罐體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于飲料罐的罐體(10)，所述罐體(10)一件式地由鋁板材成型和具有圍壁(12)以及罐底部(14)，所述罐底部具有球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段(16)以及環(huán)狀地圍繞所述中央部段且向外拱出的支承部段(18)。該向外拱出的支承部段通過在橫截面圖中傾斜地延伸的外側(cè)的過渡部段與所述圍壁連接以及限定一個(gè)支承環(huán)，當(dāng)罐體被放置在平的表面上時(shí)，所述支承部段沿所述支承環(huán)至少近似地接觸所述平的表面。按照本發(fā)明，所述罐體具有小于56mm的直徑(D)和在球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段的區(qū)域中成型的鋁板材的最大的板材厚度小于0.25mm。
【專利說明】罐體
[0001 ]本發(fā)明涉及一種尤其用于飲料罐的罐體。
[0002]已知有這種兩件式的飲料罐，其由罐體和蓋組成，其中，罐體和蓋典型地通過雙咬邊密封地相互連接。蓋本身又可以是多件式的和通常具有至少一個(gè)拉片或者也具有能再封閉的封蓋。
[0003]罐體自身是一件式的和由最初的平的板材成型。用于使罐體由板材借助拉深成型的方法和工具基本上是已知的。還已知的是，用于飲料罐的典型的罐體具有向內(nèi)拱起的底部，以給予底部抗壓強(qiáng)度。在罐體的(灌裝前的)開口的端部區(qū)域中罐體通常設(shè)有變細(xì)的“頸部”，即稍微收窄。
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種罐體，其通常以盡可能少的材料用量和制造成本實(shí)現(xiàn)足夠高的強(qiáng)度。
[0005]上述技術(shù)問題通過按照本發(fā)明的罐體解決。
[0006]按照本發(fā)明地建議一種用于飲料罐的罐體，所述罐體一件式地由鋁板材成型和具有圍壁以及罐底部，所述罐底部具有球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段以及環(huán)狀地圍繞所述中央部段且向外拱出的支承部段，該支承部段通過在橫截面圖中傾斜地延伸的外側(cè)的過渡部段與所述圍壁連接，其中，環(huán)狀的向外拱出的支承部段限定一個(gè)支承環(huán)，當(dāng)罐體被放置在平的表面上時(shí)，所述支承部段沿所述支承環(huán)至少近似地接觸所述平的表面，所述球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段具有大于36mm的直徑，按照本發(fā)明，所述罐體具有小于58mm的直徑和在球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段的區(qū)域中成型的鋁板材的最大的板材厚度小于0.25mm。底部的球窩狀地向內(nèi)拱起的中央部段大約在其中部與向內(nèi)拱起的中央部段向支承部段的緣部之間具有所述最大的板材厚度。
[0007]從外觀察，向內(nèi)拱起的中央部段是完全凹形的并且構(gòu)成一個(gè)球窩，球窩延伸到支承部段。向內(nèi)拱起的中央部段的外直徑因此比支承部段的直徑只小一點(diǎn)、尤其小得少于10%,就是說連續(xù)地向內(nèi)拱起的中央部段實(shí)際上間接地連接在支承部段上。向內(nèi)拱起的中央部段的直徑通常大于36mm和在原則上也大于40_。
[0008]“向內(nèi)”和“向外”的概念在本文范圍內(nèi)基于罐體的內(nèi)部空間而不是基于罐體的縱向軸線而言，因此向內(nèi)指向的拱頂從外部觀察是凹形的拱曲和向外指向的拱頂從外部觀察是凸形的拱曲。
[0009]優(yōu)選地，成型罐體的鋁板材在平面的狀態(tài)中在成型為罐體之前具有小于0.25mm的板材厚度。這使得成型完畢的罐體的板材厚度在支承環(huán)內(nèi)的任何位置上都大于0.25mm，因?yàn)榘宀脑诠摅w成型時(shí)被拉伸和以此變得更薄。然而在罐壁和支承環(huán)之間會(huì)出現(xiàn)加厚，使得制造好的罐體在那里的板材厚度稍微大于在罐體成型前的平面的鋁板材的板材厚度(例如0.245mm)。
