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EP1843946B1 - Stapelfaehige flachbodendose - Google Patents

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Info

Publication number
EP1843946B1
EP1843946B1 EP06705897A EP06705897A EP1843946B1 EP 1843946 B1 EP1843946 B1 EP 1843946B1 EP 06705897 A EP06705897 A EP 06705897A EP 06705897 A EP06705897 A EP 06705897A EP 1843946 B1 EP1843946 B1 EP 1843946B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal
substantially flat
body portion
bead
lid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP06705897A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1843946A1 (de
Inventor
Willem Leendert Pieter Van Dam
Bertold Bast
Norbert Mertens
Jan Driessens
Maril Kamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ardagh Metal Packaging Germany GmbH
Original Assignee
Ball Packaging Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ball Packaging Europe GmbH filed Critical Ball Packaging Europe GmbH
Priority to PL06705897T priority Critical patent/PL1843946T3/pl
Publication of EP1843946A1 publication Critical patent/EP1843946A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1843946B1 publication Critical patent/EP1843946B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS 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
    • B65D1/00—Rigid or semi-rigid containers 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 or by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/12—Cans, casks, barrels, or drums
    • B65D1/14—Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape
    • B65D1/16—Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape of curved cross-section, e.g. cylindrical
    • B65D1/165—Cylindrical cans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS 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
    • B65D21/00—Nestable, stackable or joinable containers; Containers of variable capacity
    • B65D21/02—Containers specially shaped, or provided with fittings or attachments, to facilitate nesting, stacking, or joining together
    • B65D21/0209—Containers specially shaped, or provided with fittings or attachments, to facilitate nesting, stacking, or joining together stackable or joined together one-upon-the-other in the upright or upside-down position
    • B65D21/0217—Containers with a closure presenting stacking elements
    • B65D21/0222—Containers with a closure presenting stacking elements the closure and the bottom presenting co-operating peripheral ribs and grooves

Definitions

  • the invention relates to a metal can made of steel or aluminum, preferably of smaller format, as is customary for baby or infant formula or condensed milk.
  • the metal box is a one-piece box from the sheet types mentioned, with the second Tell a lid added, which is attached with a fold on the upper edge of the box (more precisely, the fuselage or lower part or seamless can body).
  • Metallic containers or cans were generally made of three parts (so-called three-cell cans) for the stated purposes: a hull rolled out of sheet metal with a longitudinal seam connecting the axially extending end edges and a bottom and a lid connected respectively to the open ends of the hull a double seam were connected. Although the production is simple and inexpensive, but material-consuming.
  • a metal can in particular a beverage can according to the preamble of claim 1, known, which is stackable.
  • a beverage can In such a beverage can is a bulge, which also forms the footprint of the beverage can, provided on the bottom of the respective beverage can.
  • This convexity with an outer cone is capable of sliding into the skirt of the lid of a lower can located under an upper can and thus making a stack connection between the upper and lower cans.
  • the possibility is to be created, and therein the invention sees its technical task, on the same production line alternately (also according to demand) in the fuselage one-piece beverage cans, alternatively metal cans for baby or baby food in particular, milk formula or condensed milk, while at the same time In the last mentioned food sector, the possibility of significant material savings should be opened up.
  • condensed milk is a foodstuff as non-carbonated contents for the open can according to claim 1 or the closed can according to claim 20.
  • the bottom of the can is - in contrast to on the priority day common two-piece beverage cans - designed to be substantially flat. He has no concave or convex curvatures (claim 4).
  • the filling volume of the small-volume can bodies essentially corresponds to the schematic volume of space of the can (as a cylinder body), which is thus completely available for the filling.
  • an inert gas can be filled in during the filling of the can and thus a slight internal overpressure can be generated.
  • a preferred "slight overpressure” is in the range of 0.1 MPa (1 bar), in addition to the external pressure, preferably between 0.8 bar and 1.2 bar over the external pressure, generally assumed to be 1 bar (0.1 MPa) is (claim 22), all at normal outdoor temperature. This should be understood as “easy”. This can be seen in relation to the high pressures that can be obtained with carbonated beverage cans between 0.4MPa (4 bar) and 0.8MPa (8bar) in addition to pressure, which a domed vaulted soil can withstand.
  • the claimed metal cans are small volume (claim 18), but may have different dimensions in terms of axial height, diameter and opening width at the trunk end.
  • Their volume is in the meaning of a "smaller format" in the range between 150ml and 500ml, ie below half a liter, preferably below 330ml.
  • Their height is usually no larger than 120mm, their diameter between 50mm and 75mm.
  • the floor is stiffened to the extent that an everting to prevent the stability and to block a stackability is avoided.
  • the bottom is still flat, which does not allow it to extend further upward than measured from the support plane, as substantially 5 mm (claim 8). It extends in a height range between the contact plane and the highest point of the bottom surface, usually in the central portion of the bottom, which does not extend further than an intended stacking bead, which is arranged radially within the circumferential Aufstandsrippe (claim 6).
  • a terraced formation (claim 9) can be chosen as well as a central planar area which is surrounded by annular corrugations (claim 10).
  • the method for stacking the seamless can body can also be understood as relating to the manufacture of these can bodies.
  • a substantially flat bottom is integrally formed.
  • the substantially flat bottom connects to a further outermost bead, which can be named as stacking bead.
  • an underlying seam of a second can which is identical or structurally similar (possibly with different imprint and decoration), engages. stacking one.
  • the same task is fulfilled by the circumferential indentation in the conical confinement, which can be understood as a laterally open groove and can create a folded seam within the inner edge.
  • a substantially flat cover mirror of a folded lid is lowered relative to the connecting seam and immediately adjoins this seam via a chuck wall projecting axially towards the interior of the fuselage or the closed container (claim 11).
  • the reduction is small. Your measure is smaller than the axial height of the fold (claim 12).
