DE69719228T2 - Bodenkontur für eine dose - Google Patents

Bodenkontur für eine dose

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Jozef Tamis
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/12Cans, casks, barrels, or drums
    • B65D1/14Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape
    • B65D1/16Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape of curved cross-section, e.g. cylindrical
    • B65D1/165Cylindrical cans

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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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:
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Nachstehend wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Korpusteils für eine Dose mit einem Durchmesser von 60-65 mm nach dem Stand der Technik ist;
  • Fig. 2 einen Teil eines Korpusteils eines erfindungsgemäßen Dosenkorpus in schematischer Ansicht darstellt;
  • Fig. 3 einen Teil eines Korpusteils eines erfindungsgemäßen Dosenkorpus mit einer Vielzahl von kleinen Auflagevertiefungen in schematischer Ansicht zeigt, und
  • Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Korpusteils für eine Dose in Abhängigkeit von der Höhe der kleinen Auflagevertiefungen ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (4)

1. Druckfeste Dose aus dünnem Metall, welche einen Dosenkorpus mit tiefgezogener geglätteter zylindrischer Seitenwandung und einen integralen Boden aufweist, der eine zentrierte, nach innen vorstehende Wölbung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandung und die Wölbung mittels eines kontinuierlich gekrümmten konvexen Bodenabschnitts miteinander verbunden sind.
2. Dose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich mit einer Vielzahl von nach außen vorstehenden kleinen Auflagevertiefungen versehen oder durch diese unterbrochen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dose aus Verpackungsstahl hergestellt ist und einen Durchmesser von mehr als 55 mm aufweist, und bei welcher die Wölbung einen Durchmesser im Bereich von 18 bis 30 mm aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung einen Durchmesser im Bereich zwischen 20 und 25 mm besitzt.
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