehälter mit einer kugeligen Sicke in einer auswärts biegbaren Bodenwand, die in der nach außen gebogenen Lage einen durchgehenden kreisrunden Aufsatzrand bildet.
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um einen dosenartigen Blechbehälter aus verhältnismäßig dünnen Blech mit einen verhältnismäßig dünnen Mantel und einem verhältnismäßig dünnen Boden zu schaffen, um die Materialkosten zu senken. Bei einem Behälter, der aus einem derartigen dünnen Material hergestellt ist, ist die Bodenwand axial auswärts biegbar, wenn er mit dem Inhalt unter Druck gefüllt wird - bspw. Bier, kohlensäurehaltigen Getränken oder anderen in Dosen abgefüllten Verbrauchegütorn wie bspw. bei Sanitärdosen ("sanitary cans"). Damit solche Behälter in einer vertikalen aufrechten Lage aufgesetzt werden können, sind in der Bodenwand Auflagermittel vorgesehen, die in der auswärts gebogenen Lage derselben den Behälter sehr stabil abstützen, während sie erlauben, den Behälter in mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeitenden Fabrikationsanlagen herzustellen und zu füllen. Obgleich man in der Vergangenheit unterschiedliche, mit dem Behälter einteilige Aufsetzkonstruktionen vorgeschlagen hat, sind die Ergebnisse vom Standpunkt des Doseninnenvolumens, einer zuverlässigen Stabilität, der Innenbeschichtbarkeit und der leichten Herstellbarkeit bei hohem Fabrikationsgeschwindigkeiten nicht immer zufriedenstellend gewesen. Bei den meisten derzeit eingesetzten Dosenkonstruktionen ist der Boden verhältnismäßig dick und hat entweder eine flache, mit Rippen versehene Unterseite, die die Dose abstützt, oder eine axial einwärts verlaufende konkave Konfiguration, bei der der Mittelteil des Bodens axial einwärts des Randteils der Dose sich befindet. In einer auswärts konvexen Konfiguration werden Teile des Bodens sich unvorhersehbar ausdehnen und in unterschiedlichen axialen Abständen über den unteren Rand hinaus vorstehen und damit die Dose, wenn man sie auf eine flache Unterfläche stellt, instabil machen.Un diesen Dosen Stabilität zu erteilen, ist vorgeschlagen worden, im Boden einteilig mit diesem ausgebildeten Stützmittel vorzusehen, die in der auswärts konvexen Konfiguration wirksam sind. Es hat sich jedoch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß die Herstellung solcher Dosen bestimmte Probleme aufwirft -einschließlich des Erreichens gleichmäßiger Abmessungseigenschaften und gleichmäßiger Restspannungen im Boden, so daß Jede Bodenplatte bei massenproduzierten Dosen die gleichen oder sehe ähnliche Eigenschaften aufweist, ohne daß man zu außergewöhnlichen Fabrikationsmaßnahmen greifen muß, um das Metall unter Kontrolle zu halten - bspw. doppeltwirkende Wölbezylinder ("double acting domer cylinders") usw.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Behälter zur Aufnahme und Lagerung eines Inhalts unter Druck mit einer aus verhältnismäßig dünnem Bogenmaterial hergestellten Seitenwandung und einer aus verhältnismäßig dünnem Bogenwandung, wobei der Boden unter dem Druck des Behälterinhalts sich nach außen durchbiegen kann und in ihn Aufsetzmittel zum Abstützen des Behälters in einer vertikal aufrechten Lage unter dem Druck des Behälterinhalts eingeformt sind. Die Aufsetzeinrichtung weist dabei einen vieleckig gestalteten vertieften Wandungsbereich auf, der im Boden mittig angeordnet ist und von mindestens drei länglichen gradlinigen äußeren Kantenflächen, die axial auswärts aller anderen Flächenteile der Bodenaußenwand liegen, und von einer auskragenden Stützeinrichtung zwischen der Seitenwandung und den Kantenflächen gebildet wird, um die Kantenflächen axial auswärts aller anderen Außenflächen des Bodens unter dem Druck des Behälterinhalts zwischen der Seite wand und den Kantenflächen anzuordnen und abzustützen, wobei die Kantenflächen die einzigen Auflageflächen für den in d-er vertikal aufrechten Lage befindlichen Behälter unter dem Druck des Behälterinhaltes darstellen, Nach einem Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach der vorliegenden Erfindung wird der Boden so hergestellt und aufgebaut, daß man während des Auswärtsbiegens eine gleichmäßige axiale Verschiebung erhält, während derartige Dosen gleichzeitig in diese ausgebogene Lage des Bodens eine verbesserte gleichmäßige Stabilität zeigen. Der Mittelteil des Bodens wird zunächst zu einem axial einwärts vorstehenden konkaven Teil mit Verbundwölbung in einem Bodenmittenbsreich mit vieleckiger Konfiguration ausgebildet, wobei derzeit ein Flächenbereich in Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks derzeit bevorzugt ist, und man sieht um den Verbundwölbungsbereich herum, gleichseitig beabstandete gradlinige Stützbereiche in den Teilen des Bodens vor, die in der auswärts gebogenen Lage am weitesten axial vorstehen. Auf diese Weise stellt man zwischen dem Bodenrand der Dosen bzw. eines anderen Behälters und dem konkaven Mittelteil des Bodens mindestens drei Stützflächen her, die eine flache Tragefläche im wesentlichen punktförmig bzw. kurz und gradlinig berühren, so daß die Dose durch verhältnismäßig weit beabstandete und verhältnismäßig schmale und kurze Auflageflächen abgestützt wird, die der Dose Stabilität erteilen. Bei der Herstellung von Dosen mit diesem Aufbau wird der konkave Mittelteil in den Boden mit einem allgemein halbkugeligen Wölbegesenk und einem Tiefziehstempel ("ironing punch") mit einem prismatischen Hohlraum aus einem vieleckigen, vorzugsweise gleichseitig dreieckigen Basisteil ausgebildet, der koaxial mit dem Wölbeteil des Wölbegesenks fluchtet und diesen umgibt, wenn Stempel und Gesenk sich in der Schließstellung befinden. Infolge der unterschiedlichen Metall spannung hat der einwärts konkave Mittelteil der Bodenwand, die auf diese Weise gebildet wird, eine Verbundwölbung, wobei ein verhältnismäßig kurzer Radius von jeder der Abstützflächen zur Mittelachse und eine verhältnismäßig lange gewölbte Fläche mit verhältnismäßig langem Radius jeder der Stützflächen entgegengesetzt von der Mittelachse zu den Scheitelteilen des Vielecks verlaufen. Die Anordnung ist so getroffen, daß wenn der Boden sich später unter dem Druck des Behälterinhalts nach außen wölbt, die Tragflächen am weitesten axial auswärts und die angrenzenden Bereiche relativ zu ihnen axial einwärts verschoben liegen, so daß nur die Stützflächen eine flache Auflagerfläche für die Dose berühren.
