Die Erfindung bezieht sich spezifisch auf zweiteilige Metalldosen, bestehend aus einem Metallrumpf und einem Deckel, wobei die Metalikörper heute zumeist im Abstreckverfahren hergestellt werden und anschließend ihre für eine Falzbildung am oberen Rand geeignete Form und Geometrie erhalten.

Es ist im Stand der Technik eine Lösung vorgeschlagen worden, den Dichtungswerkstoff (Compound) im Falzbereich mit einer Komponente an Gleitmittel auszustatten, um beim Verschließvorgang ein gegenseitiges Reiben eines "Rumpfhakens"und eines"Deckelhakens"zu reduzieren, so daß eine Beschädigung der Oberfläche des lackierten Blechs bei der Falzbildung herabgesetzt werden kann, vgl. EP-B 794 989, dort Absatz [09]. Diesen Schadstellen maß man es maßgebend bei, daß sie eine Quelle der Abgabe von Metallionen sind, die in die Füllgüter, insbesondere Flüssigkeit übertreten und dabei den Geschmack beeinträchtigen. Die Praxis und weitere intensive Versuche haben gezeigt, daß eine solche Gestaltung des Compounds nicht immer ausreichend ist und weitere Quellen von Geschmacksveränderungen vorliegen, die hinsichtlich ihrer Herkunft (Ursache) bislang nicht ermittelt werden konnten.

Man geht dabei davon aus, daß ein hohler Metalikörper aus Aluminiumblech in der Regel einen sehr kompakten Falz realisieren kann. Beispiele eines kompakten Falzes werden in der Figurenbeschreibung erläutert. Demgegenüber neigt ein Metattkörper aus Stahlblech zu einem inhärent stärkeren Federungseffekt, so daß hier eine Ausbildung zu einem loseren (nicht so kompakten) Falz befürchtet werden muß.

Insbesondere tritt die Lagerzeit hinzu und während dieser Zeit bildet sich unter der Wirkung des Innendrucks auch ein kompakter Falz zu einem schlechteren (weniger kompakten) Falz aus. Der Zugang für das Füllgut zum Falzbereich wird damit erleichtert und es steigt das Risiko der Metallabgabe.

Unter einem kompakten Falz versteht man maßgebend die räumliche Nähe, insbesondere das enge Anliegen von zwei Abschnitten in der Nähe des eigentlichen Falzes, namentlich der oberen Rumpfwand und der vertikal orientierten Deckelwand,

meist"chuck wall"genannt. Ein stärkeres Beabstanden dieser beiden Wände sorgt für einen leichteren Zutritt des Füllgutes zum Dichtungsbereich des Falzes.

Trotz eines kompakten Falzes kommt es in der Praxis immer wieder zu Veränderungen der Qualität des Füllgutes.

Die Erfindung hat sich die technische Aufgabe gestellt, die Langzeitstabilität von Füllgütern in zweiteiligen Dosen (insbesondere Getränkedosen) weiter zu verbessern.

Vorgeschlagen wird dazu eine Beschichtungslage, insbesondere aus Lack, die im Falzbereich stärker betont ist, als sie im Stand der Technik bislang realisiert wurde (Anspruch 1,25,27 bzw. Anspruch 20,30). Der Falzbereich wurde im Stand der Technik zumeist von einer Lackauflage ausgenommen oder hinsichtlich der Stärke des Lackauftrags vernachlässigt, nachdem am oberen Ende des Rumpfes mit einem "Overspray"gerechnet werden mußte, bei einem Sprühauftrag des Lacks auf die Innenfläche des Rumpfes. Das Vermeiden des"Oversprays"iäßt sich am leichtesten dadurch realisieren, daß der Schwerpunkt des Volumen-oder Gewichtsanteils des aufgesprühten Lacks in den unteren Teil verlegt wird oder zumindest der obere Randbereich des Metallrumpfes nicht betont oder nur parasitär mit Lack besprüht wird.

Im Inneren bildet sich dabei eine für eine Langzeitstabilität des Füllgutes ausreichend starke Lackauflage im Körperbereich (dem Wandbereich) und im Bodenbereich, der den unteren Abschluß des Wandbereiches zur Ausbildung des Rumpfes darstellt.

Die Mindeststärke im Falzbildungsbereich wird gemäß der Erfindung durch eine Balance-Veränderung der Volumen-oder Gewichtsverteilung des Lacks erreicht. Ein stärkerer Anteil des Gewichtes oder des Volumens, das für eine gegebene Größe und Höhe einer Getränkedose (beispielsweise 0,3 I, 0,5 1 oder 0,2 I) verwendet wird, wird zum Falzbildungsabschnitt hin verlagert, aus dem mit mechanischer Umformung (Falzen) der Falz zwischen Deckelrand und Rumpfende entsteht.

Es werden zudem mehrere Varianten vorgeschlagen, mit denen eine solche neu orientierte Verteilung auch unter Vermeidung des"Oversprays"realisiert werden kann.

Selbst wenn aber ein"Overspray"in Kauf genommen wird, werden Maßnahmen vorgeschlagen, dieses"Overspray"aufzufangen, durch umfängliche Filter, um jedenfalls eine verbesserte Stärke der Beschichtungslage im Falzbildungsabschnitt zu erhalten.

Der Begriff des Falzbildungsabschnitts wird so verstanden, daß damit derjenige Bereich oberhalb des Körperbereichs des Metallrumpfs gemeint ist, aus dem-zumindest teilweise-beim Verschließen des Metallrumpfes mit einem zugehörigen Verschlußdeckel der Falz der Getränkedose entsteht. Zuvor wurde das Füllgut eingefüllt, zumeist ein Getränk, wie Bier, Softdrink oder andere Flüssigkeiten (Anspruch 12,13).

