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WO2006081810A1 - Stapelfaehige flachbodendose - Google Patents

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Publication number
WO2006081810A1
WO2006081810A1 PCT/DE2006/000168 DE2006000168W WO2006081810A1 WO 2006081810 A1 WO2006081810 A1 WO 2006081810A1 DE 2006000168 W DE2006000168 W DE 2006000168W WO 2006081810 A1 WO2006081810 A1 WO 2006081810A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal
substantially flat
bead
lid
seam
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2006/000168
Other languages
English (en)
French (fr)
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 AT06705897T priority Critical patent/ATE473926T1/de
Priority to PL06705897T priority patent/PL1843946T3/pl
Priority to DE502006007417T priority patent/DE502006007417D1/de
Priority to EP06705897A priority patent/EP1843946B1/de
Priority to US11/913,534 priority patent/US20090090646A1/en
Publication of WO2006081810A1 publication Critical patent/WO2006081810A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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 size, 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 part of a lid added, which is attached to a fold at the top of the can (more precisely, the hull or lower part or seamless can body).
  • Metallic containers or cans were generally made of three parts (so-called three-piece cans) for the stated purposes: a body rolled from sheet hull having 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.
  • three-piece cans a body rolled from sheet hull having 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.
  • Metal cans are already made in two parts and used in particular as beverage cans.
  • the hull and the bottom is made in one piece by stripping (DWI method) and only the lid folded in the usual way.
  • the production is much more difficult and expensive, but much cheaper in terms of material consumption. Because of the difficulties and costs of production, this type of manufacturing is mainly used in the field of high-volume beverage cans, which due to the specialization on beverage cans a production line therefor is sometimes not sufficiently utilized
  • 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 bodies 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 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”.
  • Figure 1 in schematic, containing the axis 100 of the cans
  • Figure 2 in a similar representation one of the cans of Figure 1 in not yet closed state.
  • the bottom 3 is the same.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the bottom 3 of the metal can according to FIG. 1
  • Figure 4 in a similar representation as Figure 2 shows a modified embodiment.
  • the basic shape of the metal cans 1, 1a or 15 made of sheet metal according to Figures 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 hull 2 can be closed with a metallic lid 4 via a double seam 12 in the usual way.
  • 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 as stackable by itself when placed in a stack composite with "its like", as shown by the beginning of the stacking state according to FIG. This applies equally to the examples of FIGS. 4, 5 presented later.
  • 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 6, which runs around the stacking bead 7.
  • the small radius of curvature 6a defines the arc defining the axially lower end of the rib 6. Of these, spaced apart in the axial direction (and in the radial direction as well) is the central area 8.
  • These two dimensions define the height range of the floor, which is still considered to be “substantially flat”.
  • 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 corresponds to the central surface area 8 in FIG.
  • 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 axial height 15a, diameter 15b 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 75 mm.
  • the axial extent 6c of the conical constriction 5 of the fuselage 2 at the transition to the ground area can also vary, as can the conical inclination 6b.
  • the cone taper 6b 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 cone slope at the opposite end symbolized by 11 in Figure 1 (in the axially downwardly located box), is above the angle at the bottom end and is 30 ° with a span of ⁇ 20%.
  • the can may be provided with the food after filling or with an inert gas when filling, which creates a slight internal overpressure.
  • a preferred "slight overpressure" is of 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 design 3a of a bottom region within the standing bead 6 of a can 20, which immediately adjoins the conical surface.
  • the central section 22 is smooth and flat.
  • the section 21 between this and the edge bead 6 is weakly wavy or zigzag-shaped in cross section, again connected to the edge bead an outwardly open bead 7, in the - as indicated - 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 shown as a lid 24 in Figure 4.
  • the container 30 of Figure 5 has an inner bottom surface 35 which corresponds to that of the bottom 3a of Figure 4. Immediately radially within the gutter bead 36 of the can, as previously described, there is an outwardly open bead 38 for possible receipt 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 "facing outward". They can be provided individually or cumulatively.
  • a respective lid has as Aufr impartdeckel doing a circumferential line of weakness, which can be broken with the tear tab 25 of Figures 4 or 5, to take out the lid mirror within the circumferential line of weakness. This is common and common prior art, which will not be explained separately here.

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Abstract

Mit der Erfindung soll die Möglichkeit geschaffen werden, auf der selben Fertigungsstrecke wechselweise (dem Bedarf entsprechend) im Rumpf einteilige Getränkedosen, alternativ dazu 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. Vorgeschlagen wird dazu eine Metalldose aus einem nahtlosen Dosenkörper aus Blech, mit einem Dosenrumpf und einem einstückig mit diesem ausgeformten im wesentlichen flachen Boden, wobei der Rumpf sowohl zum Boden als auch zu seinem offenen Ende hin jeweils kegelförmig eingezogen ist. Der im wesentlichen flache Boden weist eine nach außen weisende Sicke oder Eindellung auf, zur stapelnden Aufnahme einer Verbindungsnaht, welche ein Ende des Dosenrumpfs einer zweiten, gleichen Metalldose mit deren Deckel verbindet.