Die Erfindung soll nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels ausführlich erläutert werden.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt eines einteiligen Behälterstücks eines zweiteiligen Metallbehälters mit weggeschnittenem Mittelteil; Fig. 2 ist eine Bodenansicht des Behälters der Fig. 1; Fig. 3 ist eine Perspektivdarstellung der unteren Teile des Behälterkörpers der Fig. 1 in einer umgedrehten Lage und zeigt den Boden; Fig. 4 ist eine Perspektivdarstellung des Unterteils eines Behälters mit dem Körperelement nach Fig. 1 - 3 in umgedrehter Lage und zeigt den Boden nach dessen Auswärtswölbung unter dem Druck des Behälterinhalts; Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bodens des Behälterkörperteils der Fig. 1; Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bodens des Behälters der Fig. 4; Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt eines Behälters mit dem Körperteil der Fig. 1 - 3 und zeigt den Boden in der ausgewölbten Lage; Fig. 8 ist eine Unteransicht des Behälters der Fig. 7; Fig. 9 ist ein Teilschnitt auf der Linie 9-9 der Fig. 8; Fig.10 ist eine tergrößerte schematisierte Seitenansicht des im gestrichelten Umriss 11 der Fig. 7 enthaltenen Behälterteils und zeigt einen Teil des Bodens in verschiedenen Zuständen der Auswölbung; Fig. 11 ist ein vertikaler Teilschnitt eines Behälterkörperteils und einer Vorrichtung zur Ausbildung dessen Bodens nach der Fig. 1 - 3 und 5; Fig. 12 ist eine Unteransicht eines Formgebungselements in der Vorrichtung nach Fig, 11; Fig. 13 ist ein Vertikalschnitt des Elements der Fig. 12 auf der Linie 13-13 der Fig. 12; Fig. 14 ist ein weiterer Vertikalschnitt des Elements der Fig.
12 - 13 auf der Linie 14-14 der Fig. 12; Fig. 15 ist eine Draufsicht eines weiteren Elements der Vorrichtung nach Fig. 11; Fig. 16 ist ein vertikaler Teilschnitt des Elements der Fig. 15 auf der Linie 16-16 der Fig. 15.
In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen werden der Behälterkörperteil und der Behälter selbst allgemein in der aufrechtstehenden vertikalen Lage beschrieben, die diese während der Benutzung und der Lagerung normalerweise einnehmen. Ausdrücke wie "obere", "oben", "untere" und "Unter-" beziehen sich daher auf diese vertikale aufrechtstehende Lage. Ausdrücke wie "axial" und "axial verlaufend" beziehen sich auf die Längsmittelachse des Behälterkörperteils und des Behälters elbst. Ausdrükke wie "radial" und radial verlaufend" beziehen sich ebenfalls auf die Längsmittelachse. Die Ausdrücke "einwärts" und auswärts" beziehen sich auf die Längsmittelachse und/oder die Innen- bzw. Außenseite des Behälterkörperteils und/oder eines mit diesem aufgebauten Behälter. Die Fig. 1 und 2 zeigen nun ein beispielhaften zylindrischen Behälterkörperteil 10, der für eine zweiteilige Behälteranordnung einteilig aus einem Stück verhältnismäßig dünnen Bogenmaterial wie Aluminium- oder Stahlblech gefertigt sein kann. Vorzugsweise ist der Körperteil 10 für einen 454-g-Getränkebehälter (16 oz.) aus einem Stück Aluminiumblech 3004-H19 mit einer Anfangsdicke von 0,36 fl (0,0140 in.) gefertigt, obgleich der Behälter auch aus anderem Werkstoff und mit einer Vielzahl von Abmessungen hergestellt werden kann. Der Behälterkörperteil weist einen zylindrische Seitenwandung 12 mit einer Längsmittelachse 14 auf. Bei einem 454-g-Behälter kann bzw. die Mittenwanddicke etwa 0,13 fl (0,005 in.), der Außendurchmesser etwa 65 mm (2,547 in.) und die axiale Länge nach der Hals- und Flanschbildung etwa 160 fl (6,277 in.) betragen. Ein einheitlich geformter Flanschteil 16 am oberen Ende des Behälterkörpers 10 nimmt einen oberen Endverschluß 17 (Fig. 7) auf. Ein verhältnismäßig dünner Boden 18 mit einer Gesamtdicke von allgemein bspw. etwa 0,36 mm (0,014 in.) geht einteilig in den unteren Endteil der Seitenwand 12 mit einer Krümmung 23 über. Die Innenflächen des untersten Teils 19 der Seitenwand 12 sind vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 10, leicht einwärts verjüngt, um eine größere Wanddicke von bspw. etwa 0,35 mm (0,0137 in.) as Ubergang zum Boden 18 herzustellen und damit für eine höhere Festigkeit zu sorgen, wie in Fig. 5, 6 gezeigt.
In der derzeit bevorzugten Ausführungsform ist der Boden 18 mit einem äußeren ringförmigen Randteil 20 unmittelbar gegenüber den schrägliegenden Wandteilen 21, 22 versehen, wobei der Flanschteil 21 mit dem Seitenwandteil 19 über die gekrümmten Wandteile 23 mit Krüuungsradien R 1, R 9 übergeht, deren Krumungsmittelpunkt bei 24 bzw. 25 liegen (vergl. Fig. 5, 6). Vertiefungen sind in einem Mittelteil des Bodens innerhalb eines vieleckig geformten Vertiefungsbereichs 26 mit Verbundkrümmung vorgesehen, der von den allgemein gradlinigen Kantenflächen 28, 30, 32, gebildet ist, die zu einem gleichseitigen Dreieck so angeordnet sind, daß von den Radiallinien 46, 48, 50 und 52, 54, 56 gebildet, sechs gleiehgestaltete Bodenbereiche 34, 36, 38, 40, 42, 44 entstehen,die durch die Mittelpunkte der Flächen 28, 30 bzw. 32 und durch die Scheitelbereiche 58, 60 bzw. 62 verlaufen. Zusätzlichebilden die aneinander angrenzenden Bodenbereiche 34, 44 und 36, 38 und 40, 42 zwischen den Radiallinien 52, 56 bzw. 52, 54 bzw. 54, 56 drei gleichgestaltete Bodenbereiehe, die zwischen dem Randteil 20 und den Flächen 28, 30, 32 liegen und durch schmale Wandteile, die entlang den Radiallinien 52, 54, 56 verlaufen, miteinander verbunden sind.
Die Vertiefungaanordnung weist weiterhin einen axial einwärts verlaufenden konkaven gewölbten Teil 64 mit Verbundwölbung auf, der mittig auf der Mittelachse 14 innerhalb der Flächen 28, 30, 32 liegt und einen mittigen inneren Fläehenteil 66 bildet, der axial weiter einwärts liegt als irgendein anderer innerer Flächenteil de. Bodens 18.
Die Verbundwölbung der Vertiefungsanordnung wird im wesentlichen von der Struktur der Bodenteile entlang den Radiallinien 46, 56 gebildet, wobei die erste Strukturform entlang den Radiallinien 46, 48, 50 Jeweils gleich und auch eine zweite Strukturfori entlang den Radiallinien 52, 54, 56 jeweils gleich ist. Wie ersichtlich, ist die Anordnung so getroffen, daß die Gesamtstruktur des Bodens entlang kollinearer Radiallinien 46, 54 und 50, 52 und 48, 56 Jeweils gleich ist; wie erkennbar werden wird, sind die unterschiedlichen Krümmungen des Bodens zwischen den entlang den Radiallinien 46 - 56 verlaufenden Radiallinien Jeweils gleich, so daß die verschiedenen gekrümmten Bodenteile symmetrisch zueinander liegen.
