Die Erfindung betrifft einen Behälter aus Metall, der durch inneren Überdruck belastbar ist und dessen das Füllgut auf¬ nehmender Hohlkörper aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantel und aus zwei nach außen gewölbten Endböden besteht, wobei mindestens einer der Endböden eine Ausformung aufweist, die vorzugsweise als eine sogenannte Bodentasse aus der Bodenwölbung herausragt, wobei mindestens ein Behälteran¬ schlußstutzen vorgesehen ist, der vorzugsweise in der Aus¬ formung bzw. Bodentasse sitzt und wobei in wenigstens einen der Endböden eine Sollbruchstelle integriert ist, die aus einer an dessen Außenseite ausgebildeten Kerbe besteht.

Derartige Behälter werden hauptsächlich zum Transport und zur Lagerung von Flüssigkeiten benutzt und dabei vornehmlich in der Getränkeindustrie für die Aufnahme von Bier oder alkohol¬ freien Getränken eingesetzt. Sie sind dabei für Betriebsdrücke vorgesehen, die in der Regel zwischen 0 und 7 bar Überdruck liegen. Diese Behälter werden entweder nur mit Stand- oder Griffringen aus Metall, aus Kunststoff oder auch Gummi ausge¬ stattet oder aber sie werden mit einer kompletten Ummantelung aus diesen Werkstoffen versehen, welche dann den Stand- und Griffring bildet, zusätzlich aber den zylindrischen Mantel des Behälters umhüllt.

Die Behälter dieser Art werden in zunehmendem Maße mit einer integrierten Überdrucksicherung ausgestattet, die für bestimm- te Anwendungsfälle sogar behördlich vorgeschrieben ist.

Die Überdrucksicherung soll verhindern, daß bei unsachgemäßer Behandlung des Behälters sowie bei Fehlbedienung oder Funk-

tionsausfall von Druckminderorganen der Behälterinnendruck bis zum Bersten auf sehr hohe Werte steigen kann. Mit anderen Worten: In einem definierten Druckabstand vom maximalen Berstdruck des Behälters soll auf gefahrlose Weise der ent- standene Überdruck durch selbsttätiges Öffnen der Sollbruch¬ stelle in der Behälterwandung abgeleitet werden. Diese Soll¬ bruchstelle wird dabei nach dem Stand der Technik als eine definierte Schwächung an verschiedenen Stellen der Behälter¬ wandung vorgesehen, und zwar vorzugsweise in Form einer Kerbe, wie das bereits vorstehend erwähnt wurde.

Bei der Ausbildung dieser als Kerbe gestalteten Sollbruch¬ stelle muß beachtet werden, daß die verbleibende Restdicke der Behälterwandung so groß gewählt wird, daß sie einerseits noch technisch beherrschbar ist, andererseits aber auch die Ge- brauchs-Dauerfestigkeit des Behälters unter Betriebsbedingun¬ gen nicht herabgesetzt wird.

Aus vorgenannten Gründen weisen die bisher bekanntgewordenen Lösungen noch einen relativ hohen Öffnungsdruck der Sollbruch¬ stelle im Verhältnis zum Berstdruck des Behälters ohne Soll¬ bruchstelle aus.

Nach DE-OS 35 33 406 weist ein Behälter dieser Art eine Sollbruchstelle in der Bodentasse auf, deren Öffnungsdruck bei etwa 50 bis 70% des Berstdrucks eines Behälters ohne Soll¬ bruchstelle liegt. Als generelle Voraussetzung liegt die technisch beherrschbare minimale Restdicke der Behälterwand ohne Beeinträchtigung der Betriebs-Dauerfestigkeit des Behäl- ters bei etwa 25 bis 30% der normalen umgebenden Wanddicke.

