Die Erfindung betrifft einen Dosenkörper insbesondere für Getränkedosen.

Bekannt sind sogenannte zweiteilige Getränkedosen, die aus einem Dosenkörper und einem Deckel bestehen, wobei Dosenkörper und Deckel typischerweise durch einen Doppelfalz dicht miteinander verbunden sind. Der Deckel selbst kann seinerseits wieder mehrteilig sein und weist typischerweise wenigstens eine Grifflasche oder auch einen wiederverschließbaren Verschluss auf.

Der Dosenkörper selbst ist einteilig und aus einem ursprünglich flachen Blech geformt. Die Verfahren und Werkzeuge zum Formen eines Dosenkörpers aus Blech mittels Streckziehen sind grundsätzlich bekannt. Es ist auch bekannt, dass typische Dosenkörper für Getränkedosen einen nach innen gewölbten Boden aufweisen, um dem Boden eine Druckfestigkeit zu verleihen. Im Bereich des (vor dem Befüllen) offenen Endes des Dosenkörpers ist der Dosenkörper typischerweise mit einem sich verjüngenden„Hals" versehen, also etwas eingezogen.

Ziel bei der Konstruktion eines Dosenkörpers ist es typischerweise eine ausreichend hohe Festigkeit mit möglichst wenig Materialeinsatz und Fertigungsaufwand zu erzielen. Diese Aufgabe liegt auch der vorliegenden Erfindung zugrunde.

Erfindungsgemäß wird ein Dosenkörper für eine Getränkedose vorgeschlagen, wobei der Dosenkörper einteilig aus Aluminiumblech geformt ist und eine Umfangswand sowie einen Dosenboden aufweist, der einen kalottenartigen nach innen gewölbten Zentralab- schnitt sowie einen den Zentralabschnitt ringartig umgebenden und nach außen gewölbten Standabschnitt aufweist. Der nach außen gewölbte Standabschnitt ist über einen im Querschnitt schräg verlaufenden äußeren Übergangsabschnitt mit der Umfangswand verbunden und definiert einen Standring, entlang dessen der Standabschnitt eine ebene Fläche zumindest annähernd berührt, wenn der Dosenkörper auf einer solchen ebenen Fläche abgestellt wird. Der Durchmesser des nach innen gewölbten Zentralabschnitts beträgt mehr als 36mm. Erfindungsgemäß weist der Dosenkörper einen Durchmesser von weniger als 60 mm und vorzugsweise weniger als 56 mm auf und die größte Blechdicke des geformten Aluminiumblechs im Bereich des kalottenartigen nach innen gewölbten Zentralabschnitts ist kleiner als 0,25 mm. Diese größte Blechdicke weist der kalottenartig nach innen gewölbte Zentralabschnitt des Bodens in etwa zwischen seiner Mitte und dem Rand, in dem der nach innen gewölbte Zentralabschnitt in den Standabschnitt, auf.

Der nach innen gewölbte Zentralabschnitt ist von außen betrachtet vollständig konkav und bildet eine Kalotte, die sich bis hin zum Standabschnitt erstreckt. Der Außendurch- messer des nach innen gewölbten Zentralabschnitts ist deshalb nur wenig, insbesondere weniger als 10% kleiner als der Durchmesser des Standabschnitts, d.h. der durchgehend nach innen gewölbte Zentralabschnitt schließt sich praktisch unmittelbar an den Standabschnitt an. Der Durchmesser des nach innen gewölbten Zentralabschnitts ist typischerweise größer als 36 mm und in der Regel auch größer als 40mm. Die Begriffe „nach innen" und „nach außen" sind im Rahmen dieses Textes auf den Innenraum des Dosenköpers und nicht auf eine Längsachse das Dosenkörpers bezogen, so dass eine nach innen weisende Wölbung von außen betrachtet eine konkave Wölbung ist und eine nach außen weisende Wölbung eine von außen betrachtet konvexe Wölbung ist. Vorzugsweise weist das Aluminiumblech, aus dem der Dosenkörper geformt ist, im ebenen Zustand vor der Formung zum Dosenkörper eine Blechdicke von weniger als 0,25 mm auf. Dies hat zur Folge, dass die Blechdicke des fertiggeformten Dosenkörpers an keiner Stelle innerhalb des Standrings größer ist als 0,25 mm, weil das Blech beim Formen des Dosenkörpers gestreckt und somit dünner wird. Allerdings kann es zwischen Dosenwand und Standring zu einer Aufdickung kommen, so dass dort die Blechdicke des fertigen Dosenkörpers etwas größer sein kann, als die Blechdicke des flachen Aluminiumblechs vor dem Formen des Dosenkörpers (beispielsweise 0,245 mm). Außerdem ist es bevorzugt, wenn der nach innen gewölbte Zentralabschnitt des Dosenkörpers durch wenigstens einen zentralen Wölbungsradius R1_a und einen sich an diesen glatt anschließenden peripheren Wölbungsradius R1_b definiert ist, von denen der zentrale Wölbungsradius R1_a zwischen 39 mm und 45 mm beträgt und der periphere Wölbungsradius R1_b zwischen 25 mm und 35 mm. Auf diese Weise erhält der kalottenartig nach innen gewölbte Zentralabschnitt trotz geringer Blechdicke eine ausreichende Festigkeit.