In den Fig. 1 und 5 ist die Bodenstruktur, wie sie sich endgültig im Körperteil 10 vor dem nachfolgenden Auswölben und nach dem Einlüllen des Inhalts unter Druck darstellt, entlang den Radiallinien 46, 48, 50 (Fig. 2) links von der Mittelachse 14 und entlang den Radiallinien 54, 56, 52 rechts von der Mittelachse 14 gezeigt. In der sich endgültig ausbildenden Lage bildet der Randteil 20 einen ringförmigen äußeren Flächenteil des Bodens 18, der allgemein in einer Ebene 67 quer zur Mittelachse 14 weiter - d. h. etwa 0,254 mm (0,01 in.) von der Außenseite des Wandteils 74 - axial auswärts als irgendein anderer äußerer Flächenteil des Bodens oder der Seitenwand 12, um für den görperteil 10 während eines Teils der nachfolgenden Verarbeitungs-und Behandlungsschritte eine starre stabile Abstütsung auszubilden.
Die gewölbten konkaven Wandteile 68 (Fig. 5) entlang den Radiallinien 46, 48, 50 haben einen verhältnismäßig großen Krümmungsradius R 5 mit einem Krümmungsmittelpunkt bei 70, der in einem erheblichen Abstand axial auswärts derselben und geringfügig neben der Achse 14 auf den Radiallinien liegen. Die Wandteile 68 sind im allgemeinen radial einwärts und axial auswärts geneigten Wandteilen 72 verbunden, die unter einem Neigungswinkel von bspw. etwa 2-1/30 zur Ebene 67 verlaufen, und zwar über gekrümmte Wandteile 74 mit einem verhältnismäßig kleinen Krüungsradius R 4, dessen Mittelpunkt bei 76 liegt. Die Wandteile 68 weisen einen verhältnismäßig großen Neigungswinkel von bspw.
etwa 20 bis 250 zur Ebene 67 an der Schnittstelle mit dem Wandteil 74 auf; der Zweck dieser Maßnahme ist unten beschrieben.
Die Wandteile 72 gehen in die Wandteile 22 mittels gekrümmter Wandteile 78 über, deren Krumzungsradius R 3 seinen Mittelpunkt bei 80 hat.
Die gekrümmten konkaven Wandteile 82 (Fig. 5) entlang den Radiallinien 52, 54, 56 haben einen etwas größeren Krümmungsradius R 6 als die Wandteile 68, wobei ein Krümmungsradius bei 84 axial auswärts über den Mittelpunkt 70 hinaus und entlang den Radiallinien 52, 54, etwas weniger weit neben der Mittelachse 14 liegt als der Krümmungsmittelpunkt 70. Die Wandteile 82 sind mit rückgekrümmten konvexen Wandteil 86 mit dem gleichen Krümmungsradius R 7 wie die konkaven Wandteile 82 verbunden, deren Krümmungsradius bei 88 um eine wesentliche Entfernung axial einwärts und neben der Mittellinie 14 liegt. Im Schnitt der gekrümmten Wandteile 82, 86 ist der Neigungswinkel zur Ebene 67 erheblich geringer, d. h. etwa 8-3/4°, als der Neigungswinkel des Wandteils 68 relativ zur Ebene 67; der Zweck dieser Maßnahme wird unten beschrieben, Die Konvex gekrümmten Wandteile 86 sind mit dem Flanschteil 22 über im wesentlichen flache Zwischenwandteile 90 und gekrünte Wandteile 92 verbunden, die einen kleinen Krümmungsradius R 10 mit dem Krüiiungsmittelpunkt bei 94 aufweisen. Der Krümmungsradius R 8 des Randteils 20 mit dem Mittelpunkt 97 entlang der Radiallinien 52, 54, 56 ist geringfügig, d. h. bspw. um etwa 0,381 mm (0,015 in.) kleiner als der Krümmungsradius R 2 des Randteils 20, mit dem Mittelpunkt bei 81 entlang der Radiallinien 46, 48, 50.
Eine derzeit bevorsugte und in den Abmessungen beispielhafte Ausführungsform der Bodenkonstruktion nach den Fig. 1 und 5 ist der folgenden Tabelle I ausgeführt, wobei der Axialversatz in "inches" (Millimeter) von einer zur Mittelachse 14 querliegenden Ebene 95 aus, in der die Mittelpunkte 24, 25 liegen, und der Querversatz von der Zentralachse 14 aus gemessen sind.
T a b e l l e I Radius-Nr. Radius Axialversatz Querversatz Inch mm Inch mm Inch mm R1 0,070 1,78 0,00 1,203 30,56 R2 0,185 4,7 0,1107 2,81 1,148 29,16 R3 0,580 14,73 0,629 15,98 0,951 24,16 R4 0,120 3,05 0,055 1,4 0,524 13,31 R5 1,028 26,11 0,980 24,89 0,018 0,46 R6 1,031 26,19 0,985 25,01 0,012 0,31 R7 1,031 26,19 0,970 24,64 0,886 22,50 R8 0,170 4,32 0,093 2,36 1,148 29,16 R9 0,070 1,78 0,00 1,209 30,71 R10 0,466 11,84 0,522 13,26 0,996 25,3 Vor dem Füllen mit dem Inhalt unter Druck, so daß der Boden 18 sich auswölbt, weist die Struktur des Körpers 10 (vergl. Fig. 2 und 3) einen mittigen konkaven Vertiefungsbereich 64 auf, der im wesentlichen von drei Gruppen gleichartig gekrümmter äußerer Oberilächensegmente 100, 102, 104 gebildet ist, die zwischen den Radiallinien 52 und 56, 52 und 54 sowie 54 und 56 verlaurein. Diese Gruppen gekrümmter äußerer Flächensegmente sind an der Mittelachse 14 im wesenltichen kreisrund und die Teile der Segmente, die an und radial auswärts der Radiallinien 46, 48, 52 verlaufen, verbleiben im wesentlichen kreisrund bis zum Schnittbereich mit den Wandteilen 72 an den gradlinigen Flächen 28, 30, 32, während die Segmentteile, die in Umfangrichtung beabstandet und zu den Radiallinien 52, 54, 56 verlaufen, allvählich in eine mehr oder weniger elliptische Konfiguration und in die gekrümmten Wandteile übergehen, die entlang den Linien 52, 54, 56 verlaufen. In den Scheitelbereichen 58, 60, 62 gehen die Lineartlächen 58, 60, 62, und die entlang der Linien 52, 54, 56 verlaufenden gekrümmten Wandteile mehr oder weniger in den zwischenliegenden flachen Wandbereich 90 über und bilden so einaiglatten äußeren Bodenbereich, der von den gepunkteten Linien angedeutet ist, die die Linearflächen 28, 31, 32 verbinden. Die strukturelle Anordnung schafft eine auslegerartige Abstützung für Jeder der Linearflächen 28, 30, 32 mit einen ersten, verhältnismäßig kurzen auslegerartigen Stützwandteil, der allgemein radial einwärts von den angrenzenden Abschnitt des Randteils 20 um Radiallinien 46, 48, 50 zwischen den Radiallinien 52,und 56, 52 und 54 bzw. 54 und 56 verläuft, sowie einem zweiten, verhältnismäßig langen auslegerartigen Stützwandteil, der allgemein radial einwärts von dem gegenüberliegenden Abschnitt des Randteils 20 um Radiallinien 52, 54, 56 zwischen den Radiallinien 46 und 48, 48 und 50 bzw. 46 und 50 und über die Mittelachse 14 hinaus veräuft und die Wandteile 68 einschließt.