  • the lid is designed as a tear-open lid with a peripheral line of weakness and a pull-tab, preferably as a full-open lid with round line of weakness near the damping bead (claim 13).
  • the bottom bead axially inwardly (to the interior of the sealed container) disposed radially inwardly of the lower end of the cone-shaped retraction of the fuselage has a seam stacking contact associated with a can underneath.
  • the lower end of the recovery forms the rib (claim 2).
  • the circumferentially extending indentation is directly attached radially to the outside of the recess. It is the radially outwardly facing wall or surface of the fin (claim 3), which is formed radially inward and thus "outwardly facing”.
  • the basic form of metal cans, 1,1 a or 16 made of sheet metal after FIGS. 1 to 3 has a seamless hull 2 with integrally formed bottom 3.
  • the hull 2 is tapered at its two end regions (at the upper edge a so-called. Necking, at the bottom of a confiscation to a circumferential ribs).
  • the cone shape is shown at 5 or 11 at the respective axial end region.
  • the open end 17 of the fuselage 2 can be closed with a metallic cover 4 via a double seam in a conventional manner.
  • the upper closed axial end 2b forms.
  • the production of hull and ground is done in the usual way by drawing (drawn wall ironed, DWI) and brings a significant material savings, as is known from two-piece beverage cans ago.
  • the cover 4 has a "mirror" as a cover panel 4a and a circumferential damping bead 13, which leads into the connecting seam 12 (as, for example, fold).
  • the panel 4a is substantially flat and is lowered from the upper end of the seam 12 and immediately adjoins this seam 12 via the axially downwardly extending bead 13.
  • the can bottom 3 is - in contrast to the priority day common two-piece beverage cans - formed substantially flat. It has no concave or convex curvature.
  • the filling volume essentially corresponds to the schematic volume of space of the can, which is so fully available for the filling.
  • This ring plane defined by Y is based on the upper can 1 and the similar lower can 1a. However, it is equally representative of the bead 7 and seam (seam) 12 'on the same can 1. 12 'symbolizes the folding seam, not shown, on the upper box 1. As such, it can also be measured alone as stackable if it is placed in a stack composite with "its like", as is the beginning of the stacking state FIG. 1 shows. This applies in the same way also to the later presented examples of Figures 4,5 ,
  • the bottom area within the bead 7 is terraced and consists of the flat central surface 8 and two likewise flat annular surfaces 9 and 10, which are connected via small steps or shoulders 9a, 10a with each other.
  • the step heights are smaller than the horizontal extensions of the ring surfaces.
  • the substantially flat bottom extends in height direction only limited, which explains its small distance from the fin 6.
  • the riot level E is defined by the lowest point of the fin 8, which runs around the stacking bead 7.
  • the small radius of curvature 6a defines the arc defining the axially lower end of the fin 6 thereof. Spaced axially (and radially as well) is the central area 8.
  • This height range or difference height is not higher than 10 mm, preferably less than 5 mm, measured from the level E (the lower axial end of the fin) and the highest point of the bottom 3, which is In FIG. 1 the central area 8 corresponds.
  • the thickness of the sheet used In this soil is between 0.2 mm and 0.25 mm for steel cans.
  • the bottom is designed, despite the absence of dome-shaped stiffeners, to withstand an internal pressure ranging up to 3.5 bar (0.35 MPa), which is the differential pressure between the internal pressure of a sealed and filled can and the external pressure below the bottom.
  • This compressive strength refers to a resistance to evasion or buckling, slight variations in the heights of the sections of the terraced floor are quite permitted, the standing and stacking ability must not be affected, however, the maximum movements of the substantially flat soil at its low Height dimension circumscribes. This naturally implies that the bottom also remains stabilized up to essentially 2 bar (0.20 MPa), ie neither evades nor bulges even at lower pressures, based on the same pressure difference, which was called the 3.5 bar number.
  • the metal cans are small-volume, may have different dimensions with respect to the axial height 15a, diameter 16b and opening width 15c at the fuselage neck 17 (axial upper end). Their volume is preferably in the range between 150ml and 500ml. Their height is usually not greater than 120 mm, their diameter between 50mm and 76 mm. Also, the axial extent 6c of the conical recess 5 of the fuselage 2 at the transition to the ground area can vary as well as the Kegeine Trent 6b.
  • the Kegeine Trent refers to the axially lower end of the can. It lies in an indicated angle 6b, which can be selected between 10 ° and 30 °, depending on the diameter 15b of the can body.
  • the Kegenelgung at the opposite end symbolizes with 11 in FIG. 1 (in the case of the axially lower can), lies above the angle message at the lower end and is 30 ° with a margin of ⁇ 20%.
  • the can may be provided with the food after filling or with an inert gas when filling, which produces a slight internal overpressure.
  • a preferred "slight overpressure" is in the order of 1 bar (0.1 MPa), in addition to the external pressure, preferably between 0.8 bar and 1.2 bar over the external pressure, which is generally assumed to be 1 bar.
  • the associated wall thickness of the fuselage 2 is in the range between 0.07 mm and 0.09 mm sheet thickness, especially in steel.
  • FIG. 4 shows a modified configuration 3a of a bottom portion within the immediately adjacent to the conical surface edge bead 6 of a can 20.
  • the central portion 22 is smooth and flat.
  • the section 21 between this and the edge bead 6 is weakly wavy or zig-zag-shaped in cross section, which in turn connects to the edge bead an outwardly open bead 7,
  • the folded seam on the lid 24 of the underlying can is included.
  • On the cover serving for opening grip tab 25 is attached. It can be seen that this bottom 22 is formed substantially flat, without convex or concave bulges.
  • the wavy portion 21 has a plurality of circumferentially extending recesses 23, but which are not a convex / concave bulge in the sense of a dome (Dom) or an eccentric bulge.
