DE3117347A1 - "behaelter, insbesondere dose, aus duennwandigem blech" - Google Patents

Description

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DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

The Continental Group, Inc., 72 Cummings Point Road

Stamford 06904, Connecticut / USA

"Behälter, insbesondere Dose, aus dünnwandigem Blech"

Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere Dose, aus dünnwandigem Blech, dessen Rumpf integral mit einem konvex nach außen vorgewölbten Boden verbunden ist.

Eines der Probleme bei der industriellen Fertigung von Behältern vorgenannter Art besteht darin, die Behälter mit einem Boden auszurüsten, welcher eine stabile Lage der Behälter auf den Förderanlagen sichert, da die leeren Dosen zur Füllmaschine und im gefüllten Zustand zu Verpackungsstationen befördert werden müssen. Bei bekannten Behältern, insbesondere Dosen, wurde eine kalottenförmige Gestaltung des Bodens vorgesehen, um den Druck in der Dose ohne Deformierung aufnehmen zu können. Weiterhin wurden Dosen mit einem ringförmigen Auflagerand an ihrem Rumpf ausgerüstet, um die Dosen für den Transport ausreichend zu stabilisieren. Ein Beispiel einer solchen Dose ist

in der US-PS 3 029 507 wiedergegeben.

Es sind weiterhin Dosen mit flexiblen Böden bekannt, welche im drucklosen Zustand nach innen konkav gewölbt sind und unter Druck in eine konvexe Form überführt werden. Derartige Dosen sind in der US-PS 1 788 261 gezeigt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Behälter bzw. eine Dose der einleitend genannten Art·so auszubilden, daß bei bleibend nach außen konvex geformtem Behälterboden ein sicherer Stand sowohl der leeren als auch der gefüllten, unter Druck stehenden Dose gewährleistet wird, durch welche der Transport und i

der Füllvorgang ohne die Gefahr eines Kippens vorgenommen werden kann und daß ferner eine Stapelmöglichkeit der Dosen erreicht wird auch bzw. insbesondere wenn die Dosen mit einem Deckel verschlossen sind, welcher eine Aufreißeinrichtung aufweist.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe ist der eingangs genannte Behälter bzw. die dort genannte Dose so ausgebildet, daß in dem Boden eine Mehrzahl nach außen vorgewölbter Nocken ausgeformt sind, deren Kuppen sich bis über die Vorwölbung des Bodens erstrecken und Auflagebereiche bzw. -flächen aufweisen, welche gegenüber der Nockennitte nach außen versetzt sind und daß die Nocken glatte, schmiegend in den Boden übergehende Übergangs-

bereiche aufweisen, welche eine Spritzlackierung oder Beschichtung der Bodenwandung gestatten.

Durch die Anordnung und Ausbildung der in dem Boden vorgesehenen Nocken kann sich der Boden unter der Wirkung eines Behälterinnendruckes bei entsprechend dünner Wandung verformen bzw. ausdehnen ohne daß hierdurch die Standfestigkeit der Dose beeinträchtigt wird. Eine Ausdehnung des Bodens tritt beispielsweise auf, wenn der Behälter aus dünnem Aluminiumblech, wie ■ einer Legierung H 19-30O¹I, mit einer Bodenwandstärke von 0,3 mm

; hergestellt wird, bei einer Wandstärke der Seitenwandung von j etwa 0,12 mm. Bei dieser Ausbildung kehrt der Boden im druck-

losen Zustand des Behälters wieder in seine ursprüngliche Form zurück.

Durch die beschriebene Gestaltung der Dose kann diese bei übereinstimmendem Volumen mit konventionellen Dosen die gleiche Höhe aufweisen, so daß sie auch für den Vertrieb in Verkaufsautomaten geeignet ist.

Die im Boden vorgesehenen Nocken können unterschiedlich gestaltet sein. Zweckmäßig ist es, wenn sie eine gerundete Form aufweisen und parallel zum Umfangsrand des Bodens gleichmäßig ' verteilt angeordnet sind.

Die einzelne Formgebung der Nocken und ihre Anordnung ergeben I sich aus der Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen.