In einer millionenfach angewandten Variante der Ausgestaltung geht die DE-OS 3533406 schon von einem Behälter aus, welcher eine Metall-Innenblase und eine damit fest verbundene Kunst- Stoffummantelung aufweist und bei der die Sollbruchstelle auch in der ummantelten Form ihre Funktion erfüllt. Der den An-

sprechdruck der Sollbruchstelle erhöhende Einfluß der Kunst¬ stoff-Ummantelung ist in diesem Falle mit 50 bis 70% des Behälter-Berstdruckes relativ gering, zumal die Dicke der Ummantelung allein aus Gründen der Materialkosten im Bereich der Bodentasse möglichst klein ausgeführt ist. Die Kunststoff- ummantelung hat dabei den Vorteil, daß ein Korrosionseinfluß (Spaltkorrosion) auf die als eine mechanisch eingebrachte Kerbe ausgebildete Sollbruchstelle wie auch mechanische Beschädigungen verhindert werden und daß unerwünschte Manipu- lationen an der von außen nicht sichtbaren Sollbruchstelle praktisch ausgeschlossen sind.

Nach DE-OS 37 37 977 ist weiterhin ein Behälter bekannt, bei dem eine Sollbruchstelle den unzulässigen Überdruck ableiten soll, welche im Übergangsbereich der Wölbung eines Endbodens zur zylindrischen Behälterwandung, also im Bereich der soge¬ nannten Bodenkrempe, angeordnet ist. Dabei liegt der Ansprech¬ druck der Sollbruchstelle noch bei etwa 60 bis 70% des Berst¬ drucks eines Behälters ohne Sollbruchstelle, wenn die minimale Restdicke im Bereich der Sollbruchstellen-Kerbung noch eine technisch beherrschbare Größe von mindestens 20 bis 25% der Ausgangs-Wanddicke aufweist und die Sollbruchstelle außerdem eine genügende Wechseldruck-Festigkeit für die normalen Betriebsdrücke des Behälters aufweisen soll. Dabei geht die DE-OS 3737977 aber grundsätzlich von einem nicht ummantelten Behälter, d.h. von einer in keiner Weise überdeckten Soll¬ bruchstelle aus. Wird die Sollbruchstelle nach dieser Bauform aber durch eine Ummantelung, z.B. in Form eines Kunststoff- Mantels oder durch einen angeformten oder aufvulkanisierten Stand- oder Griffring aus Gummi abgedeckt, dann steigt der Ansprechdruck je nach Art und Form der Abdeckung um mindestens etwa 5 bis 10 bar an. Naturgemäß ist dieser Druckanstieg direkt abhängig von der Stabilität bzw. von der Dicke der Abdeckung.

Bei Behältern mit integrierter Überdrucksicherung in Form

einer Sollbruchstelle besteht ein gewisses Restrisiko, das sie aufgrund eines Material- oder Produktionsfehlers zu Bruch gehen können, bevor die Sollbruchstelle ihre Sicherheits- funktion übernommen hat. Dieses Restrisiko steigt in direkter Abhängigkeit des Verhältnisses vom Ansprechdruck der Soll¬ bruchstelle zum nominellen Berstdruck des Behälters. D.h., je höher der Ansprechdruck der Sollbruchstelle ist, um so größer ist auch das bestehende Restrisiko.

Die bisher bekanntgewordenen Bauformen von Sollbruchstellen weisen bereits eine derart niedrige minimale Restdicke der Wandung im Bereich der Kerbe auf, daß diese aus Gründen der fertigungstechnischen Beherrschbarkeit und Dauerfestigkeit des Behälters unter Betriebsbedingungen nicht mehr weiter redu- ziert werden kann. Auch die Gefahr des Ausfalls durch mechani¬ sche Beschädigungen von außen läßt eine weitere Reduzierung nicht zu.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zur weiteren Herabsetzung des vorstehend beschriebenen Risikos und für bestimmte Anwendungen der Behälter eine in einen Endboden integrierte und als Kerbe ausgebildete Sollbruchstelle zu schaffen, deren Ansprechdruck bei etwa 25% des nominellen Berstdruckes eines Behälters ohne Sollbruchstelle liegt, die dabei aber noch eine technisch beherrschbare Metall-Restdicke von etwa 25% der Dicke der umgebenden Metall-Wandfläche aufweist und bei der der maximale Berstdruck auch dann einge¬ halten wird, wenn die Sollbruchstelle durch eine Ummantelung oder durch Stand- bzw. Griffringe aus Kunststoff oder Gummi abgedeckt ist.