  • the amplitudes of the recesses are smaller than the depth of the bead 7.
  • the box 20 has at the upper open end a conical recess 41 with a substantially flat inclined surface.
  • a lid can be folded, as a lid 24 in FIG. 4 shown.
  • the container 30 according to Figure 6 has an inner bottom surface 35, that of the bottom 3a after FIG. 4 equivalent. Immediately radially Within the ridge bead 36 of the can, as described above, there is an outwardly open bead 38 for possible reception of the seam of another can.
  • a dent 32 (as a peripheral open bead) is provided, which is arranged and dimensioned so that they provide the provided at the upper end 30b seam 34 between the cover 33rd and can securely hold a lower can 30a with a larger lid diameter.
  • the circumferential indentation 32 on the radially outer surface of the ridge bead 36 may be present alone or in addition to the peripheral bead 38, the latter the bead 7 corresponds to the previous examples.
  • the ratio of the recesses 41, 31 determines which lid size of a lid 33 is used to achieve stacking. Either by engagement of the seam 34 in the radially outward indentation or by engagement in the radially inwardly located bead 38 (corresponding to 7 of the other examples). Both, the bead 7 and 38 on the one hand and the indentation 32 on the other hand are "pointing outwards". They can be individual or cumulative.
  • a respective lid has as a tear-open while a circumferential line of weakness, with the tear tab 25 after FIGS. 4 or 5 can be broken to take out the lid sponge within the circumferential line of weakness. This is common and common prior art, which will not be explained separately here.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Stackable Containers (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Table Devices Or Equipment (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Metalldose aus Stahl oder Aluminium, bevorzugt von kleinerem Format, wie es für Baby- oder Kindernahrung oder Kondensmilch üblich Ist. Die Metalldose Ist eine einteilige Dose aus den genannten Blecharten, wobei als zweiter Tell ein Deckel hinzutritt, der mit einem Falz am oberen Rand der Dose (genauer: Dem Rumpf oder Unterteil oder nahtlosem Dosenkörper) angebracht wird.
  • Metallische Behälter oder Dosen wurden für die genannten Zwecke generell aus drei Teilen hergestellt (sog. dreitellige Dosen): Einem aus Blech gerollten Rumpf mit einer die axial verlaufenden Endränder verbindenden Längsnaht sowie einem Boden und einem Deckel, die mit den offenen Enden des Rumpfes über jeweils eine Doppelfalznaht verbunden wurden. Die Herstellung Ist zwar einfach und preisgünstig, Jedoch Material-aufwendig.
  • Es werden Metalldosen auch schon zweiteilig hergestellt und insbesondere als Getränkedosen verwendet Hierzu wird der Rumpf und der Boden einstückig durch Abstrecken (DWI Verfahren) hergestellt und nur der Deckel in üblicher Weise aufgefalzt. Die Herstellung ist deutlich schwieriger und aufwendiger, aber deutlich günstiger Im Hinblick auf den Material-Verbrauch. Wegen der Schwierigkeiten und Kosten der Herstellung wird diese Art der Fertigung hauptsächlich auf dem Gebiet der mit hohen Stückzahlen gefertigten Getränkedosen eingesetzt, wobei wegen der Speziallsierung auf Getränkedosen eine hierfür vorhandene Fertigungestrecke manchmal nicht ausreichend ausgelastet ist
  • Aus der GB 1 572 031 ist eine Metalldose, insbesondere eine Getränkedose nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bekannt, welche stapelbar ist. Bei einer solchen Getränkedose ist eine Auswölbung, welche gleichzeitig die Standfläche der Getränkedose bildet, am Boden der jeweiligen Getränkedose vorgesehen. Diese Auswölbung mit einem Außenkonus ist in der Lage, in die Umrandung des Deckels einer unter einer oberen Dose angeordneten unteren Dose hineinzugleiten und somit eine Stapelverbindung zwischen der oberen und der unteren Dose herzustellen.
  • Ein festes Stapeln ist bei solchen Dosen nicht möglich.
  • Aus der EP 1 103 470 A1 ist eine Metalldose mit einem Hochdruckkontrollelement bekannt, die geometrische Ausformung des Bodens dieser Dose zielt auf die Druckresistenz der Dose hinsichtlich hoher Innendrücke ab. Eine Stapelbarkeit, insbesondere hinsichtlich des Stapels zweier Dosen mittels einer Korrelation zwischen Verbindungsnaht und einer Sicke, geht aus der EP 1 103 470 A1 nicht hervor.
  • Mit der Erfindung soll die Möglichkeit geschaffen werden, und darin sieht die Erfindung ihre technische Aufgabe, auf der selben Fertigungsstrecke wechselweise (auch dem Bedarf entsprechend) im Rumpf einteilige Getränkedosen, alternativ Metalldosen für insbesondere Baby- oder Kindernahrung, Milchnahrung oder Kondensmilch herzustellen, während zugleich auf dem zuletzt genannten Nahrungssektor die Möglichkeit erheblicher Material-Einsparungen eröffnet werden soll.
  • Diese Aufgabe wird gelöst gemäß Anspruch 1 oder auch für den Stapelzustand nach Anspruch 20 und 21. Dem Wesen nach wird der Herstellungsgang der Metalldose von der Herstellung von Getränkedosen übernommen, so dass die Fertigung auf der gleichen Fertigungslinie erfolgen kann. Jedoch ist insbesondere die Bodenform an den anderen Verwendungszweck angepasst und daraufhin optimiert, dass eine optimale Ausnutzung des Raumvolumens möglich wird. Neben einer beibehaltenen Standfestigkeit wird auch eine einfache und sichere Stapelbarkeit der erfindungsgemäßen Dosen erreicht (Anspruch 1, Anspruch 25).