Die Fig. 4 und 6 bis 9 zeigen nun eine Behälteranordnung mit dem Behälterkörper 10 der Fig. 1 - 3 und 5 nach den Füllen mit einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit wie Bier und mit einem oberen Verschluß 17. Der Boden 18 ist aus der in den Fig. 1 - 3 und 5 gezeigten Lage infolge des Drucks des Behälterinhalts von bspw. etwa 2,5 kg/cm2 (35 psi) und einer Temperatur von 210C (700F) auswärts gewölbt dargestellt.
Die Auswölbung des Bodens ändert die Struktur des Bodens, wie in den Fig. 6 und 7 in einzelnen gezeigt, wobei nur die Krümmungsradien R1, R9 der Wandteile 23 und deren Krüniungsnittelpunkt 24, 25 in der gleichen Zuordnung zur Seitenwand 12 verbleiben wie in den Fig. 1 - 3 und 5. Die axiale Lage der äußersten Flächen des Randteils 20 sind dabei geändert worden, so daß die Ebene, wie sie in den Fig. 1 - 3 und 5 definiert war, nicht mehr quer zur Mittelachse verläuft. Die Bodenteile 34-44 bilden sich zu einer allgemein kugeligen Konfiguration um, wobei die Linearflächenteile 28, 30, 32 auf gekrtiiiten Wandteilen 108 (Fig. 9) liegen, um eine Dreipunkt-Abstützung in der Form von drei allgemein gradlinigen Flächenbereichen 110, 112, 114 in einem Bereich 116 an den Mittelabschnitten der Lineartlächen 28, 30, 32 an den Radiallinien 46, 48, 50 zu bilden. Die äußersten Teile der Flächenbereiche 110, 112, 114 liegen um eine Entfernung von bspw. 2,16 mm (0,085 in.) axial auswärts der Ebene 95, so daß sie weiter axial auswärts liegen als irgend ein anderer Flächenteil des Bodens 18 oder der Seitenwand 12. Wie in der Fig. 8 gezeigt, erscheinen die Stützbereiche 110, 112, 114 angenähert elliptisch und können an den Schnittstellen mit den Radiallinien 46, 48, 50 etwas breiter sein, während sie entlang gekrümmter Linien, die von diesen abgehen, schmaler werden und in die Linearflächen 28, 30, 32 übergehen.
Wie nun die Fig. 6 und 7 zeigen, ist im ausgewölbten Zustand die Lage der Krümmungsmittelpunkte der gekrümmten Wandteile 23 unverändert und bleibt in der Ebene 95. Die Neigunswiikel der Flanschteile 21 relativ zur Ebene 95 haben sich geändert, wobei die Flanschteile 21 entlang Radiallinien 46, 48, 50 größere und die Flanschteile 21 entlang den Radiallinien 52, 54, 56 kleinere Neigungswinkel aufweisen.
Der Krümmungsradius R2 des Randteils 20 entlang den Radiallinien 46, 48, 50 ist nun kleiner, bspw. etwa 1,143 fl (0,45 in.), und der Krümmungsmittelpunkt 81 hat sich axial auswärts (bspw.
etwa 1,39 mm) (0,0547 in.) und radial auswärts (bspw. etwa o,36 mm) (0,014 in.> verschoben.
Der Krümmungsradius R3 der Wandteile 78 entlang der Radiallinien 46, 48, 50 hat zugenommen, (bspw. etwa 1,27 mm (0,050 in.) und der Krümmungsmittelpunkt 80 sich axial einwärts (bspw. etwa 0,84 mm (0,026 in.) und radial auswärts (bspw. etwa 3,15 mm (0,124 in.) verschoben.
Der Neigungswinkel des Wandteils 72 relativ zur Ebene 95 hat sich von etwa 2-1/3° auf 90 vergrößert.
Der Krümmungsradius R4 des Wandteils 74 hat abgenommen, wobei die axiale Lage des Krümmungsmittelpunkts 76 von einer von der Ebene 95 axial einwärts gelegenen Stelle in eine axial auswärts zu dieser Ebene gelegenen Ort verschoben hat. Zusätzlich ist die Querlage des Krümmungsmittelpunkts 76 radial einwärts um eine Strecke von etwa 0,152 mm (0,006 in.) gewandert. Folglich sind die Stützbereiche 11, 112, 114 infolge des geringeren Krümmungsradien der Wandteile 74 schäfer definiert als bei dem Zustand der Fig. 1 - 3 und 5.
Der Krümmungsradius R5 der Wandteile 68 hat (bspw. um etwa 4,98 mm) (0,196 in.) zugenommen und der Krümmungsmittelpunkt 70 sich axial auswärts verschoben, d. h. bspw. etwa 7,722 mm (0,304 in.), eo daß er nun in wesentlichen auf der Mittelachse 14 liegt. Die Krümmung der Wandteile 68 ist derart, daß diese im weeentlichen kugelige Wandteile im konkaven gewölbten Bereich 64 bilden, die einen geringfügig größeren Neigungswinkel sur Ebene 95 sm 8chnitt mit den Wandteilen 74 haben, um die Linearflächen 110, 112, 114 schärfe zu definieren.
Der Krümmungsradius R6 des Wandteils 82 hat sich stärker (bspw. etwa 0,483 mm) (0,019 in.) vergrößert als der grümmungsradius des Wandteils 68 und der Krümmungsmittelpunkt 84 ist (bspw. etwa 8,204 mm) (0,323 in.) weiter axial auswärts als der Krümmungsradius des Wandteils 68 sowie radial einwärts (bspw. etwa 0,737 mm) (0,029 in.) über die Mittelachse 14 in einer Entfernung von 0,432 mm (0,017 in.) gewandert. Die Krümmungsmittelpunkte 70, 84 haben sich also in entgegengesetzter Querrichtung radial verschoben und liegen nun an denen der Fig. 1 - 3 und 5 gegenüberliegenden Orten. Das Ergebnis ist, daß die Wandteile 82 konkaver sind und größere Neigungswinkel zur Ebene 95 haben.
Der Krümmungsradius R7 der Wandteile 86 hat verhältnismäßig stark zugenommen, d. h. um bspw. etwa 14,173 mm (0,558 in.), und der Krümmungsmittelpunkt 88 hat sich axial einwärts (bspw.
etwa 12,232 mm) (0,482 in.) und radial einwärts (bspw. etwa 6,934 mm) (0,273 in.) verschoben. Als Ergebnis sind die Wandteile 86 konkaver und haben einen größeren Neigungswinkel zur Ebene 95.
Der Krümmungsradius R10 der Wandteile 92 ist geringer geworden (bspw. etwa 2,184 mm) (0,086 in.) und der Krümmungsmittelpunkt 94 ist axial einwärts (bspw. etwa 1,372 mm) (0,054 in.) und radial auswärts gewandert (bspw. etwa 1,6 mm) (0,063 in.). Das Ergebnis ist, daß der Wandteile 92 konkaver ist und den Wandteil 86 unter einen schärferen Winkel schneidet.
Der Krümmungsradius R8 der Randteile 20 entlang den Radiallinien 52, 54, 56 ist (bspw. etwa 1,27 mm) (0,050 in.) kleiner geworden und der Krümmungsmittelpunkt 97 hat sich axial auswärts (bspw.
etwa 1,55 mm) (0,061 in.) und radial einwärts (bspw. etwa 0,914 mm) (0,036 in.) verschoben.