[0010]此外優(yōu)選的是，所述罐體向內(nèi)拱起的中央部段通過至少一個(gè)中央拱曲半徑Rl_a和與其平滑地相接的外圍的拱曲半徑Rl_b限定，其中，中央拱曲半徑Rl_a介于39mm與45mm之間以及外圍的拱曲半徑Rl_b介于25mm與35mm之間。以這種方式使球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段盡管板材厚度較小但還是具有足夠的強(qiáng)度。
[0011]此外優(yōu)選的是，所述支承部段與拱起的中央部段共同確定底部深度，該底部深度為所述拱起的中央部段與由支承環(huán)限定的平面之間最大的間距，其介于9.5_與Ilmm之間。球窩狀地向內(nèi)拱起的中央部段通常在其中部具有其離通過支承環(huán)限定的平面的最大的間距，使底部深度能在球窩狀地向內(nèi)拱起的中央部段的中部確定。
[0012]此外優(yōu)選的是，罐體在底部的區(qū)域中在拉伸之后以已知的方式再造型。在再造型時(shí)進(jìn)行使支承部段成為罐體的最終幾何形狀的進(jìn)一步的變形。優(yōu)選地，在再造型之前向內(nèi)拱起的過渡半徑R2尺寸為在1.5mm和1.9mm之間，拱起的中央部段以該過渡半徑R2向支承部段過渡。該尺寸在拉伸時(shí)通過所使用的工具限定。尤其優(yōu)選的過渡半徑的尺寸近似1.7_。
[0013]此外優(yōu)選的是，與支承環(huán)(即罐垂直豎立時(shí)支承部段的最低點(diǎn)(在橫截面面中觀察實(shí)際上是圓))鄰接的支承部段至少在再造型之前具有彼此相同且半徑無變化地彼此過渡的拱曲半徑1?_3和1?_13。
[0014]罐體的底部的進(jìn)一步優(yōu)選的形狀特征是，所述支承部段以具有向內(nèi)拱起的半徑R4和與其相接的向外拱起的半徑R5的外側(cè)過渡部段過渡到所述圍壁，其中，向內(nèi)拱起的半徑R4在再造型之前介于2.7mm與3.1mm之間(優(yōu)選大小為2.9mm左右)以及向外拱出的半徑R5在再造型之前介于3.0mm與3.5mm之間，亦即例如在3.2mm與3.3mm之間。
[0015]優(yōu)選地，支承環(huán)具有在43mm與46.5mm之間的直徑。
[0016]此外優(yōu)選的罐體是，其底部以已知的方式用再造型工具在從支承部段向向內(nèi)拱起的中央部段的過渡的區(qū)域內(nèi)再造型，使得最終呈現(xiàn)向內(nèi)拱起的內(nèi)部的過渡部段，該內(nèi)部的過渡部段具有在43mm和45mm之間的直徑和0.8mm與1.2mm之間的拱曲半徑。在再造型時(shí)用盤形的工具加工支承部段的內(nèi)部的圍壁，該工具在內(nèi)部的圍壁上滾壓和以這種方式制造環(huán)繞的、向罐體的中央的縱向軸線開口的凹陷，其在剖面中具有帶半徑為約Imm的圓角，相應(yīng)于在用于再造型的盤形的工具的圓周上的橫截面半徑。
[0017]優(yōu)選地，進(jìn)行再造型的工具的最小的、與要再造型的罐體嵌接的半徑為0.8mm和1.2mm之間，以此例如為上文提到的Imm0
[0018]在圍壁的中央?yún)^(qū)域中(例如在罐體的一半高度上)成型的鋁板材的最大板材厚度方面優(yōu)選的是，該最大厚度小于0.1mm和優(yōu)選地小于0.09mm。整體上得到非常薄壁的罐體，其通常在灌裝和封蓋之后通過內(nèi)壓才有預(yù)期的持握強(qiáng)度。
[0019]優(yōu)選地，罐體的圍壁幾乎是筒套形的和圍成優(yōu)選小于55mm和優(yōu)選至少近似53mm的直徑。此外優(yōu)選地，將罐體的尺寸設(shè)計(jì)為，使其具有在150ml與2 5 Om I之間的灌裝體積和優(yōu)選地具有相應(yīng)的在85_與140_之間的高度。
[0020]下面參照附圖進(jìn)一步闡述這種罐體的示例。附圖中:
[0021]圖1示出具有250ml的灌裝體積和按照本發(fā)明的底部幾何形狀的罐體的側(cè)視圖；
[0022]圖2示出具有200ml的灌裝體積和按照本發(fā)明的底部幾何形狀的的罐體的側(cè)視圖；
[0023]圖3示出具有150ml的灌裝體積和按照本發(fā)明的底部形狀的罐體的側(cè)視圖；
[0024]圖4詳細(xì)地示出了在再造型之前的按照本發(fā)明的底部幾何形狀;和
[0025]圖5示出在再造型之后的按照本發(fā)明的底部幾何形狀。
[0026]如圖1所示，罐體10具有基本筒套形的圍壁12、帶有向內(nèi)拱起的中央部段16的底部
14、以及圍繞中央部段16的和與圍壁連接的支承部段18。支承部段18通過在橫截面上傾斜地延伸的過渡部段24與圍壁12連接。此外，支承部段18具有朝向中央的縱向軸線Z方向的內(nèi)部的圍壁26。