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch alternative Verwendungen (Anspruch 26, Anspruch 27) der gefüllten Dose nach Anspruch 1 oder Anspruch 20. Bevorzugt ist Kondensmilch ein Nahrungsmittel als nicht-karbonisiertes Füllgut für die offene Dose nach Anspruch 1 oder die geschlossene Dose nach Anspruch 20.
  • Der Dosenboden ist - im Gegensatz zu am Prioritätstag gängigen zweiteiligen Getränkedosen - im Wesentlichen flach ausgebildet. Er weist dabei keine konkaven oder konvexen Wölbungen auf (Anspruch 4). Damit entspricht das Füllvolumen der kleinvolumigen Dosenrümpfe im Wesentlichen dem schematischen Raumvolumen der Dose (als Zylinderkörper), das so gänzlich für die Füllung zur Verfügung steht.
  • Zum Erreichen der Formstabilität kann beim Füllen der Dose ein inertes Gas mit eingefüllt und so ein leichter innerer Überdruck erzeugt werden.
  • Ein bevorzugter "leichter Überdruck" liegt im Bereich von 0,1 MPa (1 bar), zusätzlich zum Außendruck, bevorzugt zwischen 0,8 bar und 1,2 bar gegenüber dem Außendruck, der im Allgemeinen mit 1 bar (0,1MPa) anzunehmen ist (Anspruch 22), alles bei normaler Außentemperatur. Dies soll unter "leicht" verstanden werden. Das ist in Relation zu hohen Drücken zu sehen, die bei Getränkedosen mit karbonisiertem Inhalt im Gebrauchsfall zwischen 0,4MPa (4 bar) und 0,8MPa (8 bar) an zusätzlich erlaubtem Druck entstehen können, dem ein domförmige eingewölbter Boden zu widerstehen vermag.
  • Die beanspruchten Metalldosen sind kleinvolumig (Anspruch 18), können aber unterschiedliche Abmessungen bezüglich axialer Höhe, Durchmesser und Öffnungsweite am Rumpfende aufweisen. Ihr Volumen liegt in der Bedeutung eine "kleineren Formats" im Bereich zwischen 150ml und 500ml, also unterhalb einer halben Liters, bevorzugt unterhalb von 330ml. Ihre Höhe ist in der Regel nicht größer als 120mm, ihr Durchmesser zwischen 50mm und 75mm.
  • Die axiale Ausdehnung der kegelförmigen Abschnitte (im Verständnis eines Abschnitts eines Kegels, also als Kegelstumpf ausgebildet, aber durchaus "kegelförmig") oben und unten kann variieren, aber sie sind deutlich sichtbar. Ein Bereich, in dem die deutlich sichtbaren Kegelformen liegen, ist abhängig vom Durchmesser des Dosenrumpfes. Er kann aber zusammengefasst angegeben werden. Oben ist der Kegelmantel-Winkel im Bereich von 30±20% anzusiedeln (Anspruch 15). Unten ist der Kegelmantel im Bereich zwischen 10° und 30° geneigt (Anspruch 14), bei jeweils entsprechender axialer Länge, um das Stapeln zu ermöglichen.
  • Die für die Versteifung der im wesentlichen flachen Bodenfläche beanspruchten Möglichkeiten zur Erhöhung der Bodensteifigkeit (Anspruch 5,6,7) können auch durch feine Rippen oder Rillen oder dgl. ersetzt werden. Wesentlich ist dabei, dass die Bodenfläche im Wesentlichen flach (frei von Auswölbungen) ist. Er kann aber gestaffelte ringförmige Schultern als mehrere Stufen aufweisen (Anspruch 7).
  • Der Boden ist insoweit versteift, als ein Ausstülpen zur Verhinderung der Standsicherheit und zur Sperrung einer Stapelfähigkeit vermieden wird. Der Boden ist dennoch flach, was ihn gemessen von der Aufstandsebene her nicht weiter nach oben erstrecken lässt, als im wesentlichen 5 mm (Anspruch 8). Er erstreckt sich in einem Höhenbereich zwischen Aufstandsebene und höchster Stelle der Bodenfläche, meist im mittleren Abschnitt des Bodens, der nicht weiter nach oben reicht als eine vorgesehene Stapelsicke, die radial innerhalb der umfänglichen Aufstandsrippe angeordnet ist (Anspruch 6).
  • Trotz der relativ flachen Gestalt des Bodens ist er druckstabil, aber nicht in dem Maße, wie ein domförmig gewölbter Boden. Seine Druckstabilität gegen Ausstülpen oder Auswölben reicht bis im Wesentlichen 2 bar, insbesondere bis 3,5 bar (Anspruch 16). Dazu eingesetzte Blechdicken des Bodens sind bei Stahlblech im Bereich zwischen 0,2mm und 0,25 mm (Anspruch 17).
  • Die Bodensteifigkeit ist dem Verwendungszweck angepasst. Eine terrassenförmige Ausbildung (Anspruch 9) kann ebenso gewählt werden, wie ein zentraler ebener Bereich, der von ringförmig verlaufenden Wellungen umgeben ist (Anspruch 10).
  • Das Verfahren zum Stapeln der nahtlosen Dosenkörper (Anspruch 21) kann auch so verstanden werden, dass es die Herstellung dieser Dosenkörper betrifft. Ein im wesentlichen flacher Boden ist einstückig angeformt. Jeweils zum axialen Ende der Dose ist eine kegelförmige Einziehung, sowohl im unteren Abschnitt als auch am oberen Endabschnitt. Der im wesentlichen flache Boden schließt an eine weiter außen liegende Sicke an, welche als Stapelsicke benannt werden kann. Im Stapelzustand oder beim Stapeln greift eine darunterliegende Verbindungsnaht einer zweiten Dose, die identisch oder konstruktiv ähnlich ist (ggf. mit unterschiedlichem Aufdruck und Dekor) stapelnd ein. Die gleiche Aufgabe erfüllt die umlaufende Eindellung in der kegelförmigen Einziehung, welche als seitlich offene Nut verstanden werden kann und sich innerhalb des Innenrandes einer Falznaht anlegen kann.