Statt der Anordnung einzelner Nocken im Boden des Behälters
kann zur Erzielung der gleichen Wirkung in dem Boden des Behälters eine in Nähe des Umfangsrandes des Bodens oder Behälters
verlaufende, nach außen weisende ringförmig geschlossene Vorwölbung ausgeformt sein, welche sich in ihrer Höhe bis über die j Vorwölbung des Bodens erstreckt und einen Auflagebereich auf- j

weist, welcher gegenüber dem mittleren Radius der Ausformung ; nach außen versetzt ist und der zur Mitte des Behälters weisende ι flache und zum äußeren Umfang des Behälters steiler verlaufende j

Wandungsteile als Übergangsbereiche zum Boden aufweist. J

Bei der durch die neue Gestaltung des Behälters möglichen gerin- \

· i

: gen Wandstärke für die Rumpf- und Bodenwandung können sich
Schwierigkeiten beim Verschließen der Behälter mittels eines
aufzufalzenden Deckels ergeben. Um diese Schwierigkeiten zu be- j seitigen, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß bei den ,

Behältern der beschriebenen Art die Umfangswandung im Bereich j j des Öffnungsrandes des Behälters mit einem Rand versehen ist, j ι dessen Dicke etwa 0,19 mm beträgt. Der Öffnungsrand des Behälters j kann dabei einen geringeren Durchmesser als die Rumpfwandung

aufweisen und über eingezogene bzw. kegelstumpfförmige Zwischen- ^!

abschnitte in die übrige Rumfpwandung übergehen.

Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder, j

Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine .Seitenansicht der Dose nach Fig. 1,

! Fig. 3 eine Draufsicht auf den Deckel der Dose nach Fig. 1 und 2,

j Fig. h eine Draufsicht auf den Boden der Dose nach den Fig. 1 j

i . . , I bis 3,

¹ Fig. 5 eine teilweise Schnittdarstellung längs der Linie 5-5

I nach Fig. 4,

j Fig. 6 eine teilweise Seitenansicht der Dose in einer anderen Ausführungsform,

' Fig. 7 eine Draufsicht auf den Boden der Dose nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Boden der Dose in einer weiteren Ausführungsform,

' Fig. 9 eine Draufsicht auf den Boden der Dose in einer wiederum ι veränderten Ausführungsform,

Fig. 10 eine Draufsicht auf den Boden einer Dose in einer nochmals anderen Ausführungsform und

Fig. 11 einen teilweisen Querschnitt längs der Linie 11-11 nach Fig. 10.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Dose besteht aus H19-3OO4 Aluminium oder einem ähnlichen gezogenen und abgestreckten Material. Die Dose besteht aus einem dünnwandigen Rumpfteil 3 mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,12 mm, dessen oberer Rand 4 etwa 0,19 mm dick ist. Der Boden 5 hat eine nach außen konvex geformte, im wesentlichen sphärische Kontur mit einem Radius von etwa 124 mm und einer Dicke von etwa 0,30 bis etwa 0,31 mm. An der Peripherie erfolgt der übergang des Bodens zum unteren Rand der Seitenwandung des Rumpfes mit einem Radius von etwa 3,18 mm.

ι Der Boden 5 ist mit einer Mehrzahl von hohlen, nach außen vorge-

j wölbten und im allgemeinen oval geformten Nocken 6 versehen,

welche von der Bodenfläche 11 nach außen weisen. Bei einem Be- j J hälter mit einem Durchmesser von 53,5 mm sind sechs Nocken vor- j

. j

gesehen, deren Mittelpunkte im Abstand von 45 mm diametral gegen- · j überliegen. Jede Nocke hat eine Kuppe 7 mit einem Radius von j etwa 5,5 mm und geht auf ihrer Innenseite in einen steilen Wand- ! ; abschnitt 9a der Bodenwandung 9 mit einem Radius von etwa 2,5 mm über.

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- ίο -

Der obere Abschnitt 8 der Rumpfwandung des Behälters mit dem oberen Rand k ist zur Verringerung des Durchmessers zur Öffnungsseite hin dreifach eingezogen. E:ln Deckel 10 ist bei 12 mit dem Rand 4 des Rumpfes über eine Doppelfalznaht verbunden.