Das Auftragen der Beschichtung kann durch Sprühen erfolgen (Anspruch 16). Es kann eine gesonderte Sprühdüse für den Falzbildungsabschnitt verwendet werden. Statt einer gesonderten Sprühdüse kann auch eine Sprühdüse mit einer geänderten Gewichtsverteilung im Sprühstrahl Anwendung finden, so daß ein höherer Gewichtsanteil den oberen Rand des metallischen Rumpfes erreicht, zur stärkeren, deutlicheren oder hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Oberfläche verbesserten Beschichtung in demjenigen oberen Bereich des Rumpfes, aus dem zumindest teilweise ein mechanisch klemmender Falz mit einem Randbereich des eingesetzten Deckels gebildet wird.

Die Lackschicht im Falzbildungsabschnitt, der einen Flanschbereich und einen im wesentlichen zylindrischen Bereich besitzt, anschließend übergehend in einen Neck- Bereich, der nach radial auswärts geneigt ist und in einer sanften Krümmung in den zylindrischen Bereich übergeht, ist (im Mittel) mit einer Stärke von mindestens 8 um, insbesondere mindestens 10 um und darüber versehen.

Die Lackschicht im Flanschbereich des Rumpfes kann dabei auch eine prozentual stärkere Dicke, als die Lackschicht im Körperbereich besitzen. Diese im Mittel vorgesehene Verstärkung der Deckschicht im Flanschbereich ist zumindest 30 %, bevorzugt 40 % stärker, als im Körperbereich.

Werden zwei Necking-Bereiche an beiden Enden des Rumpfes verwendet, gilt die entsprechende Beschreibung auch für diese Gestaltung der Endbereiche, wobei der eine Bereich, zumeist der Boden-Aufstandsbereich mit einem"rim"und einem sich nach innen aufwärts wölbenden"dome"ist, als Ausdruck einer zweiteiligen Getränkedose, die nur auf der einen Seite einen Deckel unter Bildung eines Falzes im Randbereich besitzt.

Die Hals-Einformungsvorgänge können entweder als Spin-Necking oder Die-Necking mit Stempelumformungen erfolgen.

Je nachdem, welcher der Einhalsvorgänge verwendet wird, kann eine Lackauflage auf der Innenwand des Rumpfes vor oder nach dem Einhalsvorgang vorgesehen sein.

Beim Die-Necking erfolgt zunächst eine erste Auflage im nicht eingeformten Zustand an dem zylindrischen Rumpf. Anschließend wird das Einziehen vorgenommen durch Stempelumformung. Es erfolgt das Ausbilden eines lateral auskragenden Flansches im Falzbildungsabschnitt. Anschließend kann eine weitere Lackauflage aufgetragen werden. Zwei Lackauflagen sind für Getränkedosen mit Softdrink-Inhalt vorgesehen.

Findet das Spin-Necking statt, so wird zunächst mechanisch durch eine von außen einwirkende Rollenbewegung im oberen Neck-Abschnitt umgeformt, um die zylindrische Dose in diesem Bereich einzuformen. Anschließend wird der Flansch ausgebildet, der zur Bildung des Falzes dient. Im Anschluß an die Flanschbildung wird der Lack aufgetragen. Es können zwei Lackauflagen hier nacheinander aufgetragen werden, nach einer mechanischen Einformung.

Wird nur eine Lackauflage vorgesehen, kann das in beiden Einhals-Vorgängen an der jeweils genannten Stelle des ersten Lackauftrages erfolgen.

Die Lackauflage im Falzbildungsbereich hat eine Mindestbreite und eine Mindesthöhe.

Sie hat eine flächige Erstreckung hinsichtlich der Mindeststärke, selbst wenn bestimmte Stellen durch Risse oder Brüche der Lackschicht eine hypothetisch angenommen geringere lokale Stärke besitzen würden. Solche Zustände sollen die beanspruchte "flächige Mindeststärke"des Lacks nicht betreffen. Selbiger ist hinsichtlich einer sich flächig erstreckenden Mindeststärke zu verstehen.

Die Mindeststärke des Lacks schützt bei Rauhigkeiten des metallischen Untergrunds vor einem Druchdringen durch den Lack oder einer zu starken Reduzierung der Lackstärke.

Die Mindeststärke kann auch vor Haftungsproblemen schützen, die bei mechanischer Belastung-dem Ausbilden des Falzes durch mechanisches Umformen-zum Reißen des Lacks führen würden, wenn selbiger in einer zu dünnen Schicht im Falzbildungsabschnitt vorgesehen ist.

Schließlich schützt die Mindeststärke des Lacks auch vor Durchdringen von Rissen durch die gesamte Lackschicht und begrenzt so die Anzahl derjenigen Stellen im Falzbildungsbereich, bei denen metallische Untergründe-sei es auch nur an

linienförmigen Rißstellen zutage treten. Diese drei Wirkungen können einzeln, wie auch kombiniert in einer beliebigen Zusammenstellung auftreten.

Erfindungsgemäß, erhält der Doseninhalt praktisch keinen Zugang zu einem metallischen Untergrund im Falzbildungsbereich, insbesondere im Flanschbereich, der der stärksten mechanischen Verformung bei der Falzbildung unterliegt.

