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Die Erfindung bezieht sich auf eine druckfeste Dose aus dünnem Metall, welche
einen Dosenkorpus mit tiefgezogener geglätteter zylindrischer Seitenwandung, wie
beispielsweise eine Getränkedose, die ein verbessertes Bodenprofil aufweist.
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Es gibt laufende Bemühungen, Getränkedose der im Oberbegriff des Anspruchs 1
genannten Art herzustellen, teilweise auch aus umweltorientierten Gründen, wobei
diese Dosen in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden und ein immer
geringeres Gewicht aufweisen, indem man von einem immer dünneren Ausgangsmaterial
ausgeht. Bei einer Verringerung der Stärke des Materials von Getränkedosen,
beispielsweise von einer Stärke des aus Stahl bestehenden Ausgangsmaterials von
0,26 mm ausgehend auf weniger auf 0,22 mm, zeigte sich, dass die
Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Innendruck von mehr als 689 kPa (100 psi) insbesondere
bei schon vorhandenen Böden üblicher Getränkedosen nicht in allen Fällen
ausreicht, was zur Bildung nicht akzeptabler Verformungen der Getränkedosen führt.
Eine weitere bestehende Anforderung hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit des
Bodens, ohne Berücksichtigung der Stärke des Materials, besteht darin, dass bei einem
Prüfdruck von bis zu 100 psi der hochstehende Rand einer Getränkedose in axialer
Richtung nicht um mehr als 0,44 mm abweichen sollte, um so eine gute Stabilität
einer aufrecht stehenden Dose zu ermöglichen.
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Dosen mit einem Bodenprofil, das einen einstückig mit dem Korpus ausgebildeten
und konvex nach außen gewölbten Rand aufweist, sind aus dem Beitrag "Light years
ahead" [Um Lichtjahre voraus] in der Fachzeitschrift "The Canmaker", November 1996,
Seiten 43 bis 44, und aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-040014 bekannt.
Dabei weist ein Bodenprofil gemäß diesem Fachartikel einen flachen Boden auf, der
in der Mette einen nach innen ragenden flachen Vorsprung besitzt:
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Die US-Patentschrift 5421480 beschreibt als Alternative zu Dosenböden mit einwärts
geformter Wölbung einen Dosenboden, der eine flache Mittelplatte aufweist, die mit
einem gebogenen bzw. gewölbten Wandungsabschnitt über eine im Wesentlichen
flache Wandungsplatte verbunden ist. In der französischen Patentschrift 2398669
wird eine Lebensmitteldose beschrieben, die einen im wesentlichen flachen Boden
aufweist, der über eine Reihe konkaver und konvexer Abschnitte mit einer gewölbten
bzw. gebogenen Wandung verbunden ist. Die französische Patentschrift FR 2248981
beschreibt eine Dose mit einem Boden, der eine Wölbung in der Mitte aufweist, die
über horizontale und/oder flache schräge Abschnitte mit den Seitenwandungen
verhunden ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dose mit einem
alternativen Boden und Bodenprofil zu schaffen, die eine höhere Widerstandsfähigkeit
besitzt, damit dünnere Ausgangsmaterialien verwendet werden können.
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Die Erfindung besteht in einer druckfesten Dose aus dünnem Metall, welche eine
tiefgezogene geglättete zylindrische Seitenwandung und einen integralen Boden
aufweist, der eine zentrierte, nach innen vorstehende Wölbung besitzt, welche sich
dadurch auszeichnet, dass die Seitenwandung und die Wölbung mittels eines
kontinuierlich gekrümmten konvexen Bodenabschnitts miteinander verbunden sind.
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Durch diese Kombination von Merkmalen wird erreicht, dass der Boden der
Getränkedose gegenüber einem Innendruck widerstandsfähiger ist und die vorstehend
aufgeführten Anforderungen unter Verwendung dünnerer Materialien erfüllt werden. Die
Wölbung, die im Vergleich zum Durchmesser der Dose vergleichsweise klein ist,
kann sich zu einer konvexen Form ausdehnen, was ein Hinweis auf einen
unerwarteten Druckanstieg in einer geschlossenen Getränkedose ist. Eine dünnwandige
Dose mit einem nach außen konvex gewölbten Boden, der einstückig mit dem Korpus
ausgebildet ist, besitzt die erforderliche Druckfestigkeit und lässt sich leicht
herstellen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dose zeichnet sich
dadurch aus, dass bei einer Dose mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm die
Wölbung einen Durchmesser im Bereich von 18 bis 30 mm besitzt, und besonders
bevorzugt weist die Wölbung einen Durchmesser zwischen 20 und 25 mm auf. Damit
wird erreicht, dass sich die Wölbung bei einem Druckanstieg in einer geschlossenen
Getränkedose von etwa 7 bar oder mehr aus einer konkaven Form zu einer
konvexen Form ausdehnt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dose weist die
Dose eine Vielzahl von kleinen Auflagevertiefungen auf, welche es möglich macht,
dass die Dose stabiler auf einer flachen Oberfläche steht.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Dose aus einem Ausgangsmaterial aus
Stahl mit einer Stärke von weniger als 0,22 mm und besonders bevorzugter Weise
mit einer Stärke von weniger als 0,20 mm hergestellt. Damit wird erreicht, dass die
Dose selbst ein Gewicht von 20 Gramm aufweist und dabei in der Lage ist,
gegenüber dem geforderten Druck von 689 kPa (100 psi) widerstandsfähig zu sein.
