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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffbehältnis, welches insbesondere für Getränke Anwendung finden kann. Im Bereich der getränkeherstellenden Industrie haben sich in jüngerer Zeit immer mehr Kunststoffbehältnisse, insbesondere für PET-Behältnisse, gegenüber Glasflaschen durchgesetzt. Dabei sind die unterschiedlichsten Grundformen bzw. Querschnitte für derartige Kunststoffflaschen bekannt.
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Die Wörter(Kunststoff-)Behältnis, Flasche oder Container werden im Folgenden synonym verwendet.
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Ein derartiges Kunststoffbehälnis besteht in der Regel aus folgenden Bereichen: einem Boden, einem Körper, einer Schulter und einem Hals, der in eine Mündungsöffnung übergeht.
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Die anfänglich verwendeten PET-Flaschen waren in der Regel relativ schwer und dadurch aber auch recht stabil.
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Allerdings ist man bei der Herstellung derartiger Behältnisse in jüngerer Zeit bestrebt, den Materialverbrauch immer weiter zu reduzieren, um Kosten einzusparen. Dies führt dazu, dass die Wandungen und auch der Boden dieser Behältnisse immer dünnwandiger ausgeführt werden.
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Andererseits ist jedoch darauf zu achten, dass die Flaschenwandung und insbesondere auch der Boden dieser Behältnisse stabil genug ausgeführt ist, um einerseits dem eigenen Gewicht einer gefüllten Flasche standzuhalten und andererseits auch einem etwaigen entstehenden Innendruck, insbesondere bei kohlenstoffhaltigen Getränken. Im Stand der Technik werden für die Abfüllung von stillen Getränken in der Regel stark verrippte Designs verwendet.
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Derartige Rippen haben den Vorteil, dass sie eine gute Griffstabilität bieten und auch der nötige Topload, der z. B. durch eine axiale Belastung beim Palettieren entsteht, gewährleistet werden kann.
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Für die Abfüllung von kohlenstoffhaltigen Getränken kommen jedoch stets relativ glattwandige Designs zum Einsatz, da eine starke Verrippung bei Beaufschlagung mit Innendruck zu einem starken Höhenwachstum führt, indem die Rippen durch den Druck ziehharmonikaartig in die Länge gezogen werden. Diese axiale Längung führt zu einer Zerstörung des Designs.
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Derartige glattwandige Behältnisse gehen jedoch einher mit einem erhöhten Materialbedarf und einer mäßigen Griffstabilität.
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Um den Boden eines Behälters bei geringem Gewicht druckstabil zu gestalten ist es bekannt, Zugbänder, die vom Anspritzpunkt bis zur Flaschenaußenseite verlaufen, vorzusehen. Diese dienen dazu, den Anspritzpunkt oben zu halten, so dass die Flasche auf den Füßen steht und nicht ins Kippen gerät.
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Die
WO 2006/067590 A1 beschreibt einen derartigen Flaschenboden aus Kunststoff. Genauer sind dabei Verstärkungsausnehmungen vorgesehen, die sich transversal bezüglich dieses Flaschenbodens erstrecken, wobei in dem Boden eine durchgehende Hauptrippe angeordnet ist. Die besagten Hauptrippen erstrecken sich dabei bis an einen Anspritzpunkt des Behältnisses. Durch eine derartige Auslegung des Flaschenbodens kann eine erhöhte Stabilität erreicht werden, insbesondere im Bereich des Anspritzpunktes ergeben sich jedoch gegebenenfalls ungünstige Spannungsverteilungen durch die Auslegung der entsprechenden Verstärkungsrippen.
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Durch das Vorhandensein der Zugbänder ist zwar der Bodenbereich deutlich stabiler, allerdings hat diese Maßnahme jedoch keine Auswirkung auf die Stabilität der Flasche im zentralen Körper- bzw. Schulterbereich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Stabilität von dünnwandigen Kunststoffflaschen oberhalb des Bodens zu erhöhen und insbesondere auch die Druckbeständigkeit zu steigern. Daneben soll auch der Materialbedarf zur Herstellung dieser Kunststoffbehältnisse weiter reduziert werden. Weiterhin soll eine erhöhte Griffstabilität erzielt werden.