Erreicht wird eine solche Beschichtung mit einer Sprühanordnung als Maschinenanordnung, die hier gesondert herausgestellt werden soll, bei der die Innenwand des Rumpfes (die Innenwand und der Flanschbereich im geneckten Zustand oder der obere Abschnitt des Getränkedoserumpfes in einem noch nicht eingehalsten Zustand) belegt wird. Die Sprühanordnung sorgt dafür, daß ein größerer Anteil an Volumen oder Gewicht des Lacks in den Falzbildungsbereich gelangt, als es im Stand der Technik bislang der Fall war. Dazu kann der Sprühauftrag in seinem Winkel reduziert werden und betont auf den Falzbildungsabschnitt ausgerichtet sein, insbesondere den Krümmungsbereich, der zwischen Flansch und im wesentlichen zylindrischen Abschnitt des Falzbildungsabschnitts liegt. Dazu kann eine gesonderte Düse vorgesehen sein, die als Ftachstrahtdüse bei einem sich drehenden Metattkörper die Beschichtung im Falzbildungsabschnitt vornimmt. Selbiges ist mit oder ohne Flansch möglich, also auch bei einem zylindrischen Abschnitt, wenn die Flanschbildung danach erfolgt.

Der Abschnitt am oberen Rand der Dose, der eine stärkere Beschichtung erhält, kann mehrfach, zum Beispiel zwei-oder dreimal beschichtet werden. Das Verfahren der zusätzlichen Lackierung kann auch auf ggf. vorlackierte Metalloberflächen angewendet werden. Es ist dabei möglich, die zusätzliche Lackierung im Falzbildungsbereich vor oder nach der Lackierung der Innenwand des Rumpfes durchzuführen. Bevorzugt wird nach der Gesamtlackierung der Innenfläche lackiert. Existiert keine vorgelagerte Lackschicht, so kann die gesamte Innenlackierung der Dose in einem Verfahrensschritt vorgenommen werden, wie oben beschrieben durch Einstellen der Gewichtsverteilung an Sprühköpfen oder durch einen zusätzlichen Sprühkopf.

Es können für die Beschichtung handelsübliche Doseninnenlacke eingesetzt werden.

Dazu gehören Lacke auf Basis ggf. modifizierter Epoxidharze oder Kombinationen daraus. Bevorzugt sind zähelastische Lacke (Anspruch 19,33). Diese Lacke haben eine Polymerbasis, die in ihrer Hauptkomponente eine teilkristalline Struktur aufweisen.

Bevorzugt sind Lacke mit einem Anteil an PET (Anspruch 14). Werden solche Lacke eingesetzt, können die Lackauflagen auf bis zu 8 um im Falzbildungsbereich in einem

flächigen Abschnitt herabgesetzt werden, während bei üblichen Lacken handelsüblicher Natur die Stärke im besagten Abschnitt bevorzugt mehr als 40 % stärker als die Lackstärke an der Innenwand ist und oberhalb von 101lm, 12pm oder 15, m liegt, bei einer Lackdichte auf der Innenwand des Körperbereichs von zwischen 5,5p. bis 6p, hinauf bis unter 10pm.

Wird eine Beschichtung durch eine Walze, eine an der Oberfläche nachgiebige Walze vorgenommen, so bewegen sich die Dosenrümpfe mit ihrer Öffnung nach unten gerichtet und einem ausgebildeten Flanschabschnitt an der Walze vorbei, die bei ihrer Drehbewegung einen zusätzlichen Lackauftrag im Falzbildungsabschnitt bewirkt, wodurch die Stärke (Dicke) dieses Lacks in diesem Bereich vergrößert wird. Von der Funktion her kann auf handelsübliche Rim-Coater verwiesen werden, die mit dieser Technik in der Regel den unteren Bodenrand am geschlossenen Ende einer zweiteiligen Dose von außen beschichten. Die Gummituch-Walze als Beispiel einer elastisch nachgiebigen Walze wird von einer Übertragungswalze mit Fluid belegt, die ihrerseits in ein Bad aus Lack zumindest abschnittsweise eingreift.

Geht man von bekannten Volumenverteilungen aus, ergibt sich bei handelsüblichen Lacken eine Lackmenge über das spezifische Gewicht. Die Gewichte sind für Dosenrümpfe des Volumens 150 ml für die erste und zweite Spritzung 125 mg, für ein Volumen von 200 ml ein Gewicht von im wesentlichen 145 mg und für Volumen bei 250 ml bei einem Gewicht von 165 mg, jeweils pro Spritzung bei zwei aufeinanderfolgenden Auftragsvorgängen durch Sprühen mit Flachstrahidüsen.

Werden Dosen mit größerer Höhe oder Größe verwendet, beispielsweise 330 mi oder 500 ml, so werden Gewichte von 160 mg bzw. 240 mg pro Sprühvorgang bei zwei Spritzungen eingesetzt. Diese Volumen können auch weiterhin verwendet werden, wenn ein größerer Anteil des Gewichts (oder des Volumens) in den Bereich verlagert wird, aus dem der Falz beim Verschließen geformt wird.

Beispiele erläutern und ergänzen die Erfindung.

Figur 1 veranschaulicht einen fertigen Falz, bei dem ein Randabschnitt eines Deckels 2 und ein oberer Endabschnitt des Dosenrumpfes 1 mechanisch miteinander verformt worden sind, unter Ausbildung einer festen Verbindung.

Deckel und Rumpf sind nur abschnittsweise dargestellt, nachdem der übrige Teil des metallischen Behälters bekannt ist.

Figur 2 veranschaulicht eine Falzbildung vor dem mechanischen Verschließen, mit einem Flansch 1a, einem Krümmungsbereich 1 k sowie einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 1b, 1c an dem Dosenrumpf und einem Deckelhaken 2b mit einem gekrümmten äußeren Endabschnitt 2a. Falls ein Neck-Bereich vorgesehen ist, ist dieser bei 1d angedeutet, durch radiales Einformen eines oberen Wandabschnitts, der im wesentlichen zylindrisch ist.