Description

Stapelfaehige Flachbodendose
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 Teil 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. dreiteilige 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 Spezialisierung auf Getränkedosen eine hierfür vorhandene Fertigungsstrecke manchmal nicht ausreichend ausgelastet ist
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 , 25 oder auch für den Stapelzustand nach Anspruch 20. 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 25) 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 (Anspruch 20) 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 5 in gleicher Darstellung wie in Figur 4 eine weiter abgewandelte Ausführung.
Die Grundform der Metalldosen 1 ,1a oder 15 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 12 in üblicher weise verschlossen werden. 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 über 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 6, 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 15b 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 75 mm. Auch die axiale Ausdehnung 6c der kegelförmigen Einziehung 5 des Rumpfes 2 am Übergang zum Bodenbereich kann variieren ebenso wie die Kegelneigung 6b.
Die Kegelneigung 6b 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 Kegelneigung am gegenüberliegenden Ende, symbolisiert mit 11 in Figur 1 (bei der axial unten stehenden Dose), liegt oberhalb der Winkelneidung 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 (0,1MPa), 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-förmig 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 5 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 Einformung 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 Einformung 32 andererseits sind "nach außen weisend". Sie können individuell oder kumulativ vorgesehen sein.
Die für die Versteifung des inneren Bodenbereichs aufgezeigten Möglichkeiten einer Erhöhung der Bodensteifigkeit 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 Deckelspiegel innerhalb der umlaufenden Schwächungslinie herauszunehmen. Das ist üblicher und gängiger Stand der Technik, der hier nicht gesondert erläutert werden soll.
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Claims

Ansprüche:
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 Rumpf (2) sowohl zum Boden (3) als auch zu seinem offenen Ende (15c) hin jeweils kegelförmig eingezogen ist (5,11 ;31 ,41) und der im wesentlichen flache Boden (3) eine nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) aufweist, ausgebildet und geeignet zur stapelnden Aufnahme einer Verbindungsnaht (12;34), welche ein Ende (15c) eines Dosenrumpfes einer zweiten, gleichen Metalldose (1a;15) mit deren 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 vorigem Anspruch 5, wobei die Bodenflächenabschnitte jeweils über schmale Schultern (9a, 10a) oder dgl. 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 Bodenflächen- Abschnitte (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 flache 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 umlaufender Schwächungslinie und Aufreißlasche (25) ausgebildet ist.
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 vorigen 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. Verschlossene Metalldose aus einem nahtlosen Dosenkörper (1) aus Blech, (i) mit einem Dosenrumpf (2) und einem einstückig mit diesem ausgeformten - im wesentlichen flachen - Boden (3), und verschlossen mit einem Deckel (4,24,33), wobei ein im Wesentlichen flacher Deckelpanel (4a) des Deckels gegenüber einer Verbindungsnaht (12) zum Dosenrumpf abgesenkt ist; wobei
(ii) der Deckelpanel (4a) an die Verbindungsnaht über eine axial nach Innen ragende Dämpfungssicke (13) unmittelbar anschließt;
(iii) der Rumpf (2) sowohl zum Boden (3) als auch zu seinem mit Deckel verschlossenen Ende (2b) hin jeweils geneigt eingezogen ist (5,11 ;31 ,41);
(iv) der im wesentlichen flache Boden (3;3a;35) eine nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) aufweist, zur stapelnden Aufnahme einer Verbindungsnaht (12;34) einer zweiten, gleichen Metalldose (1a, 30a), welche Verbindungsnaht ein axiales Ende (30b) des weiter unten gestapelten Dosenrumpfs mit seinem Deckel (4,33) verbindet.
21. Metalldose nach Anspruch 20, mit Merkmalen der Dose nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
22. Metalldose nach Anspruch 20, welche mit einem nicht-karbonisierten Nahrungsmittel gefüllt ist, und mit einem inneren Zusatzdruck durch ein Inertgas von mehr als 0,8 bar (0,08MPa), oberhalb eines Außendrucks versehen ist.
23. Metalldose nach Anspruch 20, wobei der flache Boden (3;3a;35) eine maximale Höhe von weniger als 10 mm oberhalb einer Aufstandsebene (E) aufweist.
24. Metalldose nach Anspruch 20 oder 23, wobei die maximale Höhe weniger als 5 mm ist.
25. Verfahren zur Herstellung oder zum Stapeln einer bzw. mehrerer Metalldose(n) 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 wird oder ist (5,11 ;31 ,41) und der im Wesentlichen flache Boden eine nach außen weisende Sicke (7) oder Eindellung (32) erhält, und 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 stapelt oder gestapelt werden.
26. Verwendung einer Metalldose nach einem der vorigen Ansprüche für Kindernahrung verschiedener Art.
27. Verwendung einer Metalldose nach einem der vorigen Ansprüche unter Anspruch 25 für Kondensmilch (evaporated milk) oder andere Milchprodukte.
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