  • Ein im Wesentlichen flacher Deckelspiegel eines angefalzten Deckels ist gegenüber der Verbindungsnaht abgesenkt und schließt an diese Naht über eine axial zum Innern des Rumpfes oder des verschlossenen Behälters ragende Dämpfungssicke (chuck wall) unmittelbar an (Anspruch 11). Die Absenkung ist gering bemessen. Ihr Maß ist kleiner als die axiale Höhe des Falzes (Anspruch 12).
  • Der Deckel ist als Aufreißdeckel mit einer umlaufenden Schwächungslinie und einer Aufreißlasche ausgebildet, bevorzugt als ein Vollaufreißdeckel mit runder Schwächungslinie nahe der Dämpfungssicke (Anspruch 13).
  • Im gestapelten Zustand hat die axial nach Innen (zum Innern des verschlossenen Behälters) aufragende Bodensicke, die radial innerhalb des unteren Endes der kegelförmigen Einziehung des Rumpfes angeordnet ist, mit einer Falznaht stapelnden Kontakt, die zu einer darunter stehenden Dose gehört. Das untere Ende der Einziehung bildet die Standrippe (Anspruch 2).
  • Was für die aufragende Bodensicke des oben stehenden Rumpfes gilt, ist entsprechend auf die radial weiter außen gelegene umfängliche Einformung (als Eindellung) im Bereich der kegelstumpfförmigen Einziehung eines anderen Rumpfes anzuwenden (Anspruch 3).
  • Die umfänglich verlaufende Einformung ist radial außen an der Einziehung direkt angebracht. Es ist die nach radial außen weisende Wand oder Oberfläche der Standrippe (Anspruch 3), welche nach radial innen eingeformt wird und damit "nach außen weist".
  • Vorzugsweise geht die aufragende Bodensicke oder umfängliche Einformung unter Beibehaltung der axial nach unten ragenden Standrippe unmittelbar von dieser aus oder ist ihr zumindest nahe.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale/Eigenschaften finden sich in den abhängigen Ansprüchen und werden auch im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Weitere Merkmale sind Im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die zugehörigen Figuren zeigen
    • Figur 1
    in schematischer, die Achse 100 der Dosen enthaltender Schnitt-Darstellung eine Form der neuen Metall-Dose an einem ersten Ausführungsbeispiel, kurz vor einem Stapeleingriff.
    Figur 2
    In ähnlicher Darstellung eine der Dosen nach Figur 1 In noch nicht verschlossenem Zustand. Der Boden. 3 ist derselbe.
    Figur 3
    in perspektivischer Ansicht den Boden 3 der Metalldose nach Figur 1.
    Figur 4
    In ähnlicher Darstellung wie Figur 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
    Figur 6
    In gleicher Darstellung wie In Figur 4 eine weiter abgewandelte Ausführung.
  • Die Grundform der Metalldosen, 1,1 a oder 16 aus Blech nach Figuren 1 bis 3 weist einen nahtlosen Rumpf 2 mit einstückig angeformtem Boden 3 auf. Der Rumpf 2 ist an seinen beiden Endbereichen kegelförmig eingezogen (am oberen Rand ein sog. Necking, am unteren Rand eine Einziehung zu einer umlaufenden Standrippe). Die Kegelform ist mit 5 oder 11 am jeweiligen axialen Endbereich dargestellt.
  • Das offene Ende 17 des Rumpfes 2 kann mit einem metallischen Deckel 4 über eine Doppelfalznaht in üblicher Weise verschlossen worden. Dadurch bildet sich das obere verschlossene axiale Ende 2b. Die Herstellung von Rumpf und Boden erfolgt in üblicher Weise durch Abstrecken (drawn wall ironed, DWI) und bringt eine deutliche Materialeinsparung, wie dies von zweiteiligen Getränkedosen her bekannt ist. Der Deckel 4 hat einen "Spiegel" als Deckelpanel 4a und eine umlaufende Dämpfungssicke 13, die in die Verbindungsnaht 12 (als beispielsweise Falz) überleitet. Der Panel 4a ist im wesentlichen flach und ist gegenüber dem oberen Ende der Naht 12 abgesenkt und schließt an diese Naht 12 Ober die axial nach unten ragende Sicke 13 unmittelbar an.
  • Der Dosenboden 3 ist - im Gegensatz zu am Prioritätstag gängigen zweiteiligen Getränkedosen - im Wesentlichen flach ausgebildet. Er weist keine konkaven oder konvexen Wölbungen auf. Damit entspricht das Füllvolumen im Wesentlichen dem schematischen Raumvolumen der Dose, das so voll für die Füllung zur Verfügung steht.
  • Am unteren Ende der kegelförmigen Einziehung 5 des Rumpfes 2 schließt sich unmittelbar eine axial nach außen ragende Standrippe 6 von kleinem Krümmungsradius 6a an. Die radial innerhalb dieser Standrippe 6 liegenden Bodenabschnitte liegen im geringen Abstand oberhalb der von der Rippe gebildeten Aufstandsebene E. Unmittelbar anschließend an die Aufstandsrippe 6 schließt sich - auf deren radialer Innenseite - eine axial nach außen offene Sicke 7 an. Diese ist - in Bezug auf Lage und Form der Naht 12 zwischen Öffnungsrand des Rumpfes 2 und dem die Öffnung verschließenden Deckel - so angeordnet und dimensioniert, dass die Naht 12 einer anderen, gleichartigen Dose beim Stapeln der Metall-Dosen sicher in der Sicke 7 aufgenommen werden kann, was zu einer leichten und sicheren Stapelbarkeit beiträgt. Die axiale Fluchtung von Naht 12 und Sicke 7 symbolisiert die Linie Y.