[0027]如果罐體垂直地安置在一個(gè)平的表面上，那么支承部段就在其在橫截面圖中看最低的點(diǎn)(見圖4和圖5)處接觸所述表面。最低的點(diǎn)是圓形的支承環(huán)的組成部分，支承部段沿此支承環(huán)接觸所述平的表面。
[0028]在罐體10的上部的開口的端部20的區(qū)域內(nèi)，罐體10具有一個(gè)短的頸縮的部段22。
[0029]圖中繪出罐體的高度H和直徑D和標(biāo)出中央的縱向軸線Z。在圖1至圖3示出的罐體的直徑為53_。
[0030]圖1示出具有250ml灌裝體積的罐體的側(cè)視圖，圖2相應(yīng)地示出具有200ml灌裝體積的罐體的側(cè)視圖和圖3示出具有150ml灌裝體積的罐體的側(cè)視圖。高度H取決于灌裝體積以及對于在圖1中具有250ml灌裝體積的罐體而言約為135mm，對于在圖2中具有200ml灌裝體積的罐體而言約為11 Imm和對于在圖3中具有150ml灌裝體積的罐體而言約為90_。
[0031]圖4詳細(xì)地示出了在再造型之前的罐底部的幾何形狀?？梢钥吹?，由所示幾何形狀限定的支承環(huán)在再造型之前具有比46mm大一點(diǎn)的直徑。此外還能看到，球窩狀向內(nèi)拱起的中央部段16具有中央的拱曲半徑Rl_a，其優(yōu)選地在39mm與45mm之間，亦即例如為42mm。該拱曲半徑過渡到一個(gè)邊緣的拱曲半徑Rl_b，邊緣的拱曲半徑1?1_13優(yōu)選地在25mm與35mm之間，亦即例如為30mm。與向內(nèi)拱起的中央部段16連接有支承部段18。在向內(nèi)拱起的中央部段16與支承部段18之間的過渡半徑在再造型之前優(yōu)選地在1.5mm與1.9mm之間，亦即例如為1.7mm。此外，支承部段18由一個(gè)在支承環(huán)周圍的向外拱出的部分限定，其中，鄰接在支承環(huán)上的向外指向的拱曲半徑在再造型之前分別在1.3mm與1.5mm之間，以及例如為1.4mm。圍繞支承環(huán)的拱曲過渡到一個(gè)在支承部段18與圍壁12之間傾斜地延伸的外部的過渡部段的區(qū)域內(nèi)的從外側(cè)觀察凹形的拱曲，其中，從外側(cè)觀察凹形的拱曲優(yōu)選地具有在2.8mm與3mm之間的半徑，在此例如為2.9mm。最后，傾斜地延伸的外部的過渡部段以從外側(cè)觀察在3.0mm到3.4_之間的凸形半徑過渡到圍壁12。
[0032]底部的向內(nèi)拱起的中央部段具有的最大的厚度大約在圖4中標(biāo)記為“厚度”的地方。底部的向內(nèi)拱起的中央部段在該位置上具有的板材厚度大約相應(yīng)于在成型為罐體前的板材的板材厚度，在此小于0.25mm。如果罐體由具有初始的板材厚度為0.24mm的初始平面的鋁板材制造，在圖4中繪出的在底部的向內(nèi)拱起的中央部段的區(qū)域中的厚度例如同樣近似0.24_。相反地，圍壁12在成型后具有約0.09_的厚度。
[0033]最后，圖5示出在再造型后的底部的最終的幾何形狀?？梢钥吹?，通過再造型使底部厚度從開始的比1mm大一點(diǎn)(見圖4尺寸標(biāo)注DD_FE)減小為僅比1mm小一點(diǎn)，即例如
9.7mm;見圖5尺寸標(biāo)注DD_BE。在此，用具有最小的、與罐體嵌接的半徑約為Imm的盤形的工具進(jìn)行再造型。在再造型時(shí)，該半徑的中心點(diǎn)位于大約離通過支承環(huán)限定的平面2mm到3mm的間距處。在再造型時(shí)，盤形的工具在支承部段的內(nèi)圍壁上滾壓和以這種方式制成環(huán)繞的、向罐體的中央的縱向軸線開口的凹陷，其在剖面圖中具有約Imm半徑的圓形，相應(yīng)于在用于再造型的盤形的工具的圓周上的橫截面半徑。由再造型工具制造的向罐體的中央的縱向軸線開口的凹陷具有在44mm與45mm之間的直徑(在成型直徑)。在圖5中同樣能看到該尺寸。
[0034]罐體的材料在實(shí)施例中是3104合金鋁，其具有H19的硬度和0.245mm的標(biāo)稱板材厚度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于飲料罐的罐體(10)，其中，所述罐體(10)—件式地由鋁板材成型并且具有圍壁(12)以及罐底部(14)，所述罐底部具有球窩狀向內(nèi)拱曲的中央部段(16)以及環(huán)狀地圍繞所述中央部段且向外拱出的支承部段(18)，該支承部段通過在橫截面中傾斜地延伸的更靠外側(cè)的過渡部段(24)與所述圍壁(12)連接，其中，環(huán)狀地向外拱出的支承部段(18)限定支承環(huán)，當(dāng)罐體被放置在平坦表面上時(shí)，所述支承部段(18)沿所述支承環(huán)至少近似地接觸所述平坦表面，所述球窩狀向內(nèi)拱曲的中央部段(16)具有大于36_的直徑，其特征在于，所述罐體具有小于58mm的直徑(D)并且在所述球窩狀向內(nèi)拱曲的中央部段的區(qū)域中成型的鋁板材的最大板材厚度小于0.25_。