Desweiteren ist es bevorzugt, wenn der Standabschnitt zusammen mit dem gewölbten Zentralabschnitt eine Bodentiefe als größtem Abstand des gewölbten Zentralabschnitts von einer durch den Standring definierten Ebene definiert, die zwischen 9,5 mm und 1 1 mm beträgt. Der kalottenartig nach innen gewölbte Zentralabschnitt hat seinen größten Abstand von einer durch den Standring definierten Ebene üblicherweise seiner Mitte, so dass die Bodentiefe in der Mitte des kalottenartig nach innen gewölbten Zentralabschnitts bestimmt werden kann.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Dosenkörper im Bereich des Bodens nach dem Streckziehen in an sich bekannter Weise reformiert wird. Bei diesem Reformieren erfolgt eine weitere Umformung insbesondere des Standabschnitts zur endgültigen Geometrie des Dosenkörpers. Vorzugsweise hat ein nach innen gewölbter Übergangsradius R2, in dem der gewölbte Zentralabschnitt in den Standabschnitt übergeht, ein Maß zwischen 1 ,5 mm und 1 ,9 mm und zwar vor dem Reformieren. Dieses Maß wird beim Streckziehen durch die eingesetzten Werkzeuge definiert. Besonders bevorzugt ist ein Maß des Übergangsradius von annähernd 1 ,7 mm.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Standabschnitt angrenzend an den Standring (als dem bei aufrecht stehender Dose tiefsten Punkt (wenn man den Querschnitt betrachtet - tatsächlich ist es ein Kreis) des Standabschnitts) zumindest vor dem Reformieren einan- der identische und ohne Radiusänderung ineinander übergehende Wölbungsradien R3_a und R3 b aufweist. Ein weiteres bevorzugtes Geometriemerkmal des Bodens des Dosenkörpers ist, dass der Standabschnitt in dem äußeren Übergangsabschnitt mit einem nach innen gewölbten Radius R4 und einem an diesem anschließenden, nach außen gewölbten Radius R5 in die Umfangswand übergeht, wobei der nach innen gewölbte Radius R4 vor dem Refor- mieren zwischen 2,7 mm und 3, 1 mm (vorzugsweise in der Größenordnung von 2,9 mm) beträgt und der nach außen gewölbte Radius R5 vor dem Reformieren zwischen 3,0 mm und 3,5 mm beträgt, also beispielsweise zwischen 3,2 mm und 3,3 mm.

Vorzugsweise weist der Standring einen Durchmesser zwischen 43 mm und 46,5 mm auf. Weiterhin ist ein Dosenkörper bevorzugt, dessen Boden in an sich bekannter Weise mit einem Reformierwerkzeug im Bereich des Übergangs von dem Standabschnitt zu dem nach innen gewölbten Zentralabschnitt reformiert ist, so dass im Ergebnis ein nach innen gewölbter innerer Übergangsabschnitt mit einem Durchmesser zwischen und 43 mm und 45 mm und einem Wölbungsradius vorliegt, der zwischen 0,8 mm und 1 ,2 mm beträgt. Bei Reformieren wird eine innere Umfangswand des Standabschnitts mit einem scheibenförmigen Werkzeug bearbeitet, das an der inneren Umfangswand abrollt und auf diese Weise eine umlaufende, zu einer zentralen Längsachse des Dosenkörpers hin offene Vertiefung erzeugt, die im Profil eine Rundung mit einem Radius von etwa 1 mm hat, entsprechend einem Querschnittsradius am Umfang des scheibenförmigen Werk- zeugs zum Reformieren.