Auch hier ist der Deckel 2 gezeigt, der eine Kernwand oberhalb des inneren Radius r und den Beginn eines Deckelspiegels ab 2a besitzt.

Figur 3 veranschaulicht eine starke Ausschnittsvergrößerung des Flansches 1a mit Krümmungsbereich 1 k, sowie zylindrischem Abschnitt 1 b, die den Falzbildungsabschnitt definieren. Der Flansch als solches hat ein äußeres Ende 1 e', das nach seitlich aufwärts ragt, bevor der Falz verschlossen wird.

Eingezeichnet ist eine Lackauflage 40 mit verschiedenen Abschnitten 45,44,41,42 und 43, die später näher erläutert werden.

Figur 4 veranschaulicht in axialem Schnitt eine Getränkedose mit einem Dosenrumpf, der einteilig ausgebildet ist. Es ist ein Körperbereich 9 vorgesehen, ein umlaufender Rim 12, auf dem die Dose steht und ein innerer Dome 11. Die im wesentlichen zylindrische Wand, die hier stark verkürzt dargestellt ist, hat eine zylindrische Wand 1w, die bis zum Neck- Bereich 8 führt. Dieser Neck-Bereich führt über einen zylindrischen Abschnitt zum Flansch, wobei der gesamte Bereich oberhalb des Necks 8 als Falzbildungsabschnitt 7 bezeichnet werden soll. In der linken Hälfte der Figur 4 ist ein eingehaltster Dosenkörper gezeigt, während im rechten Abschnitt, bezogen auf die Mittelebene der Mittelachse 100 ein noch nicht eingeformter zylindrischer Wandabschnitt 19 gezeigt ist, dessen oberer Abschnitt 1v später eingeformt oder verändert wird oder unverändert verbleibt. Eingezeichnet sind Düsen 30,31, die eine Beschichtung vornehmen, die später näher erläutert wird.

Figur 4a ist eine Ausschnittsvergrößerung eines Wandstücks 1w mit einer Innenauflage 39 aus Lack, deren Dicke dO ersichtlich ist.

Figur 5 zeigt ein Beispiel eines Transportbandes 59, auf dem ein Dosenkörper 1 mit seiner Öffnung nach unten zeigend in Längsrichtung bewegt wird. Er wird von einer Walze 50 beschichtet, die Lack aus einem Bad 55 aufträgt.

Dieser Lack wird im Flanschbereich 1 a auf dessen im wesentlichen nach innen zeigende Wand aufgetragen. Die Dosen werden mit ihrem domförmigen Boden 11 entweder durch Magnetkraft oder Vakuum an dem Transportband 59 gehalten.

Figur 6 veranschaulicht eine große Ausschnittsvergrößerung eines Metallblechs, dessen Oberfläche stark aufgerauht ist. Die Aufrauhungen zeigen, daß die aufgetragene Lackschicht 40 an mehreren Stellen wesentlich dünner erscheint, aber in ihrer Gesamtdicke d noch immer so stark ist, daß sie keine offensichtlichen Durchdringungen größerer Fläche durch die Unebenheit der Blechoberfläche erfährt. Eine hypothetisch eingezeichnete Lackdicke 40', die in der Stärke dx deutlich geringer ist, würde von unebenen metallischen Stellen durchdrungen werden, die dabei frei zutage liegen. Die eingezeichnete Blechstärke zwischen 180 und 220 um entspricht heute gängigen Blechstärken von abgestreckten Dosenrümpfen, wobei anzumerken ist, daß die hier eingezeichnete Lackstärke stark vergrößert worden ist und auch die Unebenheiten 1* der Oberfläche stark vergrößert dargesteiit sind, um das Prinzip der Lackdurchdringung im Flanschbereich (Falzbildungsabschnitt) zu erläutern.

Figur 6a Figur 6b veranschaulichen zwei Falzgeometrien im geschnittenen Zustand, einmal mit einem sehr kompakten Falz, bei dem die Kernwand und ein zylindrischer Abschnitt des Falzbildungsabschnitts des Rumpfes eng beieinander liegen. Die Figur 6b veranschaulicht eine lose Falzgeometrie, bei der die beschriebenen Wände stark voneinander beabstandet sind und einen keilförmigen Zwischenraum zwischen sich beherbergen.

Figur 1 veranschaulicht einen Querschnitt eines fertigen Falzes, bei dem ein Randabschnitt 2* eines Deckels 2 und ein oberer Endabschnitt (oberhalb von 1 c) des Dosenrumpfes 1 mechanisch miteinander verbunden sind, unter Verformung eines Deckelhakens und eines Rumpfhakens aus der Darstellung der Figur 2 zur Ausbildung eines fertigen Falzes nach Figur 1. Der Deckel 2 und der Rumpf 1 sind nur abschnittsweise dargestellt, nachdem der übrige Teil des metallischen Behälters bekannt ist und hier nicht näher erläutert werden soll, vielmehr auf den Stand der Technik insoweit Bezug genommen werden kann. Dazu gehört zur Gestaltung des Deckelprofils auch die Möglichkeit, eine Umfangsnut vorzusehen, wie sie innerhalb von 2a gezeigt ist, oder den Deckelrand ohne eine solche Nut in einen Deckelspiegel überleiten zu lassen. Radial außerhalb dieser Spiegelgestaltung mit ggf. einer Umfangsnut des Radius r befindet sich der Randabschnitt 2* des Deckels mit einem Deckelhaken 2b, 2a. Oberhalb des noch zylindrischen Abschnittes 1c am Rumpf, der axial unterhalb davon in einen Halsbereich 1d überleitet und oberhalb des zylindrischen Abschnittes 1 c in einen Rumpfhaken 1 b, 1 k und 1 a (und 1 e) überleitet. Der Krümmungsabschnitt 1 k liegt zwischen den beiden Abschnitten 1 a und 1 b, wovon der Abschnitt 1 b etwa zylindrisch ist und der Abschnitt 1 a etwa radial verläuft. Das radial äußere Ende des radial verlaufenden Abschnitts 1e ist 1e'.