Diese komplexe Aufgabe wird erfindungsgemäß grundsätzlich dadurch gelöst, daß die Kerbe der Sollbruchstelle unterschied¬ liche Tiefen hat und dabei ihre maximale Tiefe in demjenigen Bereich des Endbodens aufweist, welcher bei Einwirkung einer den zulässigen Betriebsdruck überschreitenden, definierten

inneren Druckbeanspruchung der größten Deformation unterliegt.

Besonders bewährt hat es sich dabei, wenn nach der Erfindung die maximale Tiefe der Kerbe im Bereich der maximalen Dehnung des Endbodens liegt und die Lage der Kerbe quer zur Richtung der maximalen Dehnung des Endbodens angeordnet ist.

Es stellt sich hierdurch der beträchtliche Vorteil ein, daß der Öffnungsdruck der Sollbruchstelle bei vorgegebener Rest- dicke ein Minimum beträgt. Durch Untersuchungen wurde festge¬ stellt, daß die maximale Dehnung des Endbodens in dessen Kugelfläche, und zwar in unmittelbarer Nähe zur Ausformung der Bodentasse liegt und daß die maximale Dehnung des Endbodens an dieser Stelle in tangentialer Richtung auf einem konzen- trischen Kreis auf der Kugelfläche des Endbodens auftritt.

Verständlicherweise kann die Sollbruchstelle sowohl im oberen als auch im unteren Endboden angeordnet werden. Der Ansprech¬ druck ist davon unabhängig. Es kann jedoch ein Vorteil sein, die Sollbruchstelle im oberen Boden anzuordnen, weil für den Fall der stehenden Positionierung des Behälters beim Anspre¬ chen der Sollbruchstelle der Druckabbau über das in der Regel oben befindliche Druckgas schneller erfolgt als durch das Ausschieben der im Behälter befindlichen Flüssigkeit über eine Sollbruchstelle im unteren Endboden.

Versuche mit Sollbruchstellen der erfindungsgemäßen Art haben ergeben, daß in beiden Fällen keinerlei Gefährdungen von Personen durch austretendes Medium und/oder durch εtoßartige Bewegungen des Behälters entstehen können.

Bei einer beispielhaften Anwendung der Erfindung an einem Getränkebehälter mit Metall-Wanddicken im Bereich der Soll¬ bruchstelle von 0,8 bis 0,9 mm öffnet die Sollbruchstelle mit einer Metall-Restdicke von 0,2 mm im Bereich der Kerbe und mit Kunststoffummantelung bei einem Überdruck von maximal 25 bar,

wobei dieser Behälter ohne Sollbruchstelle einen Berstdruck von 95 bis 100 bar aufweist.

Es hat sich gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung der Sollbruchstelle auch die Ummantelung eine maximale Dehnung an dieser Stelle erfährt und damit dort den geringsten Einfluß auf die Erhöhung des Öffnungsdrucks der Sollbruchstelle aufweist. Dieser Effekt wird dadurch ver¬ stärkt, daß sich gerade in diesem Bereich auch die geringste Wanddicke der Ummantelung des Endbodens befindet.

Die Herstellung der Sollbruchstelle in Form einer Kerbe erfolgt vorzugsweise durch ein spangebendes drehendes Werk¬ zeug. Sie kann aber auch durch Abtrag mittels z.B. einer Laser-Einrichtung erreicht werden. Vorzugsweise weist die ringförmig geschlossene Kerbe gegenüberliegende Bereiche unterschiedlicher Tiefe auf.