Diese beispielhaften Abmessungsverhältnisse, die Krümmungsradien und die Krümmungsmittelpunkte in dem ausgewölbten Zustand sind in der Tabelle II zusammengefaßt, wobei der Axialversatz von der Ebene 95 und der Querversats von der Mittelachse 14 aus gemessen sind.
T a b e l l e II Radius-Nr. Radius Axialversatz Querversatz Inch mm Inch mm Inch mm R1 0,070 1,78 0,00 1,203 30,56 R2 0,140 3,56 0,056 1,42 1,134 28,8 R3 0,63 16,00 0,603 15,32 1,075 27,31 R4 0,085 2,16 0,071 1,80 0,518 13,16 R5 1,224 31,09 1,84 32,16 0,00 R6 1,246 31,65 1,308 33,22 0,017 0,43 R7 1,589 40,36 1,452 36,88 0,613 15,57 R8 0,12 0,032 0,81 1,112 28,25 R9 0,070 1,78 0,00 1,209 30,71 R10 0,380 9,65 0,468 11,89 1,059 26,9 Die Länge und die Breite der im Dreieck angeordneten Aursetsbereiche hängt von den Materialeigenschaften, dem Formgebungsverfahren und dem Druck des Behälterinhalts ab. Die im wesentlichen flachen gradlinigen Eigenschaften der Kantenteile 28, 30, 32 des Bereichs 26 im vorgeformten Zustand der Fig. 1 - 3 ändern sich nach der Auswölbung und bilden axial auswärts gerundete,iu Dreieck liegende Aufsetzbereiche 110, 112, 114, die angenähert elliptische Gestalt haben können, wie in Fig. 8 gezeigt, wobei der axial am weitesten außen liegende Flächenbereich im allgemeinen um die Schnitte der Radiallinien 46, 48, 50 mit den Kantenteilen 28, 30, 32 herum liegt. Die im Dreieck liegenden Autsetzbereiche sind auf einer Seite - dem Randteil 20 am nächsten -auslegerartig durch die verhältnismäßig kurzen Wandteile 72 und auf der anderen Seite - am weitesten vom Randteil 20 entfernt -auslegerartig von den Wandteilen 68, 82, 86, 90 mit Verbundkrümmung entlang den Radiallinien 52, 54, 56 abgestützt, die einen ersten, radial außenliegenden und auswärts konvex gekrunten Teil 86, einen zweiten, radial in der Mitte liegenden, einwärts konkaven gekrümmten Teil 82 und einen dritten, radial im weitesten innen liegenden und konkav gekrümmten Teil 68 aufweisen, die mindestens teiluise angenähert in oder axial auswärts der Ebene 95 und axial einwärts vollständig über die Flächen 110, 112, 114 liegen.
Auf diese Weise behält der mittlere gewölbte Teil 64 seine allgemein konkave Gestalt im auswärts gewölbten Zustand bei, wobei mindestens ein Teil derselben allgemein mit der Ebene 95 fluchtet, um dem Boden ausreichend Festigkeit zu erteilen, um eine Einwärtswölbung zu verringern und die im Dreieck liegenden Au£-setzflächen 110, 112, 114 zu versteifen. Der genaue Ort des axial am weitesten einwärts liegenden Flächenbereichs 66 des gewölbten Wandteils 64 bezüglich der Ebene 95 hängt vom Ausmaß der Auswölbung des Bodens ab, wie er vom Behälterinnendruck bestint wird.
Die Konfiguration des Bodens in dem ausgewölbten Zustand hängt ab von der Ausgangsgestalt des Behälterkörpers, wie sie in den Fig. 1 - 3 und 5 gezeigt ist, und von dem Ausmaß der nachtolgenden Auswölbung des Bodens ab. Wie nun die Fig. 10 für einen Behälterkörper 10 aus 3004-H19-Aluminiumblech mit einer anfänglichen Bodendicke von etwa 0,36 mm (0,014 in.) und den ansonsten gleichen Abmessungen wie oben beschrieben, ist der Boden 19 axial auswärts aus einer Anfangslage 120 in verschiedene auswärts ausgelenkte Lagen 122, 124, 126, 128, 130, 132 auswölbbar, wenn der Innendruck des Behälters von 0 auf 4,218 kg/cm² (0 auf 60 psi) in Schritten von jeweils 0,703 kg/cm² (10 psi) zunimmt. Die axiale Auslenkung der im Dreieck liegenden Aufsetsrlächen 110, 112, 114 gegenüber der Ebene 95 tst in dci Tabelle III zusammengefaßt: T a b e l l e III Innendruck Axialauslenkung Ortsänderung psi kg/cm² inch mm inch mm 0 0 0,065 1,651 0,000 10 0,703 0,115 2,921 0,050 1,27 20 1,406 0,139 3,531 0,024 0,61 30 2,109 0,159 4,04 0,020 0,51 40 2,812 0,177 4,496 0,018 0,457 50 3,515 0,196 4,98 0,019 0,483 60 4,218 0,210 5,334 0,014 0,356 Wenn also der Druck zunimmt, nimmt die Zunahme der Auslenkung infolge der Konfiguration des Bodens und der in diesen vorliegenden Restspannungen ab. Das Ausmaß der Ausbiegung des Boden hängt weiterhin von der Dicke und der Art des verwendeten Werkstoffs ab. Bspw. wird ein ansonsten gleicher Aluminiumbehälterkörper mit einer anfänglichen Bodendicke von etwa 0,33 mm (0,0130 in.) axial stärker ausbiegen als der Behälter der Eabelle I, während ein gleicher Aluminiumkörper mit einer Antangsbodendicke von etwa 0,381 mm (0,015 in.) axial weniger stark ausbiegt als der Behälter der Tabelle I.
Die Fig. 11 - 16 zeigen nun eine Vorrichtung zum Ausbilden des Behälterkörpers 10 der Fig. 1 - 3 und 5. Ein bewegliches Stempelelement in Form eines Stempels 140, ein erstes Gesenkelement in Form des Gesenks 142, das auf den Stempel 140 gelagert und mit diesem bewegbar ist, sowie ein zweites Gesenkelement in Form des Gesenks 144 sind vorgesehen, wobei letzteres bezüglich des Stempels 140 und des ersten Gesenks 142 fest angeordnet ist. Der Stempel 140 und die Gesenke 142, 144 sind in eine herkömmliche (nicht gezeigte) Maschine eingesetzt.
Der Stempel 140 weist eine zylindrische Seitenfläche 146 nit einem Durchmesser von bspw. etwa 65 mm (2,541 in.) auf, deren unteres Ende 147 sich mit einem Winkel von etwa 10 einwärts verjüngt und sich an die Innenfläche 148 der Seitenwand 12 anlegen kann. Ein ringförmiger Rand 150 am unteren Ende bildet eine ringförmige, auswärts gewandte Formgebungsfläche 152. Bin ringförmiger Hohlraum 154 befindet sich zwischen der zylindrischen Seitenwandfläche 155 und den Gesenk 142, wobei eine konisch verlaufende Wandfläche 156 in eine aufgeweitete ringförmige Wandfläche 158 übergeht. In einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform kann man die Seitenwandflächen 155 bis zur Formgebungsfläche 152 vorziehen, um in einer Ebene zu enden, die von der ringförmigen Bodenfläche 172 des Gesenks 142 gebildet wird, so daß die konische Wandfläche 156 und der verhältnismäßig große Zwischenraum 160 entfallen und sich die aufgeweitete Wandfläche 158 verkürzt.