Das Reformieren erfolgt vorzugsweise mit einem Werkzeug, dessen kleinster, mit dem zu reformierenden Dosenkörper in Eingriff stehenden Radius zwischen 0,8 mm und 1 ,2 mm, also z.B. die zuvor erwähnten 1 mm beträgt.

Im Bezug auf die größte Blechdicke des geformten Aluminiumblechs in einem zentralen Bereich der Umfangswand (beispielsweise auf halber Höhe des Dosenkörpers) ist es bevorzugt, wenn diese größte Blechdicke kleiner als 0,1 mm ist und vorzugsweise kleiner als 0,09 mm ist. Insgesamt ergibt sich ein sehr dünnwandiger Dosenkörper, der typischerweise erst durch einen Innendruck nach dem Befüllen und Verschließen die erwartete Grifffestigkeit aufweist. Die Umfangswand des Dosenkörpers ist vorzugsweise nahezu zylindermantelförmig und schließt vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 55 mm und vorzugsweise zumindest annähernd 53 mm ein. Außerdem ist der Dosenkörper vorzugsweise so be- messen, dass er ein Füllvolumen zwischen 150 ml und 250 ml aufweist und hat dementsprechend vorzugsweise eine Höhe zwischen 85 mm und 140 mm.

Ein Beispiel eines derartigen Dosenkörpers wird nachfolgend mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Figur 1 : eine Seitenansicht eines Dosenkörpers mit einem Füllvolumen von

250 ml und einer erfindungsgemäßen Bodengeometrie;

Figur 2: eine Seitenansicht eines Dosenkörpers mit einem Füllvolumen von

200 ml und einer erfindungsgemäßen Bodengeometrie;

Figur 3: eine Seitenansicht eines Dosenkörpers mit 150 ml Füllvolumen und einer erfindungsgemäßen Bodengeometrie;

Figur 4: eine erfindungsgemäße Bodengeometrie vor dem Reformieren im Detail; und

Figur 5: eine erfindungsgemäße Bodengeometrie nach dem Reformieren.

Wie Figur 1 zu entnehmen ist, besitzt ein Dosenkörper 10 eine im wesentlichen zylinder- mantelförmige Umfangswand 12 und einen Boden 14 mit einem nach innen gewölbten Zentralabschnitt 16 sowie einen diesen umgebenden und mit der Umfangswand verbundenen Standabschnitt 18. Der Standabschnitt 18 ist über einen im Querschnitt schräg verlaufenden Übergangsabschnitt 24 mit der Umfangswand 12 verbunden. Außerdem weit der Standabschnitt 18 eine zur zentralen Längsachse Z hin weisende innere Umfangswand 26 auf.

An seinen im Querschnitt tiefsten Punkten (siehe Figuren 4 und 5) berührt der Standabschnitt eine ebene Fläche, falls der Dosenkörper 10 aufrecht auf einer solchen Fläche abgestellt wird. Diese tiefsten Punkte sind Teil eines kreisförmigen Standrings, entlang dessen der Standabschnitt die ebene Fläche berührt.

Im Bereich seines oberen offenen Endes 20 besitzt der Dosenkörper 10 einen kurzen sich verjüngenden Abschnitt 22. Eingezeichnet sind die Höhe H und der Durchmesser D des Dosenkörpers und angedeutet ist eine zentrale Längsachse Z. Der Durchmesser der in Figuren 1 bis 3 abgebildeten Dosenkörper beträgt 53 mm.