Der Deckelhaken ragt mit seinem Randflansch 2b und seinem ein einwärts gekrümmten Endabschnitt 2a über den Rumpfhaken 1 b, 1 k und 1 a herüber und hinaus, um mit einer Umformrolle einen Falz auszuformen, sei es in einem einstufigen oder in einem zweistufigen Falzformungs-Vorgang. Beim zweistufigen Vorgang wird eine erste Rolle mit erster Umfangsnut verwendet, um die erste Einformbewegung (das Ankippen) zu erreichen. Mit einer zweiten Rolle mit anderer Geometrie wird der angeformte Falz angedrückt und in der fertigen Gestalt ausgeformt, wie er in Figur 1 gezeigt ist.

Figur 2 zeigt also die Vorstufe zu der Gestalt nach Figur 1, wobei ein leichter Unterschied im Übergang zum Rumpf gezeigt ist. Bei Figur 2 ist ein Halsbereich 1d vorgesehen, während bei Figur 1 mit 1d'ein im wesentlichen zylindrischer Übergang zum Rumpf vorgesehen ist, also zwischen Rumpfabschnitt (vgl. Bezugszeichen 9 in Figur 4) und Falzbereich (wie in Figuren 1 und 2 gezeigt) keinen schräg verlaufenden Abschnitt besitzt. Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf beide Rumpfformen anwendbar. Bei einem Neck mit einem radial einwärts geformten schrägen Halsbereich 1 d kann ein Spin-Necking angewendet werden, ebenso wie ein Die- Necking, zur radialen Verjüngung des im wesentlichen zylindrischen Randabschnitts 9 (Wand 1w) von Figur 4. Auch in dieser Figur ist ein Neck 8 vorgesehen, der an seinem

axial oberen Endabschnitt in einen Abschnitt 7 einmündet, der die in Figur 1 und 2 veranschaulichten Elemente eines Falzbildungsabschnitts besitzt.

Der axiale Schnitt von Figur 4 veranschaulicht im rechten Halbbild eine nicht eingehalste zylindrische Wand 1v, wie sie der Darstellung von Figur 1 entspricht. Im linken Halbbild wird oberhalb der zylindrischen Wand 1w zwischen Falzbildungsabschnitt 7 und dem oberen Ende dieser Wand ein eingehalster (oder Neck-Bereich) 8 dargestellt, wie er demjenigen Abschnitt 1d von Figur 2 entspricht. 1v im rechten Halbbild ist der obere Abschnitt der zylindrischen Wand 19, wie er 1 d'von Figur 1 entspricht.

Der Deckel 2 ist auch in Figur 4 nicht gezeigt, der Randbereich 2* des Deckels 2 (von Figur 2) oder der entsprechende Bereich im bereits mit Falz versehenen Abschnitt oberhalb der Stelle 1 c der Wand (bei Figur 1) ist aber leicht vorstellbar.

Aus Figur 1 sind im übrigen alle Maße mit Parametern bezeichnet, die den Falz beschreiben. Sie sollten hier eingezogen sein.

Die in Figur 4 dargestellte Getränkedose mit einem Dosenrumpf ist einteilig ausgebildet, also nur mit einem Falzbereich an einem Endabschnitt, während am anderen Ende des Körperbereiches 9 (linkes Bild) und 19 (rechtes Bild) ein Bodenabschnitt 10 einteilig angeformt vorgesehen ist, der aus einem umlaufenden Rim 12, auf dem die Dose steht, und einem inneren Dome 11 gebildet ist. Diese Bodengeometrie ergibt sich beim Abstrecken eines Napfes zur Ausbildung des Rumpfrohlings, der dann im Abschnitt 8 eingehalst werden kann. Der Rohling besteht aus dünnem Blech, das eine Stärke von unterhalb 250Lm besitzt. Die Dose weist eine gegebene Größe auf, wobei eine Höhe H1 und ein Durchmesser D1 eingezeichnet sind und die maximale Größe der Dose mit ihren Randabmessungen definiert.

Auf einer nach innen weisenden Oberfläche 6,6a ist eine Beschichtungslage aufgetragen. Die innere Oberfläche des Rumpfabschnitts 9,19 und des Bodenabschnitts 10 ist mit 6 bezeichnet. Eine ebenfalls im wesentlichen nach innen weisende Oberfläche 6a im Falzbildungsabschnitt 7 besteht aus der Oberfläche an dem zylindrischen Abschnitt, der demjenigen Abschnitt 1 b von Figur 2 entspricht, und einem Flanschabschnitt, der dem Abschnitt 1 k, 1 a von Figur 2 entspricht. Die beschriebenen Oberflächen werden mit einem Fluid, insbesondere einem Lack oder einer sonstigen Beschichtung belegt, die auf der nach innen weisenden Oberfläche 6,6a haftet.

Dazu ist in der Ausschnittsvergrößerung der Figur 4a erläutert, wie die Beschichtungslage 39 auf der nach innen weisenden Oberfläche 6 aufgetragen ist, bei einer Wand 1w im Rumpfabschnitt 9. Die Stärke der Schicht 39 ist dO. Auch auf der übrigen Oberfläche 6a im Falzbildungsabschnitt 7 wird eine Beschichtung aufgetragen, die anhand einer Ausschnittsvergrößerung in Figur 3 näher erläutert werden kann. Sie ist aber bereits erkennbar in Figur 2, in der diese Beschichtung 40 als eine sich flächig erstreckende Lage auf der im wesentlichen nach innen weisenden Oberflache angeordnet ist, die oberhalb der Stelle 1 c liegt.