  • Diese von Y definierte Ringebene ist bezogen auf die obere Dose 1 und die gleichartige untere Dose 1a. Sie ist aber gleichermaßen auch für die Sicke 7 und Seam (Falz bzw. Naht) 12' an derselben Dose 1 repräsentativ. 12' symbolisiert die nicht dargestellte Falznaht an der oberen Dose 1. Sie ist als solches auch alleine als stapelfähig nachmessbar, wenn sie mit "Ihresgleichen" in einen Stapelverbund gestellt wird, wie es der Beginn des Stapelzustands nach Figur 1 zeigt. Dies gilt in gleicher Weise auch für die später dargestellten Beispiele der Figuren 4,5.
  • Der Bodenbereich innerhalb der Sicke 7 ist terassenförmig gestaltet und besteht aus der ebenen zentralen Fläche 8 und zwei ebenfalls ebenen Ringflächen 9 und 10, die über kleine Stufen oder Schultern 9a, 10a mit einander verbunden sind. Die Stufenhöhen sind kleiner als die horizontalen Erstreckungen der Ringflächen.
  • Insgesamt ergibt sich damit ein im Wesentlichen flacher Aufbau des Bodens 3, der keine nach innen vorspringenden Wölbungen aufweist. Weder solche, die im Zentrum als eine domförmige Wölbung erscheinen, noch solche, die beabstandet über den Boden verteilt domförmige Einzelwölbungen in einem Verbund von mehreren solchen Wölbungen darstellen.
  • Der im Wesentlichen flache Boden erstreckt sich dabei in Höhenrichtung nur begrenzt, was seinen geringen Abstand von der Standrippe 6 erläutert. Die Aufstandsebene E wird definiert durch den tiefsten Punkt der Standrippe 8, welche um die Stapelsicke 7 herumläuft. Der Kleine Krümmungsradius 6a definiert den Bogen, der das axial untere Ende der Standrippe 6 definiert Davon In axialer Richtung beabstandet (und In radialer Richtung ebenso) ist die zentrale Fläche 8. Diese beiden Maße definieren den Höhenbereich des Bodens, der noch als "im wesentlichen flach" angesehen wird.
  • Dieser Höhenbereich oder diese Differenzhöhe ist nicht höher als 10mm, bevorzugt unter 5 mm, gemessen von der Standebene E (das untere axiale Ende der Standrippe) und die höchste Stelle des Bodens 3, welche In Figur 1 dem zentralen Flächenbereich 8 entspricht.
  • Die Stärke des verwendeten Blechs In diesem Boden liegt bei Stahldosen zwischen 0,2 mm und 0,25 mm. Der Boden ist so ausgebildet, trotz Fehlens domförmiger Versteifungen einem Innendruck standzuhalten, der im Bereich bis zu 3,5 bar (0,35MPa) reicht, wobei dieses der Differenzdruck zwischen dem Innendruck einer verschlossenen und gefüllten Dose und dem Außendruck unterhalb des Bodens ist.
  • Diese Druckfestigkeit bezieht sich auf einen Widerstand gegen ein Ausstülpen oder ein Auswölben, geringfügige Schwankungen der Höhenlagen der Abschnitte des terrassenförmigen Bodens sind durchaus zugelassen, die Stand- und Stapelfähigkeit darf indessen nicht beeinträchtigt werden, was die maximalen Bewegungen des im wesentlichen flachen Bodens bei seinem geringen Höhenmaß umschreibt. Dies beinhaltet naturgemäß, dass der Boden auch bis zu im wesentlichen 2 bar (0,20MPa) stabilisiert bleibt, also auch bei geringeren Drücken weder ausstülpt noch auswölbt, bezogen auf dieselbe Druckdifferenz, die mit der Zahlengröße 3,5 bar genannt wurde.
  • Die Metalldosen sind kleinvolumig, können unterschiedliche Abmessungen bezüglich axialer Höhe 15a, Durchmesser 16b und Öffnungsweite 15c am Rumpfhals 17 (axiales oberes Ende) aufweisen. Ihr Volumen liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 150ml und 500ml. Ihre Höhe ist in der Regel nicht größer als 120 mm, ihr Durchmesser zwischen 50mm und 76 mm. Auch die axiale Ausdehnung 6c der kegelförmigen Einziehung 5 des Rumpfes 2 am Übergang zum Bodenbereich kann variieren ebenso wie die Kegeineigung 6b.
  • Die Kegeineigung bezieht sich auf das axial untere Ende der Dose. Sie liegt in einem eingezeichneten Winkel 6b, der zwischen 10° und 30°, abhängig vom Durchmesser 15b des Dosenrumpfes gewählt werden kann. Die Kegenelgung am gegenüberliegenden Ende, symbolisiert mit 11 in Figur 1 (bei der axial unten stehenden Dose), liegt oberhalb der Winkelneldung am unteren Ende und beträgt 30° mit einer Spanne von ± 20%.
  • Zur Erreichung der Formstabilität kann die Dose nach dem Füllen mit dem Nahrungsmittel oder beim Füllen mit einem inerten Gas versehen werden, das einen leichten Inneren Überdruck erzeugt. Ein bevorzugter "leichter Überdruck" liegt In der Größenordnung von 1 bar (0,1 MPa), zusätzlich zum Außendruck, bevorzugt zwischen 0,8 bar und 1,2 bar gegenüber dem Außendruck, der im Allgemeinen mit 1 bar anzunehmen ist. Die dabei zugehörige Wandstärke des Rumpfes 2 liegt im Bereich zwischen 0,07 mm und 0,09 mm Blechstärke, Insbesondere bei Stahlblech.