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Dies wird erfindungsgemäß durch ein Kunststoffbehältnis nach Anspruch 1 erreicht.
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Vorteilhafte Ausbildungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Kunststoffbehältnis weist einen Hals-, einen Schulter-, einen zentralen Körper- und einen Bodenbereich auf, wobei der Bodenbereich mindestens zwei Zugbänder bestitzt, die von einem Mittelbereich bis zur Seitenwandung des Bodens verlaufen. Die Zugbänder und/oder die Funktion der Zugbänder des Bodens reichen zumindest bereichsweise in den Körperbereich (4) oder in den Körper- (4) und Schulterbereich (5) des Kunststoffbehältnisses (1) hinein.
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Ein Zugbereich erstreckt sich immer vom Bodenbereich in den Körperbereich. Bei vorteilhaften Ausgestaltungen kann das Zugband sogar bis in den Schulterbereich weitergeführt werden.
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Unter Zugband wird im Rahmen der Erfindung eine Verstärkungsrille verstanden, die sich vom Mittelbereich eines Behälterbodens, also vom Anspritzpunkt, der sich mittig auf der Längsachse des Behältnisses befindet, in radiale Richtung erstreckt, um die Stabilität des Bodens zu erhöhen. Dadurch dass die Zugbänder des Bodens gegenüber dem bekannten Stand der Technik nicht am äußeren Bodenrand enden, sondern darüber hinaus in die äußere Mantelfläche im wesentlichen axial verlaufend, insbesondere annähernd parallel zur Behälterlängserstreckung, hineinreichen, wird eine sehr vorteilhafte Verlängerung der Zugbänder realisiert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen den Zugbändern und/oder oberhalb und/oder unterhalb der Zugbänder im Schulter- und/oder Körperbereich zumindest bereichsweise in Umfangsrichtung umlaufende Rillen vorhanden.
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Unter Rillen werden im Folgenden insbesondere sich vorteilhaft bereichsweise geradlinig oder wellenförmig erstreckende Ausnehmungen verstanden, welche sich vorzugsweise in Richtung des Innenraums des Behältnisses erstrecken. Durch diese Rillen wird eine Konturverstärkung erreicht, ohne dass hierfür die Wandungsstärke erheblich erhöht werden muss. Dadurch wird die Griffstabilität der Flaschen erheblich gesteigert.
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Alternativ können aber auch andere Strukturelemente, wie z. B. Wedges, vorgesehen sein, um die Griffstabilität zu erhöhen.
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Vorzugsweise sind die Zugbänder und/oder die Zugbandfunktion im Wesentlichen in Längsrichtung am Umfang des Behältnisses vom Boden in Richtung zum Hals bzw. zur Mündung des Behältnisses (1) verlaufend ausgebildet. Unter Längsrichtung wird die Erstreckung des Behältnisses vom Boden in Richtung der Mündung verstanden. Die Längsrichtung verläuft bei stehendem Behältnis im Wesentlichen senkrecht zur Horizontalen, kann aber auch bis zu einem Winkel von 30° von der Lotrechten abweichen.
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Die Zugbänder dienen im Bereich des Körpers dazu, die Druckbeständigkeit des Behältnisses erheblich zu steigern.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Boden mindestens zwei, vorteilhaft mindestens drei Füße auf und die Anzahl der Füße beträgt ein Vielfaches der Anzahl der Zugbänder.
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Vorzugsweise sind bei zwei Zugbändern 2, 4, 6, 8, 10 oder 12 Füße vorhanden und bei drei Zugbändern 3, 6, 9 oder 12 Füße.
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Bevorzugt ist eine Anzahl von zwei oder drei Zugbändern, allerdings sind auch vier, fünf, sechs oder mehr Zugbändern erfindungsgemäß denkbar.
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Bei nur einem Zugband würde sich die Flasche unter Innendruck einseitig wachsen und schief werden. Bei vier oder mehr Zugbändern wird die Rippenstruktur zu oft unterbrochen, wodurch die Griffstabilität deutlich nachlässt.