Figur 3 veranschaulicht eine Ausschnittsvergrößerung des Flansches 1a mit Krümmungsbereich 1 k sowie des zylindrischen Abschnitts 1 b, die den Falzbildungsabschnitt definieren, wie in Figur 4 mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet. Der Flansch als solches hat ein äußeres Ende 1 e', das nach seitlich aufwärts ragt, bevor der Falz verschlossen wird, wie in Figur 1 gezeigt. Eingezeichnet ist eine Lackauflage 40, die auf der Oberfläche 6a liegt. Diese Lackauflage hat als Beschichtungsschicht oder Beschichtungslage 40 verschiedene Abschnitte. Die Beschichtungslage 40 setzt die zuvor beschriebene Beschichtungslage 39 fort, wobei die, Beschichtungsiage 39 von Figur 4a von der Sprühdüse 31 bei einer Drehung des Rumpfes aufgebracht wird. Eine axial höher und mit einer unterschiedlichen Richtung versehene zweite Sprühdüse 30 hat einen geringeren Sprühwinkel a als die Sprühdüse 31, deren Sprühwinkel Y größer ist und auf den Wandbereich 9,19 bzw. den Halsbereich 8 für den Fall der eingehalsten Dose ausgerichtet ist. Anschließend daran setzt sich der Sprühabschnitt fort, der mit einer Flachstrahldüse des Erstreckungswinkels a im Sprühstrahl eine Belegung 40 gemäß Figur 3 erreicht.

In Modifikationen kann in der Figur 4 der Sprühwinkel der ersten Sprühdüse 31 auch um den Winkel, ergänzt sein, so daß ein größerer Bereich der nach innen weisenden Oberfläche 6 erreicht wird, und zwar nicht nur der Wandabschnitt 9 mit dem Halsabschnitt 8 für die eingehalste Dose oder der Wandabschnitt des Rumpfes 19 für die nicht eingehalste Dose, vielmehr auch der Rumpfabschnitt 10 mit dem Standring 12 und dem nach oben gewölbten Boden 11. Davon unabhängig ist die Erstreckung und Ausrichtung der zweiten Sprühdüse 30, die auf den Flanschbereich 7 bzw. deren innere Oberfläche 6a zielt.

Die Verteilung des Volumens des aufzutragenden Fluids ist so gestaltet, daß die Mindeststärke dO der Beschichtungslage 39 im Körperabschnitt 9,19 und im Bodenabschnitt 10 erreicht wird, und zwar über die Sprühdüse 31. Die Sprühdüse 30 erhält einen solchen Volumenanteil des für die Gesamtbeschichtung der inneren

Oberfläche der Dose vorgesehenen Fluids, daß der obere Randabschnitt, also der Falzbildungsabschnitt 7 auf der inneren Oberfläche 6a eine stärkere Beschichtung erhält, als der Körper-und Bodenabschnitt. Eine technisch vorgegebene Mindeststärke der Beschichtung soll im Körperabschnitt nicht unterschritten werden, meist wird im Stand der Technik aber eine größere Menge an Fluid aufgetragen, um jedenfalls diese Mindeststärke an allen Stellen des Rumpfes zu erreichen. Ein Anteil des dafür verwendeten Fluids, insbesondere Lacks, wird der Düse 30 zugeführt, so daß diese in einem schmalen Bereich oberhalb des Halsabschnitts 8 ein Flächenabschnitt mit einer Beschichtungslage 40 belegen kann, das nicht unter der tatsächlich erreichten Mindeststärke der Beschichtungslage 39 im Körperabschnitt 9 bzw. 19 liegt. Mit anderen Worten liegt die Beschichtungsstärke 40 oberhalb der Schichtstärke 39.

Der flächige Bereich gemäß Figur 3 setzt sich aus einem Übergangsabschnitt n, einem im wesentlichen axialen Abschnitt m, einem Krümmungsabschnitt k und einem im wesentlichen radial nach außen ragenden Endabschnitt g zusammen. Die größere Beschichtungsstärke weist ein Abschnitt h von dem Abschnitt g auf, wobei am Ende des Abschnitts g bis zum äußeren Rand des Rumpfbördels 1a, 1k, 1b ein nicht belegter Abschnitt verbleibt, bis zum Ende 1 e', so daß ein Overspray (also ein Vorbeisprühen des Beschichtungsstoffes von Düse 30 an dem freien Ende 1 e'vorbei) vermieden werden kann. Die Schichtstärke der Beschichtung 40 ist größer als die Schichtstärke dO. Die Schichtstärke der Schichtabschnitte 42,41 und 44 ist besonders relevant, weil dieses derjenige Bereich gemäß Figur 2 und Figur 1 ist, in dem die stärkste Krümmung des Rumpfflansches bei der Falzbildung entsteht. Dieser Bereich ist mit einem Winkel (pi in Figur 2 gekennzeichnet, ausgehend von einem hypothetisch angenommenen Punkt u,, der anhand der Darstellung in seiner Bestimmung nachvoilzogen werden kann, bei einer angenommenen Falzhöhe H (im nicht geformten Zustand) und einer angenommenen horizontalen Ebene auf dem Tiefpunkt der umlaufenden Nut 2a bzw. etwa der Höhe des Deckelspiegels für solche Deckel, die keine umlaufende Nut besitzen.