  • Figur 4 zeigt eine abgewandelte Gestaltung 3a eines Bodenbereichs Innerhalb der an die Kegelfläche unmittelbar anschließenden Standsicke 6 einer Dose 20. Auch hier ist der zentrale Abschnitt 22 glatt und flach. Der Abschnitt 21 zwischen diesem und der Standsicke 6 ist schwach gewellt oder im Querschnitt zick-zack-förmlg ausgebildet, wobei wiederum an die Standsicke eine nach außen offene Sicke 7 anschließt, In die -wie angedeutet - die Falznaht am Deckel 24 der darunter stehenden Dose aufgenommen ist. Am Deckel ist die zum Öffnen dienende Grifflasche 25 angebracht. Es ist ersichtlich, dass auch dieser Boden 22 im Wesentlichen flach, ohne konvexe oder konkave Auswölbungen ausgebildet ist. Der wellige Abschnitt 21 hat mehrere umfänglich verlaufende Vertiefungen 23, die aber keine konvexe/konkave Auswölbung im Sinne einer Kuppel (Dom) oder einer außermittigen Auswölbung sind. Die Amplituden der Vertiefungen sind kleiner als die Tiefe der Sicke 7. Die Dose 20 hat am oberen offenen Ende eine kegelförmige Einziehung 41 mit einer im Wesentlichen flachen Schrägfläche. Am Rumpfhals 47 kann ein Deckel angefalzt werden, wie als Deckel 24 in Figur 4 gezeigt.
  • Der Behälter 30 nach Figur 6 weist eine innere Bodenfläche 35 auf, die der des Bodens 3a nach Figur 4 entspricht. Unmittelbar radial Innerhalb der Aufstandssicke 36 der Dose befindet sich, wie schon zuvor beschrieben, eine nach außen offene Sicke 38 zur möglichen Aufnahme der Naht einer anderen Dose.
  • Bei dieser Ausführung ist an der radialen Außenfläche der Aufstandssicke 36, also im Bereich einer kegelförmigen Einziehung 31 eine Eindellung 32 (als randseitig offene Sicke) vorgesehen, welche so angeordnet und bemessen ist, dass sie die am oberen Ende 30b vorgesehene Naht 34 zwischen Deckel 33 und einer darunter befindlichen Dose 30a mit größerem Deckeldurchmesser sicher aufnehmen kann.
  • Die umfängliche Eindellung 32 an der radialen Außenfläche der Aufstandssicke 36 kann alleine oder zusätzlich zu der Umfangssicke 38 vorhanden sein, welche letztere der Sicke 7 der vorherigen Beispiele entspricht. Das Verhältnis der Einziehungen 41, 31 bestimmt, mit welcher Deckelgröße eines Deckels 33 gearbeitet wird, um das Stapeln zu erreichen. Entweder durch Eingriff der Falznaht 34 in der radial außen gelegenen Einformung oder durch Eingriff in die radial innen gelegene Sicke 38 (entsprechend 7 der anderen Beispiele). Beide, die Sicke 7 bzw. 38 einerseits und die Eindellung 32 andererseits sind "nach außen weisend". Sie können Individuell oder kumulativ vorgesehen sein.
  • Die für die Verstelfung des inneren Bodenbereichs aufgezeigten Möglichkeiten einer Erhöhung der Bodensteitigkeit können auch durch feine Rippen oder Rillen oder dgl. ersetzt werden. Der Boden bleibt dabei noch Immer im Wesentlichen flach und frei von Auswölbungen, die bei einer Getränkedose als "domförmige" Einwölbung bezeichnet ist.
  • Die für die vorhergehenden Ausführungsbeispiele gemachten Ausführungen zu der Hinzufügung von unter Druck stehendem inerten Gas zur Stabilisierung der Wand, zu den Blechstärken, zu der geringen Höhe des im wesentlichen flachen Bodens, zu den Maßen der kegelförmigen Einziehungen und zu der Druckstabilität des Bodens sind auf die Ausführungen der Figuren 4 und 5 entsprechend zu übertragen. Diese gelten hier ebenso.
  • Nicht dargestellt in den Zeichnungen sind Kerblinien In dem Deckelspiegel eines jeweiligen Deckels 4, 24 oder 33. Sie sind dem Fachmann geläufig und dienen zum Öffnen des Deckels, so dass sie In der Zeichnung nicht dargestellt sind. Ein jeweiliger Deckel hat als Aufreißdeckel dabei eine umlaufende Schwächungslinie, die mit der Aufreißlasche 25 nach Figuren 4 oder 5 aufgebrochen werden kann, um den Deckelsplegel innerhalb der umlaufenden Schwächungslinie herauszunehmen. Das ist üblicher und gängiger Stand der Technik, der hier nicht gesondert erläutert werden soll.

Claims (21)

  1. Metalldose aus einem nahtlosen Dosenkörper (1) aus Blech, mit einem Dosenrumpf (2) und einem einstückig mit diesem ausgeformten - im Wesentlichen flachen - Boden (3;3a;35), wobei
    der Dosenrumpf (2) sowohl zum Boden (3) als auch zu einem offenen Ende (15c) hin jeweils kegelförmig eingezogen ist (5,11:31,41);
    der im wesentlichen flache Boden (3) eine nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet und geeignet ist zur stapelnden Aufnahme einer Verbindungsnaht (12;34), welche ein Ende (15c) eines zweiten Dosenrumpfes einer zweiten, gleichen Metalldose (1a; 15) mit einem sie verschließenden Deckel (4) verbindet.
  2. Metalldose nach Anspruch 1, wobei die axial nach innen aufragende Bodensicke (7) radial innerhalb des unteren Endes der kegelförmigen Einziehung (5) des Rumpfes (2) angeordnet ist und - vorzugsweise unter Bildung einer axial nach außen ragenden Standrippe (6) - von der konischen Einziehung (5) ausgeht oder ihr zumindest nahe ist.