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Besonders bevorzugt verlaufen die Zugbänder jeweils in einem Bereich zwischen zwei Füßen. Das heißt, auf jeder Seite des Zugbands befindet sich immer mindestens ein Fuß.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich die Zugbänder über bestimmte Bereiche der Flasche, insbesondere über den Körperbereich bis in den Schulterbereich oder nur über den Körperbereich oder nur über Teilbereiche des Körpers oder der Schulter. Diese unterschiedlichen Ausgestaltungen erlauben gestalterische Freiräume und ermöglichen auch verschiedene Designs, je nachdem wie hoch die Druckbeständigkeit der Flasche sein muss.
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Vorzugsweise enden die Zugbänder unmittelbar vor oder nach einem zur Aufnahme wenigstens eines Etiketts bestimmten Etikettierbereich des Körpers und/oder der Schulter.
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Je nach Etikett sind verschiedene Anforderungen an den Bereich, in dem das Etikett angebracht werden soll, gestellt. Beispielsweise kann es hinderlich sein, Kleber anzubringen, wenn an der gewünschten Stelle ein Zugband hervorsteht.
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Weiterhin kann es aber auch von Vorteil sein, gerade die durch das Zugband geschaffene Fläche mit Kleber zu benetzen, um das Etikett dort zu fixieren. Wenn der zur Aufnahme eines Etiketts vorgesehene Bereich der Mantelfläche in Längserstreckung des Behälters in der Ebene eines Zugbandes liegt, bildet er funktional eine Fortsetzung des Zugbandes, auch wenn keine Umfangsverrippung im Etikettierbereich vorhanden ist. Die Wandstärke kann dann auf die Dicke des Zugbands beschränkt gehalten werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verlaufen die Zugbänder radial innen liegend quer, insbesondere senkrecht, zu den umlaufenden Rillen.
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Unter quer wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass, sofern die umlaufenden Rillen bei stehendem Behältnis zumindest bereichsweise horizontal verlaufen, die Zugbänder in einer annähernd senkrecht dazu angeordneten Richtung, also insbesondere in Längsrichtung des Behältnisses verlaufen.
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Unter radial innen liegend wird verstanden, dass der Grund der Rillen näher an der Flaschenachse liegt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden die Zugbänder mindestens einen Längsbalken aus, der radial nach außen übersteht und zumindest bereichsweise durch umlaufende Rillen verläuft. Unter Längsbalken wird jetzt der umgekehrte Fall verstanden und zwar dass sich eine Rille von der Innenseite des Behältnisses radial nach außen vorstehend erstreckt. Dieser Längsbalken kann auch in seiner Funktion weiter in Richtung des Halsbereichs geführt werden, so dass gleichzeitig umlaufende Querrillen dazwischen sind.
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Bevorzugt weisen diese umlaufenden Rillen in Umfangsrichtung variierende Tiefen auf. Besonders bevorzugt haben die umlaufenden Rillen an den Stellen, an denen sie die Funktion eines Zugbands haben, eine deutliche geringe Tiefe als in den dazwischen liegenden Bereichen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil Rillen mit geringer Tiefe sehr druckbeständig sind. Bei größeren Tiefen nimmt die Druckbeständigkeit ab und die Flasche längt sich unter Druckeinfluss.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Zugbänder im Etikettierbereich derart geformt sind, um ein Anbringen eines Etiketts zu ermöglichen. Vorteilhaft wird das Zugband im Etikettierbereich breiter ausgestaltet, um beispielsweise das Anbringen von Kleber zu ermöglichen. Das Zugband wird so zwar in axialer Richtung des Behälters weiter geführt, aber die Geometrie kann in diesem Bereich geändert werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin eine Blasform zum Herstellen eines Kunststoffbehältnisses aus einem Kunststoffvorformling vorgesehen mit der ein erfindungsgemäßes Kunststoffbehältnis hergestellt werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffbehältnisses aus einem Kunststoffvorformling durch Blasformen vorhanden, die Blasformen zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Kunststoffbehältnisses aufweist.
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Unter Blasformen, insbesondere Streckblasformen oder Extrusionsblasformen, wird ein Verfahren zum Einleiten von Druckluft in einen Vorformling verstanden, wodurch dieser, insbesondere mit Hilfe einer Reckstange, in ein Kunststoffbehältnis umgeformt wird. Die Blasform, die ein Negativ des Kunststoffbehältnisses aufweist, ist dazu geeignet, dem Kunststoffbehältnis die gewünschte Form zu geben. Das Blasformen kann entweder auf rotierenden Karussellen oder auf stationären Linearmaschinen durchgeführt werden.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
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Darin zeigen:
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1A eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses von unten auf den Boden;
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1B eine alternative Ansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses von unten auf den Boden;
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2A eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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2B eine alternative Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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2C eine alternative Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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3A eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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3B eine alternative Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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3C eine alternative Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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4A eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Behältnis;
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4B eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behältnisses.
