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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffflasche, insbesondere WC-Flasche, umfassend einen Flaschenbehälter mit einem Flaschenhals, sowie einen Aufsatz, insbesondere einen Dosieraufsatz, der auf den Flaschenhals in einer Aufsteckrichtung aufgeprellt ist, wobei der Flaschenhals zur Ausbildung der Prellverbindung ein erstes Prellverbindungselement und der Aufsatz ein zweites Prellverbindungselement aufweist. Der Aufsatz ist als abgewinkelter Adapteraufsatz mit einem winklig zum Flaschenhals orientierten Adapterhals ausgebildet. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Aufsatz sowie einen Flaschenbehälter für eine derartige Kunststoffflasche.
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Eine derartige Kunststoffflasche ist beispielsweise aus der
WO 2012/022475 A1 zu entnehmen. Bei dieser Kunststoffflasche handelt es sich um eine sogenannte WC-Flasche, welche üblicherweise eine abgewinkelt orientierte Dosieröffnung aufweist. Hierzu ist gemäß der
WO 2012/022475 A1 ein spezieller abgewinkelter Adapteraufsatz auf einen Flaschenhals eines Flaschenbehälters aufgesetzt. Der Adapteraufsatz weist selbst einen Adapterhals mit der Dosieröffnung auf, wobei der Adapterhals winklig zum Flaschenhals des Flaschenbehälters orientiert ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass der Flaschenhals selbst bezüglich einer Längsrichtung des Flaschenbehälters nicht abgewinkelt ausgebildet zu werden braucht. Dies vereinfacht die Herstellung des Flaschenbehälters, welcher insbesondere in einfacher Weise als Blasformkörper ausgebildet werden kann.
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Aus der
EP 1 383 688 B1 ist ebenfalls eine nach Art einer WC-Flasche ausgebildete Kunststoffflasche zu entnehmen, welche eine abgewinkelt orientierte DosierÖffnung aufweist. Im Unterschied zur
WO 2012/022475 A1 ist dies bei der darin beschriebenen Ausgestaltung jedoch durch eine spezielle Formgebung bereits des Flaschenbehälters erreicht, da bereits der Flaschenhals abgewinkelt orientiert ist. Auf diesem Flaschenhals ist dann ein einfacher Spritzaufsatz mit der Dosieröffnung aufprellbar. Die Dosieröffnung selbst ist von einer Verschlusskappe durch Aufschrauben verschließbar. Um beim Verschrauben der Verschlusskappe ein Mitdrehen des Aufsatzes zu vermeiden ist dieser verdrehgesichert auf den Flaschenhals aufgesetzt. Hierzu sind an der Innenwandung des Flaschenhalses Rippen ausgebildet.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus der
WO 2012/022475 A1 bekannte Kunststoffflasche mit einem abgewinkelten Aufsatz weiter zu verbessern.
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Aus der
EP 0 217 114 A2 ist eine Spritzflasche für eine Reinigungsflüssigkeit zu entnehmen. Die Spritzflasche weist einen Flaschenkörper auf, auf den ein abgewinkelter Krümmer aufgeprellt ist. Der Krümmer weist ein Mundstück auf, welches von einer Verschlusskappe verschließbar ist. An einem Flaschenhals des Flaschenkörpers sind einander gegenüberliegend jeweils eine senkrecht verlaufende Nut ausgebildet, in welche jeweils eine Schiene eingreift, die am Innenmantel des Krümmers ausgebildet ist. Weiterhin ist zwischen dem Krümmer und der Verschlusskappe eine Kindersicherung ausgebildet.
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Aus der
DE 102 07 202 A1 ist eine Flasche mit einem an einem Flaschenhals rastgehalterten Adapter zu entnehmen. Am Flaschenhals ist hierzu ein Rastvorsprung als auch ein sogenannter Orientierungsvorsprung ausgebildet, wobei letzterer eine Ausrichtung des Adapters relativ zur Flasche sichergestellt.