  3. Metalldose nach Anspruch 1, wobei sich die Eindellung (32) im Bereich der kegelförmigen (konischen) Einziehung (31) des Rumpfes (30) radial außerhalb einer an die Einziehung direkt angrenzenden axial nach außen ragenden Standrippe (36) vorgesehen ist.
  4. Metalldose nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der - im Wesentlichen flache - Boden (3) frei von konvex oder konkav gewölbten Bodenabschnitten ist.
  5. Metalldose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der - im wesentlichen flache - Boden (3) aus mehreren radial gegeneinander versetzten, im wesentlichen ebenen Bodenflächen-Abschnitten (8,9,10) besteht.
  6. Metalldose nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der flache Boden (3;3a;35) sich in einem Höhenbereich erstreckt, der von einem axial oberen Ende der Sicke (7) und einem axial unteren Ende einer Standrippe (6) definiert wird, insbesondere in einem Höhenbereich kleiner 5 mm.
  7. Metalldose nach Anspruch 5, wobei die Bodenflächenabschnitte jeweils über schmale Schultern (9a,10a) oderdgl. Stufen miteinander verbunden sind, insbesondere die "schmalen Schultern" kürzer sind als eine laterale Erstreckung eines jeweils benachbarten Bodenflächenabschnitts, was eine leichte Stufung darstellt.
  8. Metalldose nach Anspruch 5, wobei der Boden (3;3a;35) nicht höher nach axial innen ragt, als 5 mm, gemessen von einem unteren axialen Ende einer Standrippe (6,36).
  9. Metalldose nach Anspruch 5, wobei die ebenen BodenflächenAbschnitte (8,9,10) über Schultern (9a, 10a) in axialer Richtung gegeneinander versetzt sind, vorzugsweise bei Betrachtung von radial außen nach radial innen in einer Richtung nach axial Innen.
  10. Metalldose nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der im Wesentlichen flasche Boden (21) außerhalb einer Bodenmitte (22;8) ringförmig verlaufende Wellungen (23) oder dgl. aufweist, insbesondere mit einer schwachen Amplitude.
  11. Metalldose nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein im Wesentlichen flacher Deckelpanel (4a, Deckelspiegel) gegenüber der Verbindungsnaht (12) abgesenkt ist und an diese Naht über eine axial nach Innen ragende Dämpfungssicke (13) unmittelbar anschließt.
  12. Metalldose nach vorigem Anspruch, wobei die Absenkung gegenüber der Verbindungsnaht leicht ist, im Höhenmaß kleiner als eine axiale Höhe eines Doppelfalzes (12).
  13. Metalldose nach Anspruch 1 oder 6, wobei der Deckel (4;24) als Aufreißdeckel mit einer umlaufenden Schwächungslinie und einer Aufreißlasche (25) ausgebildet ist, und die erste und die zweite Metalldose aufeinander gestapelt stehen, wobei die Verbindungsnaht (12;34) stapelnd aufgenommen wird, welche den Aufreißdeckel mit der zweiten Metalldose verbindet.
  14. Metalldose nach Anspruch 1, wobei die kegelförmige Einziehung (5) zum Boden (3) zwischen 10° und 30° beträgt.
  15. Metalldose nach Anspruch 1 oder 14, wobei die kegelförmige Einziehung (11,41) zum offenen Ende (47) hin im Bereich von 30°± 20% gelegen ist.
  16. Metalldose nach Anspruch 1 oder 6, wobei der im wesentlichen flache Boden eine Druckfestigkeit gegen ein Ausstülpen oder gegen ein Auswölben besitzt, welche bis im wesentlichen 2 bar (0,20MPa) reicht, als ein Differenzdruck gegenüber einer Außenseite.
  17. Metalldose nach Anspruch 16, wobei das Blech des im Wesentlichen flachen Bodens zwischen 0,2 mm und 0,25 mm stark ist.
  18. Metalldose nach einem der vorigan Ansprüche, wobei das Aufnahmevolumen der Dose zwischen 150 ml bis Im Wesentlichen 500 ml reicht.
  19. Metalldose nach Anspruch 16. wobei die Druckfestigkeit bis im wesentlichen 0,35MPa reicht.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Metalldose aus einem nahtlosen Dosenkörper (1) aus Blech, mit einem Dosenrumpf (2) und einem einstückig mit diesem ausgeformten - Im wasentlichen flachen -Boden (3;3a;35),
    - wobei der Rumpf (2) sowohl zum Boden als auch zu seinem offenen Ende (17) hin Jeweils kegelförmig eingezogen wird (5,11;31,41) und der im Wesentlichen flache Boden eine nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) erhält, wobei die Sicke (7) oder Eindellung (32) angepasst ist eine weiter unten liegende Verbindungsnaht (12;34) aufzunehmen wobei die Sicke (7) oder Eindellung (32)
    - welche Naht ein axiales Ende (17) eines Dosenrumpfes einer zweiten, insoweit gleichen Metalldose (1a,30) mit deren Deckel (4,33) verbindet,
    - und die beiden Dosen gestapelt werden können.
  21. Verfahren zum Stapeln mehrerer Metalldosen aus einem nahtlosen Dosenkörper (1) aus Blech, mit einem Dosenrumpf (2) und einem einstückig mit diesem ausgeformten - Im wesentlichen flachen -Boden (3;3a;35),
    wobei der Rumpf (2) sowohl zum Boden als auch zu seinem offenen Ende (17) hin jeweils kegelförmig eingezogen Ist (5;11;31,41) und der Im Wesentlichen flache Boden nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) aufweist, wobei die Sucke (7) oder Eindellung (32) eine weiter unten liegende Verbindungsnaht (12;34) aufnimmt,
    - welche Naht ein axiales Ende (17) eines Dosenrumpfes einer zweiten, insoweit gleichen Metalldose (1a,30) mit deren Deckel (4,33) verbindet,
    - und die beiden Dosen gestapelt werden.
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