Das Gesenkelenent 142 weist einen vergrößerten Kopfteil 162 mit einen Durchmesser von bspw. 50,8 mm (2,0 in.) auf, der eine ringförmige Anschlagschulter 164 aufweist, die sich auf die Bodenwand (nicht gezeigt) des Hohlraums 154 des Stempels auflegt; ein Befestigungsschaft 166 ist mit einem Gewinde 168 versehen, und läßt sich in eine (nicht gezeigte) Gewindebohrung in Stempelschaft (nicht gezeigt) einschrauben. Die zylindrische Seitenwandfläche 170 des Kopfes 162 ist von den Seitenflächen 155, 156, 158 des Stempels beabstandet, so daß ein verhältnismäßig großer Zwischenraum 160 entsteht. Die ringförmige Bodenfläche 172 befindet sich axial einwärts der Ringfläche 152 in einer Entfernung von bspw. 1,143 mm (0,045 in.). Eine prismatische Formgebungsvertiefung 174 mit vorzugsweise einer allgemeinen Querschnittsgestalt in Forn eines gleichseitigen Dreiecks befindet sich mittig und symmetrisch zur Zentralachse 14 in Kopfteil 162. Die Vertiefung 174 wird von einer quervcrlaufenden Bodenfläche 176, die axial einwärts der Fläche 172 in einem ausreichenden Abstand liegt, um eine Berührung mit dem Boden 18 des Behälterkörpers 18 zu verhindern, und drei axial verlaufenden Seitenwandflächen 178, 180, 182 gebildet, die über abgerundete, axial verlaufende Seitenwandflächen 184, 186, 188 ineinander übergehen. Die Schnitte der Wandflächen 178-188 mit der Wandfläche 172 sind leicht gerundet und bilden gradlinige Formgebungskanten, mit denen die gradlinigen Kantenflächen 28, 30, 32 im Behälterboden 18 ausgebildet werden. Ein axial verlaufender Kanal 190 mit sechseckigem Querschnitt, der ein Werkzeug wie einen Imbusschlüssel aufnehmen kann, um das Gesenkelement 142 zu mintieren und abzunehmen, ist mit einem Kanal (nicht gezeigt) im Stößel verbunden, um wahlweise Druckluft von einer herkömmlichen Druckluftquelle (nicht gezeigt) in der Vertiefung 174 einzuführen, die das Auswerfen des geformten Dosenkörpers 10 aus dem Stempel 140 am Ende des Formgebuntworgangs unterstützen soll.
Das Gesenk 144 weist einen ringförmigen Körper 192 mit einen Durchmesser von bspw. etwa 63,5 mm (2,5 in.) auf, dessen oberste Fläche strukturiert ist und einen ringförmigen flachen äußeren AuBenteil 194, einen ringförmigen flachen Zwischenteil 196 mit einen Außendurchmesser von bspw. etwa 54,9 mm (2,160 in.) der etwa 0,51 mm (0,020 in.) axial auswärts vom Flächenteil 194 versetzt ist, und einen mittig liegenden gewölbten Teil 198 mit einem Ringumfang von bspw. etwa 22,352 mm (0,880 in.) Durchme8-ser aufweist. Eine Formgebungsfläche 200 mit Verbundkrümiung ist axial von der Fläche 194 an der Zentralachse 14 um etwa 4,19 mm (0,165 in.) versetzt. Die Fläche 200 hat eine Verbundkrümmung, wobei die Bereiche 202 am Flächenzwischenteil 196 einen Krümmungsradius von etwa 4,45 mm (0,175 in.) aufweisen und ihre Erümmungsmittelpunkte von der Fläche 194 axial um etwa 1,6 mm (0,063 in.) axial und von der Zentralachse 14 nach links (Fig.
16) um etwa 7,32 mm (0,288 in.) versetzt sind. Die Flächenbereiche 204 im Mittelteil der Formgebungsfläche 200 haben einen Krünungsradius von etwa 25,15 mm (0,990 in.), wobei die Kriimmungsmittelpunkte von der Fläche 194 axial um etwa 20,96 mm (0,825 in.) versetzt auf der Zentralachse 14 liegen.
Die Fig. 11 zeigt die Strktur des Bodens 18 der Fig. 1 - 3 und 5, während sie in einem zweistufigen Vorgang während des Endes der Bewegung des Stempels 140 gebildet wird, das den Behälterkörper 10 zu der allgemeinen Konfiguration der Fig. 1 zieht, und nachdem die Formgebungskräfte des Stempels 140 und der Gesenkelemente 142, 144 abgenommen worden sind. Während der Stempel 140 und das Gesenk 142 auf das Gesenk 144 hin lauten, legt der Mittelpunkt des Bodens 18 sich zunächst auf den Mittelteil der Wölbung 198 auf dem Gesenk 144 auf. Bei weiterer Bewegung des Stempels 140 und des Gesenks 142 bewirkt die Wölbung 198 des Gesenks 144 eine axial einwärts gerichtete Auslenkung des Bodens 18, wobei das Material eine sowohl vorübergehende als auch eine dauernde Streckung und eine gewisse anfängliche permanente Verformung im mittleren Wölbungsbereich des Bodens erfährt. Wenn nun der Stempel 140 und das Gesenk 142 etwa 0,635 - (0,025 in.) weiterlaufen, legt die Fläche 172 sich auf die Innenfläche des Bodens an den Kantenflächen 178, 180, 182 der Vertiefung 174 an und beginnt die Formgebung der gekrümmten Wandteile 74 und der gradlinigen Kantenflächen 28, 30, 32, während der mittlere Wölbungsteil des Bodens weiter ausgeformt wird. Sodann treten die äußere Unfangkante der Fläche 196 und die Fläche 194 mit den äußeren Umfangsteilen des Bodens 18 in Berührung, um die Formgebund der gekrümmten Wandteile 78 und 92 zu beginnen.
Bei weiterer Bewegung des Stempels 140 und des Gesenks 142 wird der äußere Umfangsteil des Bodens zwischen der Fläche 152 des Stempels 140 und der Fläche 194 des Gesenks 144 festgehalten, während die gekrümmten Wandteile 78, 92 weiter über die gerundeten äußeren Umfangskanten der Fläche 196 in den Zwischenraum 160 hineingeformt werden, wobei der radial am weitesten einwärts liegende Teil der Wandteile 82 durch die inneren Umfangsteile der Fläche 172 abwärts zur Fläche 196 gedrückt werden, ohne die axial angrenzenden Teile der Fläche 196 zu berühren.
Damit ist die vorläufige Formgebung des Wölbeteile 64 abgeschlossein.
Nach der Ausbildung des Behälterkörpers 10, wie in Fig. 11 gezeigt, werden der Stempel 140 und das Gesenk 142 von Gesenk 144 abgehoben. Während dieser Bewegung ziehen herkömmliche Abziehfinger (nicht gezeigt) den Dosenkörper 10 vom Stempel 140 ab, die sich an das offene Ende der sonde anlegen. In der berorsugten Ausführungsform der Erfindung beaufschlagt man die Innenfläche des Bodens 18 durch die Vertiefung 174 uld den kanal 190 hindurch mit Druckluft oder verbindet mindestens die Vertiefung 174 über den Kanal 190 mit der Umluft, um einen Unterdruck in der Kammer 174 zu verhindern, der ein Abziehen des Behälterkörpers behindern würde.