Der ganz oder teilweise durch die Kerbe umschlossene Flächen- bereich hat je nach Ausgangsdicke der Metallwandung des

Endbodens vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 15 bis 25 mm. Die durch Laserbearbeitung oder auf andere Art und Weise hergestellten Kerben können auch andere geometrische Formen haben. Bspw. können sie einen Teil-Kreis von 240 bis 300° Umfang einschließen und auch aus einer Kerbe gleichbleibender

Tiefe bestehen. In jedem Falle soll aber die Kerbe eine Form aufweisen, welche nach Öffnen der Sollbruchstelle nicht dazu neigt, den Riß im Kerbengrund über den Kerbenrand in die

Endboden-Wandfläche zu leiten. Der Gefahr eines Aufreißens des Endbodens wird hierdurch vorgebeugt.

Üblicherweise wird die Bodentasse eines oder jedes Endbodens von einer zentral in der Bodenwölbung angeordneten Ausformung gebildet. D.h. , auch die Kerbe der ihr zugeordneten Sollbruch- stelle liegt mit ihrer maximalen Tiefe etwa um den Radius der Ausformung vom Zentrum dieser Bodenwölbung entfernt.

Es ist jedoch durchaus - als Sonderfall - denkbar, die Aus¬ formung des oder jedes Endbodens auch dezentral zur Bodenwöl¬ bung anzuordnen, so daß die hieran anschließende Kerbe der Sollbruchstelle mit ihrer maximalen Tiefe entsprechend mehr oder weniger weit vom Zentrum der Bodenwölbung entfernt zu liegen kommt.

Ein Beispiel für die Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 in Teilschnitt-Darstellung einen als vollstän¬ dig ummantelten Getränkebehälter ausgebilde¬ ten, druckbelastbaren Metallbehälter,

Figur 2 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt nach

II in Fig. 1 und

Figur 3 in nochmals vergrößertem Maßstab einen Teil- schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein als Getränkebehälter 1 ausgebildeter und durch inneren Überdruck belastbarer Behälter dargestellt, welcher aus einem dünnwandigen Innenbehälter aus Metall besteht, der vollständig mit einer Ummantelung 3 aus einem teilweise aufgeschäumten Kunststoff ausgestattet ist.

Der Innenbehälter 2 besteht aus zwei tiefgezogenen Halbschalen 2a und 2b, die durch eine mittlere Schweißnaht 4 miteinander verbunden sind, sowie aus einer Anschlußmuffe 5. Die beiden Halbschalen 2a und 2b weisen einen oberen Endboden 6a bzw. einen unteren Endboden 6b auf, der jeweils aus einer Teil- Kugelfläche 7a bzw. 7b sowie einer in dieser zentrisch an¬ geordneten und als sogenannte Bodentasse 8a bzw. 8b ausgebil- deten Ausformung besteht. Die Ausformungen 8a und 8b ragen aus der Hüllkurve der Teil-Kugelflächen 7a und 7b nach außen

heraus und weisen üblicherweise eine zentrische ebene Fläche 9a bzw. 9b auf. Die Anschlußmuffe 5 ist in die Fläche 9a der Ausformung 8a im oberen Endboden 6a eingesetzt.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß eine als ringförmige Kerbe 10 ausgebildete Sollbruchstelle in der Teil-Kugelfläche 7a des oberen Endbodens 6a nahe dem Übergang 11 zur oberen Ausformung 8a angeordnet ist. An dieser Stelle befindet sich unter der Einwirkung einer inneren Druckbeanspruchung des Innenbehälterε 2 der Bereich der größten Dehnung dieses Endbodens 6a. Wird der Behälter 1 einem Innendruck ausgesetzt, der deutlich über dem zulässigen Betriebsdruck liegt, dann beginnt ohne wesent¬ liche Zunahme der Materialspannung in den Flächenbereichen 9a und 9b eine Deformation der als Bodentassen ausgebildeten Ausformungen 8a und 8b, weil zunächst einmal der in den Ausformungen dieser Bodentassen 8a und 8b enthaltene Material¬ vorrat durch Verformung bis zu dem Zeitpunkt aufgezehrt werden kann, in dem sich auch die Flächenbereiche 9a und 9b der Bodentassen 8a und 8b spannungsbedingt der Kugelform der umgebenden Teil-Kugelflächen 7a und 7b angeglichen haben.