Ausgehend von dem skizzierten Orientierungspunkt ul ist der Winkel (P1 zwischen 50° und 70° und erstreckt sich auf die Beschichtungsabschnitte 42,41 und 44 von Figur 3, die auf der Oberfläche der Flanschabschnitte 1b, 1k und 1a des Rumpfbördels zurückzuführen sind. Die hier erhaltene Dicke d der Beschichtung 40 auf der Oberfläche 6a (vgl. dazu Figur 4) liegt bevorzugt oberhalb von 101lm bis hin zum 15pm, wenn man davon ausgeht, daß die Beschichtungsdicke dO im Rumpfbereich zwischen 5pm und unterhalb 10pm liegt. Das hängt in seinen absoluten Maßen davon ab, ob einfach oder zweifach beschichtete Dosen verwendet werden. Es kann davon

ausgegangen werden, daß zweifach beschichtete Dosen pro Lackschicht ca. 5pm aufgetragen erhalten. Sowohl bei einfach wie auch bei mehrfach beschichteten Dosen ist die Dicke d in den Bereichen h, k und m aber größer als die Dicke dO.

Zu den Geometrien bei einem heute üblichen Falz sei auf Figur 3 und die dort angegebenen Maße der Längen g, h, k und m verwiesen, die hier nicht wiederholt, sondern nur einbezogen werden sollen. Auf Abschnitt n kann sich die stärkere Schichtdicke 40 auch erstrecken. n entspricht in seiner Länge etwa m.

Außerhalb des Abschnittes h und unterhalb des Abschnittes m kann eine Beschichtungslage von gleicher Stärke d vorgesehen werden, sie kann aber auch reduziert werden, weil sich hier keine besonders kritischen Anforderungen an die Verbesserung des Falzes ergeben. So kann der beschriebene Abstand des Endes der Beschichtungslage 45 mit der sich erstreckenden Länge g (bei umfänglich orientierter Ausbildung) dafür Sorge tragen, daß von der Beschichtungsdüse 30 kein erhöhtes Overspray erzeugt wird. 1 e* ist dabei die freie Kante des Endabschnitts 1 e, ansetzend an dem Flanschabschnitt 1a.

Unterhalb des Abschnittes m setzt sich die stärkere Beschichtung in dem Abschnitt 43 entlang der Höhe n fort, wie in Figur 2 zum Abschnitt 1 b eingezeichnet. Damit ist die stärkere Beschichtungslage 40 im Falzbildungsabschnitt 7 angeordnet, sie kann sich auch darüber hinaus erstrecken, für die Funktion der besseren Falzbildung und der Vermeidung von Oberflächendefekten (Rauhigkeiten, Haftungsprobleme oder Durchdringung von Blechoberflächen) genügt der beschriebene Bereich aber.

Der Auftragsvorgang, der in Figur 4 gezeigt worden ist, kann durch alternative Auftragsvorgänge ersetzt werden, die im folgenden beschrieben werden. Je nach Art und Weise der Einhalsung (linker Abschnitt von Figur 4, links der Achse 100 der Getränkedose) wird das Auftragen der beschriebenen Beschichtungslage 40 und das Einformen des Halses und das Ausbilden des Flansches zeitlich plaziert. Wird der Metallrumpf zuerst mechanisch umgeformt, um den Halsbereich 8 auszubilden, dessen Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser des Körperabschnitts 9, wird das Fluid zur Bildung der Lage 40 anschließend aufgetragen, was beim Spin-Necking geschieht. Zu der mechanischen Umformung des Halses gehört auch eine Ausformung des Falzbildungsabschnittes mit dem beschriebenen Flansch am Rumpf. Es können nach der mechanischen Umformung mehrere Lackauflagen nacheinander aufgetragen werden. Für Getränkedose mit Softdrink-Inhalt sind beispielsweise zwei Lackauflagen vorgesehen.

Wird ein Die-Necking (Umformen mit axial beweglichen Stempeln) eine Halsbildung erreicht, kann man z. B. vom rechten Halbbild der Figur 4 ausgehen. Hier wird zunächst das auf der Innenfläche haftende Fluid auftragen, bevor die mechanische Umformung in dem Stempelumformen geschieht, bezogen auf den oberen Abschnitt 1v des Körperabschinitts 19, zur Ausbildung eines Halses, entsprechend dem Hals 8 der linken Darstellung von Figur 4. Nach dem Einformen des Halses wird der Flansch ausgebildet. Anschließend kann eine weitere Lackauflage vorgesehen werden, beispielsweise so, wie anhand von Figur 4 mit der Sprühdüse 30 gezeigt.

Sind mehrere Auftragsvorgänge vorgesehen, kann das Volumen des Fluids zur Beschichtung so aufgeteilt werden, daß der erste Volumenteil die erste Schichtdicke und der zweite Volumenteil die zweite Schichtdicke erzeugt, um in einer Summe gesehen eine Gesamtdicke dO als technisch erforderliche Mindestdicke im Rumpf und eine Gesamtdicke d im Falzbereich zu erreichen, die in ihrer Stärke größer ist als die diejenige des Rumpfes.

Nach einer Beschichtung erfolgt ein Trocknungsvorgang, um die Oberfläche zu stabilisieren. Anschließend kann der Dosenrumpf gefällt werden und anschließend mit einem Deckel unter Ausbildung eines Falzes mit zumindest einem Abschnitt des Falzbildungsabschnittes verschlossen werden.

Als haftendes Fluid kann ein Lack verwendet werden, der Anteile an PET enthält, ebenso kann der Lack Polybotylterephtalat enthalten.