2.按照權(quán)利要求1所述的罐體，其特征在于，所述向內(nèi)拱曲的中央部段通過至少一個(gè)中央拱曲半徑1?1_&和與其平滑地相接的外圍的拱曲半徑Rl_b定義，其中，中央拱曲半徑Rl_a在39mm與45mm之間以及外圍的拱曲半徑1?1_13在251111]1與35mm之間。3.按照權(quán)利要求1或2所述的罐體，其特征在于，所述支承部段與拱曲的中央部段共同確定底部深度，該底部深度為所述拱曲的中央部段與由支承環(huán)限定的平面之間最大的間距，其在9.5mm與I Imm之間。4.按照權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的罐體，首先成型所述罐體的底部并且為了實(shí)現(xiàn)最終的幾何形狀接著對底部進(jìn)行再成型，其特征在于，拱曲的中央部段以向內(nèi)拱曲的過渡半徑R2過渡為所述支承部段，其中，所述過渡半徑R2至少在再成型前處于1.5mm與1.9mm之間。5.按照權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，所述支承環(huán)具有在43mm和46.5mm之間的直徑。6.按照權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的罐體，首先成型所述罐體的底部并且為了實(shí)現(xiàn)最終的幾何形狀接著對底部進(jìn)行再成型，其特征在于，與支承環(huán)鄰接的支承部段至少在再成型之前具有彼此相同且半徑無變化地相互過渡的拱曲半徑1?_&和1?_13。7.按照權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)所述的罐體，首先成型所述罐體的底部并且為了實(shí)現(xiàn)最終的幾何形狀接著對底部進(jìn)行再成型，其特征在于，所述支承部段在外側(cè)過渡部段中以向內(nèi)拱曲的半徑R4和與其相接的向外拱曲的半徑R5過渡為所述圍壁，其中，向內(nèi)拱曲的半徑R4在再成型之前處于2.7mm與3.1mm之間以及向外拱曲的半徑R5在再成型之前處于3.0mm與3.5mm之間。8.按照權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的罐體，首先成型所述罐體的底部并且為了實(shí)現(xiàn)最終的幾何形狀接著對底部進(jìn)行再成型，其特征在于，所述底部以本身已知的方式用再成型工具在從支承部段向向內(nèi)拱曲的中央部段的過渡的區(qū)域內(nèi)再成型，使得最終呈現(xiàn)向內(nèi)拱曲的內(nèi)部的過渡部段，該內(nèi)部的過渡部段具有在43mm和45mm之間的直徑和在0.8與1.2mm之間的拱曲半徑。9.按照權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，在圍壁的中央?yún)^(qū)域中的所述成型的招板材的最大板材厚度小于0.1mm以及優(yōu)選地小于0.09mm。10.按照權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，鋁板材在平面的狀態(tài)中在成型為罐體之前具有小于0.25_的板材厚度。11.按照權(quán)利要求1至10中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，所述圍壁是至少近似圓柱殼形的和圍成至少近似53mm的直徑。12.按照權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，所述罐體具有在150ml與250ml之間的灌裝容積。13.按照權(quán)利要求1至12中至少一項(xiàng)所述的罐體，其特征在于，所述罐體具有在85mm與145mm之間的高度。
【文檔編號(hào)】B65D1/02GK105899433SQ201480072415
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月14日
【發(fā)明人】R.沃蘇恩
【申請人】鮑爾歐洲有限公司