Zu diesem Zeitpunkt hat dann die Teil-Kugelfläche 7a in der Nähe des Übergangsbereichs 11 zur Bodentasse 8a ein Maximum an Dehnung und damit eine solche Spannungszunähme erfahren, daß bereits ein Öffnen der Sollbruchstelle im Bereich 12 der geringsten Restdicke der Kerbe eingetreten ist oder aber bei einer noch weiteren Druckzunahme eintreten wird.

Sobald die Kerbe 10 an ihrer tiefsten Stelle 12 mit einer Restdicke S' von etwa 25% der Ausgangsdicke S der Metall- Wandfläche 13 (vgl. Fig. 3) geöffnet hat, bricht dann nach geringfügigem Druckanstieg auch der relativ dünnwandige Teil der Ummantelung 3 auf, welcher die Kerbe 10 abdeckt. Die somit völlig geöffnete Sollbruchstelle kann dann den Überdruck gefahrlos ablassen.

Nach Fig. 3 liegt der tiefsten Stelle 12 der Kerbe 10 die höchste Stelle 14 diametral gegenüber. Wird die Kerbe 10 durch ein rotierendes Werkzeug eingebracht, dann hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dieses Werkzeug so anzusetzen, daß bei einem Kerbendurchmesser D zwischen 15 und 25 mm die Abweichung der Werkzeugachse von der Senkrechten zur Wandfläche 13 etwa 1,0 bis 1,5° beträgt.

Für die ordnungsgemäße Funktion der Überdrucksicherung bzw. Sollbruchstelle ist es wichtig, daß die sie bildende Kerbe sich im Bereich der maximalen Dehnung des Endbodens 6a quer zur Richtung dieser maximalen Dehnung erstreckt, so daß sie dort an der Stelle ihrer maximalen Tiefe 12 bei Überschreitung des definierten inneren Überdrucks im Behälter 1 aufreißt.

Bewährt hat es sich, wenn die Kerbe 10 eine Kreisform auf¬ weist, wie sie in Fig. 2 der Zeichnung zu sehen ist und dabei eine maximale Tiefe 12 von etwa 75% sowie eine minimale Tiefe 14 von etwa 25% der normalen Dicke S der umgebenden Wandfläche 13 aufweist.

Wird die Kerbe 10 der Sollbruchstelle, bspw. durch Laser- Bearbeitung, als Teil eines Kreises mit einem Umfangswinkel zwischen 240 bis 300° ausgeführt, dann ist es wichtig, die Kerbe 10 auf der Teil-Kugelfläche 7a oder 7b des Endbodens 6a oder 6b so anzulegen, daß die Winkelhalbierende dieses Um- fangswinkels eine Tangente auf einem konzentrischen Kreis auf der Teil-Kugelfläche 7a oder 7b des Endbodens 6a oder 6b bildet. Besonders in diesem Falle kann dann die Kerbe 10 auch ein gleichbleibendes Tiefenmaß aufweisen.

Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispiel kann es sich - für Sonderfälle - auch als zweckmäßig erweisen, bspw. die Ausformung 8b im unteren Endboden 6b des Innenbehälters 2 nicht zentral in der Teil-Kurgelfläche 7b anzuordnen, sondern sie vielmehr dezentral zur Bodenwölbung

einzuformen. Die als Überdrucksicherung bzw. Sollbruchstelle dienende Kerbe 10 kommt dann natürlich mit ihrer tiefsten Stelle 12 entsprechend mehr oder weniger Weit vom Zentrum der betreffenden Teil-Kugelfläche 7a an der Bodenwölbung des Endbodens 6b zu liegen.