Figur 1 zeigt die Seitenansicht eines Dosenkörpers mit 250 ml Füllvolumen, Figur 2 zeigt entsprechend die Seitenansicht eines Dosenkörpers mit 200 ml Füllvolumen und Figur 3 die Seitenansicht eines Dosenkörpers mit 150 ml Füllvolumen. Die Höhe H hängt vom Füllvolumen ab und beträgt für den Dosenkörper mit 250 ml Füllvolumen in Figur 1 knapp 135 mm, für den Dosenkörper mit 200 ml Füllvolumen in Figur 2 knapp etwa 1 1 1 mm und für den Dosenkörper mit 150 ml Füllvolumen in Figur 3 knapp etwa 90 mm. Figur 4 zeigt die Geometrie des Dosenbodens vor dem Reformieren im Detail. Zu erkennen ist, dass der durch die abgebildete Geometrie definierte Standring vor dem Reformieren einen Durchmesser von etwas mehr als 46 mm besitzt. Weiterhin ist zu erkennen, dass der kalottenartige nach innen gewölbte Zentralabschnitt 16 einen zentralen Wölbungsradius R1_a aufweist, der vorzugsweise zwischen 39 mm und 45 mm, also bei- spielsweise 42 mm beträgt. Dieser Wölbungsradius geht in einen peripheren Wölbungsradius R1_b über, der vorzugsweise zwischen 25 mm und 35 mm beträgt, also beispielsweise 30 mm. An dem nach innen gewölbten Zentralabschnitt 16 schließt sich der Standabschnitt 18 an. Ein Übergangsradius zwischen dem nach innen gewölbten Zentralabschnitt 16 und dem Standabschnitt 18 beträgt vor dem Reformieren vorzugsweise zwi- sehen 1 ,5 mm und 1 ,9 mm, also beispielsweise 1 ,7 mm. Weiterhin ist der Standabschnitt 18 durch einen nach außen gewölbten Teil in der Umgebung des Standrings definiert, wobei die nach außen gerichteten Wölbungsradien angrenzend an den Standring vor dem Reformieren jeweils zwischen 1 ,3 mm und 1 ,5 mm, also beispielsweise 1 ,4 mm betragen. Diese Wölbungen um den Standring herum gehen in eine von außen betrachtet konkave Wölbung im Bereich des schräg verlaufenden äußeren Übergangsabschnitts zwischen Standabschnitt 18 und Umfangswand 12 über, wobei diese von außen betrachtete konkave Wölbung vorzugsweise einen Radius zwischen 2,8 mm und 3 mm, also beispielsweise 2,9 mm hat. Schließlich geht der schräg verlaufende äußere Übergangsabschnitt in einen von außen betrachtet konvexen Radius von 3,0 mm bis 3,4 mm in die Umfangswand 12 über.

Die größte Dicke besitzt der nach innen gewölbte Zentralabschnitt des Bodens in etwa dort, wo in Figur 4 eine Markierung„Dicke" eingezeichnet ist. An dieser Stelle hat der nach innen gewölbte Zentralabschnitt des Bodens in etwas eine Blechdicke, die der Blechdicke des Blechs vor dem Verformen zum Dosenkörper entspricht, also kleiner als 0,25 mm ist. Wenn der Dosenkörper aus einem ursprünglich flachen Aluminiumblech mit einer ursprünglichen Blechdicke von 0,24 mm gefertigt ist, beträgt die in Figur 4 eingezeichnete Dicke im Bereich des nach innen gewölbten Zentralabschnitts des Bodens beispielsweise ebenfalls annähernd 0,24 mm. Die Umfangswand 12 hat demgegenüber nach dem Formen eine Blechdicke von etwa 0,09 mm.

Figur 5 zeigt schließlich die endgültige Geometrie des Bodens nach dem Reformieren. Zu erkennen ist, dass sich die Bodentiefe durch das Reformieren von zunächst etwas mehr als 10 mm (vergleiche Figur 4, das maß DD_FE) ausschließlich etwas weniger als 10 mm, nämlich beispielsweise 9,7 mm verringert hat; siehe Figur 5, das Maß DD_BE. Das Reformieren erfolgt dabei mit einem scheibenförmigen Werkzeug mit einem kleinsten, mit dem Dosenkörper im Eingriff stehenden Radius von etwa 1 mm. Beim Reformieren befindet sich der Mittelpunkt dieses Radius in etwa in einem Abstand von 2 mm bis 3 mm von einer durch den Standring definierten Ebene. Beim Reformieren rollt das scheibenförmige Werkzeug bearbeitend an der inneren Umfangswand des Standabschnitts ab und erzeugt auf diese Weise eine umlaufende, zur zentralen Längsachse des Dosenkörpers hin offene Vertiefung, die im Profil eine Rundung mit einem Radius von etwa 1 mm hat, entsprechend einem Querschnittsradius am Umfang des scheibenförmigen Werkzeugs zum Reformieren. Die von dem Reformierwerkzeug erzeugte zur zentralen Längsachse des Dosenkörpers hin offene Vertiefung hat einen Durchmesser (reforming dia) zwischen 44 mm und 45 mm. Diese Maße sind ebenfalls der Figur 5 zu entnehmen.

Das Material des Dosenkörpers ist im Ausführungsbeispiel Aluminium der Legierung 3104 mit einem Härtegrad H 19 und einer nominalen Blechdicke von 0,245 mm.