Der Deckel.10 weist einen Abschnitt IM auf, welcher von einer

i- Ritzlinie 15 umgrenzt ist und au" bekannte Weise dadurch geöff-

j net werden kann, daß der von der Ritzlinie 15 umgrenzte Bereich

j mit einem Griffring 16 aufgerissen wird, welcher scharnierartig ! hochbiegbar mittels eines Nietes 17 an dem Deckel befestigt ist. Dies wird begünstigt durch die gestufte Anordnung, welche sich durch die drei eingezogenen ringförmigen Abschnitte 18,20 und 22 sowie durch die Anordnung der dazwischenliegenden kegelstumpfförmigen Zwischenabschnitte 2^4,25 und 26 ergibt,-welche einen relativ flachen konischen Winkel von nicht mehr als etwa 30 gegenüber der Mittellängsachse aufweisen. Die Anordnung der eingezogenen Abschnitte in der Nähe des Rumpfrandes führt zu einer axialen Belastungsfestigkeit des Dosenrumpfes innerhalb der erforderlichen Parameter.

■ In Fig. 5 ist zu erkennen, daß der äußere Wandungsteil 9a des . Nockens steiler ist oder in axialer Richtung in einem steileren

Ansatz zum Boden 5 übergeht als der innere Wandungsteil 30, der mit dem Boden 5 einen relativ flachen Winkel von etwa 11 , bis 12° bildet, während der Wandungsteil 9a einen Winkel zwischen , 30° bis ^7° mit dem Boden aufweist.

Auf diese Weise wird der Auflagebereich 32 eines jeden Nockens
so weit wie möglich in Richtung des Umfangsrandes J>k angeordnet,
welcher von dem Übergang der Bodenwandung 5 in die Seitenwandung 3 bestimmt ist.

In dem dargestellten Behälter weist die innere konkave Seite 35 '

eines jeden Nockens glatte Ubergangsflachen auf, so daß Spritz- J

lackierungen und Beschichtungen auf der gesamten Bodeninnenseite '

i ! ¹ möglich sind. Scharfe Konturen ermöglichen keine gute Oberflä-

chenbeschichtung. . '·

j Fig. 5 zeigt ein Werkzeug mit einem Widerlager 37 mit konkaver !

ι :

^! oberer Stirnfläche 38 und einem gegenüberliegenden Hauptstempel i

39 mit einer entsprechend angepaßten konvexen Stirnfläche 40 zur j

' Formgebung der Wandung 5. In dem Widerlager 37 befinden sich in !

1 i

gleichen Abständen auf dem Umfang verteilt konkave Ausnehmungen J

j 42, in die je ein gegenüberliegender Stempel 44, welcher inner- ! halb einer Führungsbohrung 4R im Hauptstempel 39 gehalten ist,

', verschiebbar ist. Die formgebende Fläche 46 des Stempels 44 ist

■ konvex und steht einer formenden Fläche 48 in der Ausnehmung 42 \

! gegenüber. Die Stempel 39 und HH führen in bezug auf die Flächen j

■ 38 und 48 Hubbewegungen aus und formen mit dem Widerlager das

! Metall der Bodenwandung 5·

■ Bei den in der Fig. 6 und den folgenden Figuren dargestellten

j Ausführungsformen sind die den Fig. 1 bis 5 entsprechenden glei-

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- 12 chen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den bisherigen dadurch, daß halbkugelförmige Nocken 50 vorgesehen sind, welche von dem zuvor vorgeformten Boden 5 nach außen weisen. Hierbei sind acht Nocken in gleichem Abstand auf dem Umfang angeordnet. Die Nocken springen aus der Bodenfläche 11 nach unten vor.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind vier \ nierenförmige Nocken 60 parallel zum Umfangsrand 34 in gleichen j Abständen angeordnet, wobei jeder Nocken eine in Richtung des

Umfangsrandes 34 versetzte Auflagefläche 62 aufweist. Der äußere

! Wandungsteil 63 des Nockens ist steiler als dessen innerer Wandungsteil 6¹I.

In Fig. 9 ist ein Boden mit drei reihenförmig auf dem Umfang ! angeordneten Nocken 70 dargestellt, welche jedoch im Vergleich

■ ι

' ■ i

': zu Fig. 8 länger sind. Die Auflageflächen 71 sind zum Umfangs- |

: ί

rand 34 versetzt, und die äußeren Wandungsteile 72' sind steiler

ι als die inneren Wandungsteile 74. Aufgrund der betont gewölbten : Form der inneren Wandungsteile 64 und 74 ergibt sich eine zu- ; sätzliche Festigkeit.