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Die erfindungsgemäße Dose besteht aus einem Verpackungsstahl und besitzt nach
der Glättung der Wandungen im typischen Fall eine Wandungsstärke im Korpus von
0,10 mm oder weniger, sogar von nur 0,06 mm oder darunter.
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Die kleinen Auflagevertiefungen erstrecken sich unterhalb des untersten Teils des
konvexen Bodens, während der Aufsetzbereich innerhalb praktischer Grenzen zum
Umfang hin versetzt ist, wobei die Anforderungen hinsichtlich einer angemessenen
Festigkeit erfüllt werden. Die Anzahl der kleinen Auflagevertiefungen kann dabei frei
gewählt werden.
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Die Höhe der kleinen Auflagevertiefungen relativ zum konvexen Boden hängt
erheblich von der Voraussetzung ab, ob die Dose stapelbar sein soll oder nicht. Wenn
nicht gefordert ist, dass die Dose mit anderen Dosen gleicher oder ähnlicher Art
gestapelt werden kann, kann die Höhe der kleinen Auflagevertiefungen so klein wie
möglich gehalten werden, wobei sie vorzugsweise im Bereich von bis zu 4 mm liegt.
Dies gestattet ein stabiles Aufstellen der Dose auf einer flachen Oberfläche.
Vergleichsweise kurze kleine Auflagevertiefungen lassen sich in dem konvex geformten
Boden einer Dose leicht herstellen. Die kleinen Auflagevertiefungen können am
Boden der Dose auf unterschiedliche Weise angebracht werden, beispielsweise durch
Anschweißen oder Ankleben. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die
kleinen Vertiefungen einteilig mit dem Dosenkorpus ausgebildet.
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Wenn außerdem gefordert ist, dass sich die Dose mit Dosen gleicher oder ähnlicher
Art stapeln lässt, sollte die Höhe der kleinen Auflagevertiefungen im Bereich
zwischen 4 und 6 mm liegen, wenn ein üblicher Deckel mit daran verbleibender Lasche
verwendet wird. Veränderungen bei einem solchen üblichen Deckel könnten zu einer
Verringerung der Höhe der kleinen Auflagevertiefungen führen, was im Hinblick auf
eine einfache Herstellung bevorzugt wird.
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Nachstehend wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben, in welcher:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Korpusteils für eine Dose mit einem
Durchmesser von 60-65 mm nach dem Stand der Technik ist;
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Fig. 2 einen Teil eines Korpusteils eines erfindungsgemäßen Dosenkorpus in
schematischer Ansicht darstellt;
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Fig. 3 einen Teil eines Korpusteils eines erfindungsgemäßen Dosenkorpus mit
einer Vielzahl von kleinen Auflagevertiefungen in schematischer Ansicht zeigt,
und
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Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Korpusteils für eine Dose in Abhängigkeit
von der Höhe der kleinen Auflagevertiefungen ist.
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Fig. 1 stellt einen Teil des Bodens einer axialsymmetrischen Dose dar, welche einen
Aufstellrand (1) und ein zur Innenseite hin hohles Teil aufweist, das auch als
Wölbung (2) bezeichnet wird.
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Fig. 2 zeigt einen Teil des Bodens der erfindungsgemäßen Dose, welche einen nach
außen konvex gewölbten Boden und eine kleine, nach innen ragende Wölbung in der
Mitte des Bodens besitzt, wobei der Boden als Hinweis auf einen unerwarteten
Druckanstieg in einer geschlossenen Getränkedose nach außen schnellen kann. Die
Abmessungen der Wölbung sind dabei so eingestellt, dass die Wölbung sich bei
einem Druck von 7 bar oder mehr erheblich verformt.
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Fig. 3 stellt einen Teil des Bodens der erfindungsgemäßen Dose dar, der auch eine
Vielzahl kleiner Auflagevertiefungen bzw. Grübchen aufweist. Diese kleinen
Auflagevertiefungen machen es möglich, dass die Dose auf einer ebenen Fläche stabiler
stehen kann.
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Fig. 4A ist die Ansicht eines Teils eines axialsymmetrischen Dosenkorpus mit einem
konvex nach außen gewölbten Boden, der eine Wölbung gemäß der Erfindung
besitzt. Fig. 4B zeigt einen Teil eines Dosenkorpus, wie er in Fig. 4A dargestellt ist, der
jedoch auch kleine Auflagevertiefungen enthält, wodurch es möglich wird, dass die
Dose auf einer ebenen Fläche stabil aufgestellt werden kann. Fig. 4C stellt einen Teil
eines Dosenkorpus dar, wie ihn Fig. 4B zeigt, bei dem jedoch höhere kleine
Auflagevertiefungen vorgesehen sind, wodurch es möglich wird, dass die Dose auf einer
Dose gestapelt werden kann, die beispielsweise einen Deckel besitzt, der eine daran
verbleibende Lasche aufweist und der zumindest teilweise nach außen vorsteht.