Der Trocknungsvorgang für Härtung der Beschichtung erfolgt bei einer Temperatur oberhalb von 200°C. Eine Verkürzung kann erreicht werden, wenn die Temperatur bis zu im wesentlichen 270°C gesteigert wird.

Mit der Lackauflage 40 gemäß der vorgehenden Beschreibung kann bei weiterer Ausschnittsvergrößerung gemäß Figur 6 erkannt werden, welche Wirkung die Stärke der Lackauflage im Falzbildungsabschnitt 7 besitzt. Die Mindeststärke d der Fluidschicht (im folgenden vereinfachend Lack genannt, aber nicht zwingend darauf beschränkt) sorgt dafür, daß die Rauhigkeit beispielsweise im Abschnitt 1a überdeckt wird. Dieser Abschnitt h von Figur 1 e ist in Figur 6 vergrößert herausgezeichnet, bei einer Blechstärke von zwischen 180 bis 220, um im Flanschbereich. Die untere Lacklage 40'sorgt für einen Ausgleich der Rauhigkeit, während ein Rest der Lackstärke für eine sichere Kompensation auch starker Rauhigkeiten 1* sorgt.

Die Lackschicht 40 ist an mehreren Stellen zwar durch die Rauhigkeit dünner, aber in ihrer Gesamtdicke d immer noch so stark, daß sie keine offensichtlichen Durchdringungen größerer Flächenabschnitte durch die Unebenheit der Blechoberfläche erfährt. Eine hypothetisch angenommene Lackdicke dx, entsprechend einer Lage 40'als unterer Abschnitt der gezeigten Lage 40 würde es nicht erreichen, daß sämtliche Rauhigkeiten bedeckt werden, vielmehr sind einige Stellen noch als durch die Lackschicht durchdringend erkennbar. Sie liegen frei zu Tage und können bei einem starken Krümmen im Bereich 1 k, wie zuvor beschrieben, Einfluß auf die Güte und Langzeitstabilität des Falzes nehmen.

Die eingezeichneten Unebenheiten der Oberfläche sind stark vergrößert dargestellt, um das Prinzip zu erläutern. Eine weitere Veranschaulichung ist anhand der Figuren 6a und 6b möglich.

Figur 6a zeigt im geschnittenen Zustand einen sehr kompakten Falz, bei dem die Kernwand und ein zylindrischer Abschnitt des Rumpfes, entsprechend Abschnitt 1 b von einer der Figuren 1 bis 3 eng beieinander liegen. Eine ebenfalls mögliche Falzgeometrie ist in Figur 6b so veranschaulicht, daß sie als lose bezeichnet werden kann. Die beschriebenen Wände sind von der Idealform deutlich entfernt, sie sind stark voneinander beabstandet, und es bildet sich ein keilförmiger Zwischenraum, der unmittelbar zum stark gefährdeten Krümmungsabschnitt 1k führt. Das Füllgut der Dose kann hier vereinfacht in diesen Bereich eindringen und löst eventuell über die Lackschicht hervorstehende Metallflächen auf. Das kann vermieden werden, wenn die stärkere Lackauflage gemäß der vorhergehenden Beschreibung im Falzbildungsabschnitt vorgesehen wird, insbesondere im Krümmungsradius und auch radial innerhalb und radial außerhalb davon, um unabhängig von einer möglicherweise nicht optimal gestalteten Falzgeometrie eine Langzeitstabilität des Füllgutes ohne Übertragung von Metallionen zu erreichen. Die in Figur 6a und 6b dargestellten Maßangaben sind in mm und können ohne weiteres auf die Figuren 1 und 2 und die dort angegebenen Maße sowie die dort angegebenen Variablen bezogen werden.

Beispielsweise ist die Falzhöhe fh mit 2,55mm angegeben (bei Figur 6a), welche bei einem stärker auseinanderklaffenden Falz gemäß Figur 6b reduziert ist. Erwähnt werden sollte, daß die in den Falz hineinreichende stärkere Lackauflage 40 nicht in den Figuren 6a, 6b dargestellt ist, sondern gedanklich noch hinzugenommen werden muß.

Eine alternative Belegung oder Auftragung einer Schicht auf der Innenwand erfolgt gemäß dem Beispiel von Figur 5. Hier ist ein Transportband 59 gezeigt, auf dem sich

ein Dosenkörper 1 mit seiner Öffnung nach unten zeigend in Längsrichtung bewegt. Er wird von einer Walze 50 beschichtet, die Lack aus einem Bad 55 aufträgt. Der Lack wird im Flanschbereich 1a und auf dessen im wesentlichen nach innen zeigende Oberfläche 6a aufgetragen. Der Lack erreicht so in verstärktem Maß den Falzbildungsabschnitt 7 gemäß Figur 4, wobei die Dose in einem mit Flansch versehenen Abschnitt bereits umgeformt dargestellt ist, aber noch ohne Einhalsung.

Eine Zwischenwalze 51 kann die Auftragung des Lacks aus dem Bad 55 zur Übertragungswalze 50 vergleichmäßigen. Das Halten der auf dem Förderband 59 geförderten Dosen, von welchem Band 59 nur ein Abschnitt nahe der Umlenkrolle gezeigt ist, geschieht entweder durch Magnetkraft (bei Stahidosen) oder durch Vakuum. In gleicher Weise kann die Figur 5 auch bei Getränkedosen eingesetzt werden, die bereits einen eingehalsten Abschnitt 8 besitzen, wie anhand von Figur 4 gezeigt. Nicht geeignet für die Beschichtung des Falzabschnitts ist eine noch ohne Flansch versehene Geometrie (Figur 4, rechter Abschnitt), hier muß für die Auftragungsvariante der Figur 5 erst eine Umformung im Bereich 1v erfolgen.