Die Anordnung der Vorrichtung ist so getroffen, daß Formgebungsrestkräfte in Behälterboden entstehen, die nach den Entfallen der Forrgebungskräite durch Trennen des Stempeln 140 und des Gesenks 142 von Gesenk 144 den Boden 18 weiter in die, in den Fig. 1 - 3 und 5 gezeigte, Konfiguration bringen. Wenn die Formgebungskräfte abgenommen werden, biegt der Boden 18 sich axial auswärts, wobei der Wandteil 72 aus der radial und axial einwärts geneigten Lage der Fig. 11 in die radial einwärts und axial auswärts geneigte Lage der Fig. 1,5 biegt. Als Ergebnis sind der gekrümmte Wandteil 78 und der gekrümmte Randteil 20 axial entgegengesetzt versetzt, so daß der Krümmungsradius geringer wird und die Flanschteile 21, 22 sich bilden. Als weiteres Ergebnis wandert der gekrümmte Wandteil 74 axial auswärts und verursacht damit eine Verringerung des Krummungsradius, während die Kantenflächen 28, 30, 32 sich scharfer ausbilden.
Beim Abnehmen der Formgebungskräfte und den Entfallen der axial auswärts gerichteten Ausbiegung des Bodens 1J, bilden sich die verhältnismäßig langen, entlang den Radiallinien 52, 54, 56 verlaufenden Wandteile, deren Mittelteile beir Abschluß der Formgebungsvorgänge der Fig. 11 im wesentlichen gradlinig sind, zu den rückwärts gekrümmten Wandteilen 82, 86 infolge der axial auswärts gerichteten Ausbiegekräfte und der vorläufigen Krümmung des Wandteils 92 um. Als Ergebnis verschiebt sich der gekrümmte Wandteil 92 geringfügig axial ein- und radial auswärts und verringert damit den Krümmungsradius, während die Kantenflächen 28, 30, 32 schärfer definiert werden. Als weiteres Ergebnis werden der gekrümmte Teil 92 und der gekrümmte Randteil 20 entgegengesetzt zueinander axial versetzt, so daß der Erusmungsradius geringer und die Flanschteile 21, 22 ausgebildet werden. Die Restkräfte im Boden 18 formen den Boden dabei infolge der sich ändernden Flächengröße der verschiedenen Wandteile, der sich ändernden radialen Längen der verschiedenen Wandteile, der Lage der verschiedenen gekrümmten Randteile und des unterschiedlichen Widerstands, den die verschiedenen Wandteile wie der Wölbeteil 64, die gekrümmten Teile 23, 74, 78 und 92 einer radial axial auswärts gerichteten Ausbiegung des Bodens 18 beim Abnehmen des Formgebungskräfte entgegensetzten, weiter zu der in Fig. 1 gezeigten Gestalt aus. Zusätzlich schaft der verjüngte Endeteil 19 der Seitenwand 12 eine größere Wanddicke, die mit zusätzlicher Festigkeit der Ausbiegung des Bodens 18 entgegenwirkt.
Die vorgehende Beschreibung der Konfiguration des Bodens 18 des Behälterkörpers 10 und insbesondere der unterschiedlichen trümmungen der selben und des Wölbeteils 198 auf dem Gesenkelement 144 auf deren wesentliche Eigenschaften beschränkt ist, wie sie erforderlich sind, damit der Durchschnittsfachmann die Ertindung verstehen und auswerten kann, die entsprechend der vorgehenden Beschreibung tatsächlich praktisch ausgeführt worden ist. Während weiterhin die genauen Zusammenhänge der verschiedenen Teile des Bodens 18 und die Wechselwirkung dieser Teile beim Ausbilden der Konfiguration nach den Fig. 1 - 3 und 5 hier nicht vollständig beschrieben bzw. durchschaut sind, ist die vorliegend beschriebene Vorrichtung und das vorliegende beschriebene Herstellungsverfahren für einen Behälterkörper 10 mit einer Konfiguration nach den Fig. 1 - 3 und 5 entsprechend der vorgehenden Beschreibung in die Praxis umgesetzt worden. Weiterhin sind auch Behälter mit Bodenkonstruktionen nach den Fig. 4 und 6 - 8 nach der vorgehenden Beschreibung bereits praktisch ausgeführt worden.
Die oben angegebenen Abmessungen sind beispielhaft für einen derzeit bevorzugten Behälter aus Aluminiumblech mit einer Anfangsdicke von etwa 0,36 mm (0,0140 in.), wobei diese Abeessungen jedoch geändert werden können, um andere Werkstoffe verwenden und verschiedene strukturelle Eigenschaften erzielen zur können, wie sie für die unterschiedlichen Anforderungen im Einsatz erforderlich sind. Der Behälter kann aus anderem metallischem Werkstoff - bspw. Stahl - hergestellt sein, desgl. auch aus Kunststoff oder Verbundmaterial, wobei der Boden der Fig.
1 - 3 und 5 durch herkömmliche Formgebungsverfahren ausgebildet werden kann. Zusätzlich kann der Behälter mehr als drei Autsetzbereiche im Boden aufweisen - bspw. vier oder auch fünf. L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Behälter zur Aufnahme und Lagerung des Behälterinhalts unter Druck, mit einer vorzugsweise aus verhältnismäßig dünnem Bogenmaterial hergestellten Seitenwandung, einem auswärts biegbaren Boden, der unter dem Druck des Behälterinhalts nach außen biegen kann und vorzugsweise aus verhältnismäßig dünnem Bogeneaterial besteht, und mit einer Aufsetzanordnung auf des Boden, die den Behälter unter dem Druck des Behälterinhalts in einer vertikal aufrechten Lage abstützt, dadurch gekennzeichnet daß die Auisetzanordnung einen allgemein viel eckig gestalteten vertieften und mittig i Boden angeordneten Bereich (26), der von mindestens drei langen gradlinigen äußeren Kantenflächen (28, 30, 32) gebildet ist, die axial auswärts von allen anderen äußeren Bodenflächen liegen, sowie eine auslogerartige Stützanordnung zwischen der Seitenwand (12) und den Kantenflächen (28, 30, 32) aufweist, um die Kantenflächen unter dem Druck des Behälterinhalts zwischen der Seitenwandung (12) und den Kantenflächen axial auswärts aller anderen Flächenbereiche des Bodens anzuordnen und abzustützen, wobei die Kantenflächen die einzigen Autsetsflächen für den Behälter in der vertikal aufrechten Lage unter dem Druck des Behälterinhalts darstellen.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Kantenflächen (28, 30, 32) entlang axial auswärts konvex gekrümmter Wandteile des Bodens (18) verlaufen, wobei die Mittelteile der langen Kantenflächen axial weiter auswärts an die Endteile der langen Kantenflächen liegen, und daß der Behälter in der vertikal aufrechten Lage nur durch die Mittelteile der langen Kantenflächen abgestützt wird.
3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile der langen Kantenflächen relativ zur Zentralachse (14) des Behälters radial und relativ zueinander in Umfangsrichtung gleichbeabstandet sind.
4. Behälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzei¢hnet, daß der vertiefte Wandbereich (26) einen mittig liegenden und axial einwärts verlaufenden gekrummten Teil (64) ii Boden (18) aufweist.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmt Wandteil (64) eine Verbundkrümmung sowie eine erste Gruppe von drei Wandabschnitten gleicher allgemeiner KrünunS, die entlang drei gleichbeabstandeten Radiallinien (46, 48, 50) von der Zentralachse des Behälters zum Mittelteil Jeder der Kantenflächen verlaufen, sowie eine zweite Gruppe von drei Wandabschnitten gleicher allgeueiner Krümmung aufweist, die entlang der drei gleichbeabstandeten radialen Linien (52, 54, 56) von der Achse (14) des Behälters zu den Scheiteln des dreieckig gestalteten Flächenbereichs verlaufen, den die drei langen Kantenflächen bilden, wobei die erste und die zweite Gruppe der gekrümmten Wandabschnitte durch zwischenliegende gekrümmte Wand abschnitte miteinander verbunden sind.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß die gekrümmten Wandabschnitte der ersten Gruppe einen geringeren Krümmungsradius als die gekrümmten Wandabschnitte der zweiten Gruppe aufweisen.
7. Behälter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder der Wandabschnitte der ersten Gruppe entlang einer gemeinsamen Radiallinie an der Zentralachse mit einem der gekrümmten Wandabschnitte der zweiten Gruppe verbunden ist und jeder der verbundenen gekrümmten Wandabschnitte entlang einer gemeinsamen Radiallinie verläuft, so daß die Mittelteile der langen Flächen auslegerartig abgestützt werden.
8. Behälter nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe gekrümmter Wandabschnitte einen axial einwärts verlaufenden gewölbten, mittig liegenden Wandteil im Boden bilden, der Umfangsteile aufweist, die radial einwärts von den langen Kantenflächen beabstandet liegen.
9. Behälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet. daß der vieleckig gestaltete Bereich (26) allgemein dreieckig ist, in der Mitte des Bodens (18) liegt und von drei langen gradlinigen äußeren Kantenflächen (28, 30, 32) gebildet ist.
10. Vorrichtung zum Einformen einer Stützstruktur in den Boden des Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine erste Werkzeugeinrichtung (140, 142), mit der Formgebungskräfte auf eine Oberfläche des Bodens aufgebracht werden können, einen vieleckig gestalteten Hohlraum (174) in der ersten Werkzeugeinrichtung, der mittig in dieser liegt und einen Mittelteil des Bodens (18) aufnimmt, mindestens drei langgestreckte gradlinige Kantenflächen (178, 180, 182) auf der ersten Werkzeugeinrichtung, die den Hohlraum bilden und nur mit am Mittelteil der Bodenwand angrenzenden Teilen der einen Oberfläche der Bodenwand in Berührung bringbar sind, durch eine zweite Werkzeugeinrichtung (144), um Formgebungskräfte auf die gegenüberliegende Seite des Bodens aufzubringen, und durch einen vorstehenden gewölbten Bereich (198), der mittig auf der zweiten Werkzeugeinrichtung angeordnet ist und nur die gegenüberliegende Fläche des Mittelteils des Bodens sowie Teile der gegenüberliegenden Oberfläche des Bodens berührt, die an den Mittelteil angrenzen und axial mit dem Hohlraum in der ersten Werkzeugeinrichtung fluchten, wobei der vorstehende gewölbte Bereich (198) in seinen Abmessungen kleiner als der Hohlraum (174) ist, um in diesem aufgenommen werden zu können, ohne daß der gewölbte Bereich und die eine Fläche des Bodens im Mittelteil des Bodens die erste Werkzeugeinrichtung berühren.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Luftdurchlaß (190) in der ersten Werkzeugeinrichtung (140, 142), der an den Hohlraum angeschlossen ist, um die Innenfläche des Bodens des Behälters mit Luft zu beaufschlagen und so dessen Entfernen von der ersten Werkzeugeinrichtung zu erleichtern.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Werkzeugeinrichtung (140, 142) einen Stempel (140) mit einer Seitenwandfläche (146), die in den Behälter in Berührung mit der Innenfläche der Seitenwandung des Behälters eingebracht werden kann, mit einer Bodenfläche (152), die auf außenliegende Teile der Innenfläche des Behälterbodens nach der Behälterseitenwand aufgesetzt werden kann, und mit einer Mittelbohrung (154) aufweist, die durch die Bodenfläche (152) des Stempels (140) verläuft, wobei ein Formgebungselement (142) in der Mittelbokrung (154) angeordnet ist und der vieleckig gestaltete Hohlraum (174) und die langgestreckten gradlinigen Xantenflächen (178, 180, 182) sich auf dem Formgebungselement befinden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, ßekennzeichnet durch eine Ringnut zwischen dem Stempel (140) und dem Formgebungselement (142), um einen ringförmigen Randteil im Behälterboden auszubilden.
14. Vorrichtung nach einem der Anspräche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite erkzeugeinrichtung (144) weiterhin ein Gesenk mit einer ersten ringförmigen, außenliegenden Anschlagfläche (194), die mit einem ringförmigen, außenliegenden Teil (152) des Behälterbodens fluchtet, sich an sie anlegen kann und sie abstützt, und eine zweite zwischenliegende ringförmige Anschlagfläche (196) axial auswärts der ersten ringförmigen außenliegenden Anschlagfläche aufweist, die mit einem ringförmigen zwischenliegenden Wandteil des Behälterbodens fluchtet, an ihn anschlägt und ihn abstützt, und daß der vorstehende gewölbte Bereich mittig auf der zweiten ringförmigen Anschlagfläche und axial auswärts von der zweiten ringförmigen Anschlagfläche liegt.
15. Verfahren zum Einformen einer Stützstruktur in den Boden eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst die Außenfläche des Bodens (18) mit einem kraftaufbringenden ersten Werkzeug mit einem mittig gelegenden, vorstehenden, konvex gekrümmten aufgewölbten Bereich (198) in Berührung bringt, der im Boden einen mittigen Vertiefungsbereich allgemein konkaver Krümmung ausbildet, dann auf die Innenfläche des Bodens ein kraftaufbringendes zweites Werkzeug mit einem vieleckig gestalteten mittigen Hohlraum (174) aufsetzt, der von langgestreckten außenliegenden Kantenflächen gebildet wird und schließlich zusätzliche Kraft auf die Außenfläche des Bodens mit dem gekrümmten gewölbten Bereich auf dem kraftaufbringenden ersten Werkzeug (144) aufbringt und damit den mittigen Vertiefungsbereich im Boden im Hohlraum weiter ausformt, ohne daß die Innenfläche des Bodens im mittleren Vertiefungsbereich vom kraftaufbringenden ersten Werkzeug berührt wird, und gleichzeitig um den mittigen Vertiefungswandbereich herum langgestreckte Umfangskantenflächen auf der Außenfläche des Bodens ausbildet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man mittig liegende Teile des mittigen Vertiefungsbereichs setzt, während man umgebende außenliegende Teile des mittigen Bereichs während des dritten Schritts streckt, während des dritten Schritts außenliegende Teile des Bodens setzt, viertens die vom ersten und vom zweiten Werkzeug aufgebrachten Kräfte abnimmt, und fünftens den mittleren Vertiefungsbereich und die um gebenden außenliegenden Teile des Bodens ausformt, damit der Boden in eine axial auswärts gebogene Lage sich auswärts ausbiegen kann, in der mindestens Teile der langgestreckten Umfangskantenflächen axial weiter auswärts liegen ale irgendwelche anderen Flächenteile des Behälters.