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Die 1A und 1B zeigen zwei Ausführungsformen des Bodens 2 eines erfindungsgemäßen Behältnisses 1. Der Boden 2 weist dabei in einem Mittelbereich einen Anspritzpunkt 8 auf. Die Zugbänder 6a gehen davon begründend bis in den äußeren Wandungsbereich des Bodens und dienen dazu, den Anspritzpunkt zum Behälterhohlraum zu ziehen, so dass ein Kippen des Behältnisses verhindert wird.
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Diese Zugbänder 6a, die im Bodenbereich 2 angeordnet sind, erhöhen die Druckstabilität des Bodens, so dass problemlos kohlensäurehaltige Getränke eingefüllt werden können ohne den Boden nach außen zu verformen.
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In 1A ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bodens gezeigt, bei dem genau zwei Zugbänder 6a in den Körperbereich 4 des Behältnisses 1 verlängert werden (schematisch gezeigt durch die dick schwarz markierten Stellen 6b). Jedes Zugband 6a ist genau in dem Zwischenraum zwischen zwei Füßen 7 angeordnet. In der 1A sind insgesamt 12 Füße eingezeichnet. Die Anzahl der Füße ist vorteilhafterweise ein Vielfaches der Zugbänder. Bei zwei Zugbändern sind somit erfindungsgemäß 2, 4, 6, 8, 10, 12 usw. Füße vorzusehen.
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In 1B ist eine alternative, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Dabei sind drei Zugbänder im Bodenbereich vorgesehen, die in den Körper- 4 und/oder Schulterbereich 5 verlängert werden. Bei drei Zugbändern ist es vorteilhaft, 3, 6, 9, 12 usw. Füße vorzusehen. In der in 1B gezeigten Ausführungsform sind 9 Füße vorgesehen.
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Die 2A, 2B und 2C zeigen Seitenansichten einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist ein Behältnis 1 gezeigt, welches aus einem Halsbereich 3, einem Körperbereich 4, einem Schulterbereich 5 und einem Bodenbereich 2 besteht.
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Dabei sind im Bereich des zentralen Körpers 4 Rillen 9, 10 angebracht, die eine erhöhte Griffstabilität des Behältnisses 1 ermöglichen. Weiterhin ragen die Zugbänder 6a des Bodens 2 bis in den Körperbereich 4 des Behältnisses 1 hinein. Das Bezugszeichen 6b zeigt dieses verlängerte Zugband. Die Verlängerung des Zugbands 6b im Körperbereich ermöglicht, den Behälter auch dort druckstabiler auszugestalten. Somit sind die Funktionen Griffstabilität und Druckbeständigkeit durch die beiden verschiedenen Elemente der Rillen 9, 10 und der Zugbänder 6b in einem Behältnis 1 vereint.
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Das eingezeichnete Zugband 6b kann dabei einerseits als zumindest teilweise in Längsrichtung L, d. h. im Wesentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung U des Behältnisses 1 verlaufende Rille ausgebildet sein oder in Form eines nach radial nach außen vorstehenden Balkens bzw. Rippe. Dabei macht es keinen Unterschied, ob die Zugbänder 6b sichtbar verlängert werden oder nur ihre Funktion in Richtung des Halsbereiches ausgedehnt wird.
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Zur Ausdehnung der Funktion ist es, wie in 2B gezeigt, möglich, die Rillen 10, die sich im Etikettierbereich 11 des Behältnisses befinden, mit einer in Umfangsrichtung U variierenden Tiefe vorzusehen. Besonders bevorzugt weisen die Rillen 10 in der Verlängerung des Zugbands 6b eine geringere Tiefe als in den Bereichen zwischen den Zugbändern 6b auf, um dort eine erhöhte Stabilität zu erzeugen.