Bei der Ausführungsform in Fig. 10 und 11 ist ein toroidaler umfänglicher Ring 8o mit einem nichtsymmetrischen Querschnitt

3Ί 17347

ausgeformt mit einem im Vergleich zum inneren Wandungsteil 84 steileren äußeren Wandungsteil 82 und einer zum Umfangsrand 34 hin versetzten Auflagefläche 85«

Bei allen Ausführungsformen erstrecken sich die Nocken bzw. der ausgeformte Ring vom Boden der Dose nach unten und weisen eine

; innerhalb praktischer Grenzen zum Umfangsrand 34 versetzte

ι Auflagefläche auf, wobei die Anforderungen an die Festigkeit

erfüllt werden und keine scharfkantigen Konturen auf der Innenfläche vorhanden sind, so daß Spritzlackierungen oder Beschichtungen der Innenfläche mit anderen Materialien möglich sind.

Leerseite

Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE

   DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

   BRAUNSCHWEIG MUNC hl EN

   Ansprüche

   ^\ Behälter, insbesondere Dose, aus dünnwandigem Blech, dessen Rumpf integral mit einem konvex nach außen vorgewölbten Boden verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden (5) eine Mehrzahl nach außen vorgewölbter Nocken (6;5O;6O;7O) ausgeformt sind, deren Kuppen sich bis über die Vorwölbung des Bodens erstrecken und Auflagebereiche bzw. -flächen (32;62;7D aufweisen, welche gegenüber der Nockenmitte nach außen versetzt sind und daß die Nocken glatte, schmiegend in den Boden übergehende Übergangsbereiche (9A; 30 bzw. 63j64 bzw. 72,7¹O aufweisen, welche eine Spritzlackierung oder Beschichtung der Bodenwandung gestatten.

   2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Nocken (6;5O;6O;7O) eine gerundete Form aufweisen und parallel zum Umfangsrand (3¹O des Bodens (5) bzw. Behälters gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

   3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangswand des Rumpfteiles (3) mit einem verstärkten öffnungsseitigen Rand (Ό zur Flanschverbindung mit einem aufzufalzenden Deckel (10) ausgerüstet ist.

   4. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche

   dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Aluminiumlegierung H19-3OO4 mit einer Stärke der Umfangswand des Rumpfteiles (3) von etwa 0,12 mm und einer Wandstärke des Bodens (5) zwischen 0,30 mm und 0,31 mm hergestellt ist.
   ι

   ' 5· Behälter nach Anspruch 4, da'durch g e -

   kennzeichnet , daß der öffnungsseitige Rand (4)

   !

   ι der Umfangswand des Rumpfteiles (3) eine Stärke von etwa j

   0,19 mm aufweist.

   6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche

   : dadurch gekennzeichnet, daß die j Nocken (60 bzw. 70) im Boden (5) des Behälters im wesentlichen

   '■ nierenförmig gestaltet sind und sich mit ihren Längsachsen in Umfangsrichtung des Behälters erstrecken.

   7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Nocken (6;50;60;70) und dem Boden (5) vorgesehenen Übergangsbereiche in radialer Richtung des Behälters nach innen weisende Wandungsteile (30,64;74) aufweisen, welche mit dem Boden (5) einen kleineren Winkel einschließen, als die von den Nocken nach außen weisenden Wandungsteile (9a;63;72).

   8. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche
   dadurch gekennzeichnet, daß der
   Boden (5) niit höchstens acht Nocken ausgerüstet ist.

   9. Behälter, insbesondere Dose, aus dünnwandigem Blech, dessen

   ι Rumpf integral mit einem konvex nach außen vorgewölbten · !

   Boden verbunden ist, dadurch gekenn- j

   zeichnet , daß in dem Boden (5) eine in Nähe des j Umfangsrandes (3¹I) des Bodens oder Behälters verlaufende, \

   nach außen weisende ringförmig geschlossene Vorwölbung (Ring j

   80) ausgeformt ist, welche sich in ihrer Höhe bis über die j

   Vorwölbung des Bodens erstreckt und einen Auflagebereich (85) j

   aufweist, welcher gegenüber dem mittleren Radius der Ausfor- ι mung nach außen versetzt ist und der zur Mitte des Behälters j weisende flache und zum äußeren Umfang des Behälters steiler

   verlaufende Wandungsteile (82 bzw. 84) als Übergangsbereiche \ zum Boden aufweist.