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2B zeigt eine sehr ähnliche, alternative Ausführungsform der 2A auf, mit dem Unterschied, dass das Zugband 6b in 2B bis in den Schulterbereich 5 hineinragt (Siehe Zugband 6c).
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Eine weitere alternative Ausführungsform ist in 2C gezeigt. Dort ist das Zugband 6b selbst und nicht nur die Funktion des Zugbands 6b durch den Etikettierbereich 11 geführt. Das gesamte Zugband 6 erstreckt sich in 2C somit vom Anspritzpunkt 8 über das Zugband 6a im Bodenbereich 2, sowie das Zugband 6b im Körperbereich 4 bis zum Schulterbereich 5, in dem das Zugband 6c gezeigt ist.
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Bei allen drei Ausführungsformen handelt es sich um Behältnisse mit zwei Zugbändern 6a, 6b, (6c) sowie sechs Füßen 7.
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Die 3A, 3B und 3C zeigen Seitenansichten einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
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Im Unterschied zu 2A, 2B und 3C ist hier jeweils ein Behältnis 1 mit drei Zugbändern 6b und neun Füßen 7 gezeigt. Die beiden gezeigten Ausführungsformen mit zwei und drei Zugbändern 6b sind daher sinnvoll, weil Vielecke (das Dreieck entsteht, wenn man die Zugbänder im Flascheninneren gedanklich durch Geraden verbindet) nur bis zu einer Eckenzahl von drei geometrisch definiert sind. Allerdings wären auch vier, fünf, sechs oder mehr Zugbänder denkbar, jedoch nimmt die Stabilität dadurch wieder ab.
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In 3A ist eine mit der 2B vergleichbare Darstellung gezeigt. 3C wiederum ist 2C sehr ähnlich.
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In 3B ist jedoch eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei der das Zugband 6b im Etikettierbereich 11 nur bereichsweise zu erkennen ist. Auch hier ist jedoch die Funktion des Zugbands 6 bis in den Schulterbereich 5 verlängert, es handelt sich lediglich um eine weitere designtechnische Gestaltung des Zugbands 6.
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Weiterhin ist auch denkbar, die Ausgestaltung der 3B bei einer Flasche 1 wie in 2A/B/C gezeigt, anzuwenden bzw. die Ausgestaltung der 2A bei einer Flasche 1 wie in 3A/B/C.
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In den 4A und 4B ist zudem jeweils eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Behältnis 1 gezeigt.
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4A zeigt eine Draufsicht auf ein Behältnis 1 mit drei Zugbändern 6. Die Zugbänder sind dabei jeweils mit dem gleichen Abstand zueinander über den Umfang verteilt angeordnet. Durch gedankliches Verbinden eines Zugbands 6 mit den beiden anderen entsteht ein gleichschenkliges, winkelsymmetrisches Dreieck. Die Winkelsymmetrie ist durch die Achsen A1, A2 und A3 dargestellt, die jeweils von einem Zugband 6 durch die Mittelachse des Behältnisses 1 verlaufen. Ein derartiges Vieleck ist geometrisch definiert und besonders gut geeignet, Druck aufzunehmen ohne sich zu verformen.
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4B zeigt eine Draufsicht auf ein Behältnis mit zwei Zugbändern 6. Die beiden Zugbänder sind dabei symmetrisch bezüglich der Symmetrielinie A4 angeordnet.
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In den beiden 4A und 4B ist ersichtlich, dass die Zugbänder 6c bis in den Schulterbereich 5 verlängert wurden.
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Wie die Zugbänder 6b im Körperbereich 4 ausgestaltet sind, lässt sich anhand dieser Darstellung nicht erkennen. Es sind aber alle in den 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C gezeigten Ausführungsformen denkbar.
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Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behältnis
- 2
- Boden
- 3
- Hals
- 4
- Körper
- 5
- Schulter
- 6
- Zugband
a. Zugband im Bodenbereich
b. Zugband im Körperbereich
c. Zugband im Schulterbereich
- 7
- Fuß
- 8
- Anspritzpunkt
- 9
- Rille
- 10
- Rille mit variierender Tiefe
- 11
- Etikettierbereich
- A1
- Achse
- A2
- Achse
- A3
- Achse
- A4
- Achse
- U
- Umfangsrichtung
- L
- Längsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/067590 A1 [0011]
- DE 202008012290 U1 [0012]