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In der
DE 196 47 260 A1 ist eine Blasform-Flasche beschrieben, welche in einem Halsbereich einen radial vorstehend ausgeformten Vorsprung aufweist, welcher als Ausrichthilfe für die Blasform herangezogen wird.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Kunststoffflasche mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Die Kunststoffflasche umfasst einen Flaschenbehälter mit einer Flaschenschulter, aus der ein Flaschenhals hervortritt. Weiterhin umfasst die Kunststoffflasche einen auf den Flaschenhals aufgeprellten Aufsatz. Für die Ausbildung der Prellverbindung weist dabei der Flaschenhals ein erstes Prellverbindungselement und der Aufsatz ein zweites Prellverbindungselement auf. Der Aufsatz wird dabei in einer Aufsteckrichtung aufgeprellt. Im aufgeprellten Zustand hintergreifen sich die beiden Prellverbindungselement in Aufsteckrichtung. Bei dem Aufsatz handelt es sich um einen abgewinkelten Adapteraufsatz, der einen Adapterhals zum Aufsetzen einer Verschlusskappe aufweist, wobei der Adapterhals winklig zum Flaschenhals des Flaschenbehälters und damit auch zur Aufsteckrichtung oder auch einer Mittenachse des Flaschenhalses des Flaschenbehälters orientiert ist. Ergänzend ist weiterhin vorgesehen, dass zwischen dem Aufsatz und dem Flaschenhals eine Verdrehsicherung ausgebildet ist.
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Die Ausgestaltung mit der integrierten Verdrehsicherung des abgewinkelten Aufsatzes geht dabei von der Überlegung aus, dass der Aufsatz bezüglich des Flaschenbehälters in einer definierten Drehorientierung auf dem Flaschenhals ausgerichtet sein sollte. Dies ist zunächst beim Aufprellen des Aufsatzes durch einen Abfüller, welcher den Flaschenbehälter auch befüllt und anschließend den Aufsatz aufprellt, grundsätzlich ohne Weiteres möglich. In Ermangelung einer Verdrehsicherung besteht jedoch die Gefahr, dass der Aufsatz sich beispielsweise beim Transport, in Verkaufsräumen oder auch später beim Endkunden verdreht, wodurch der Komfort beschränkt ist.
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Diese integrierte Verdrehsicherung dient daher zur Gewährleistung einer definierten Vorzugsorientierung, die der Adapter bezüglich des Flaschenbehälters einnehmen sollte. Durch die Verdrehsicherung ist daher ein nachträgliches, versehentliches und unbeabsichtigtes Verdrehen des Aufsatzes gegenüber dem Flaschenbehälter vermieden und die einmal eingestellte Drehorientierung bezüglich des Flaschenbehälters bleibt beibehalten. Der Flaschenbehälter weist üblicherweise eine etwa ovale Querschnittsform auf und der Aufsatz ist üblicherweise in Richtung der Längsachse des ovalen Querschnitts abgewinkelt.
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Der Adapterhals weist allgemein vorzugsweise eine Dosieröffnung auf. Weiterhin ist auf dem Adapterhals die Verschlusskappe insbesondere aufschraubbar. Grundsätzlich ist aber auch ein Aufprellen möglich. Der Adapterhals weist daher wahlweise ein Schraubgewinde oder ein weiteres Prellverschlusselement auf.
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Durch diese abgewinkelte Ausführung besteht zunächst grundsätzlich auch keine Notwendigkeit für eine Sicherung, um ein Mitdrehen des Aufsatzes zu vermeiden, wenn auf den Adapterhals beispielsweise eine Verschlusskappe aufgeschraubt wird. Der Winkel, den der Adapterhals zum Flaschenhals einnimmt, ist nämlich ausreichend groß und liegt beispielsweise im Bereich von 20 bis 45° und insbesondere im Bereich von 30 bis 35°. Bereits hierdurch ist ein Mitdrehen des Aufsatzes bedingt durch das Prinzip des abgewinkelten Aufsatzes vermieden, so dass es zunächst keine Veranlassung gibt zur Vermeidung eines solchen Mitdrehens eine Verdrehsicherung, wie sie z.B. in der
EP 1 383 688 B1 beschrieben ist zu verwenden. Die vorliegende integrierte Verdrehsicherung dient einem anderen Zweck, nämlich der Beibehaltung einer Vorzugsorientierung des infolge der abgewinkelten Ausgestaltung unsymmetrischen Aufsatzes.
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Weiterhin sind zwei unabhängig voneinander wirksame, unterschiedliche Verdrehsicherungen ausgebildet. Hierunter wird verstanden, dass die beiden Verdrehsicherungen sich im Hinblick auf ihre konstruktive Ausgestaltung unterscheiden. Durch diese Maßnahme ist insgesamt eine redundante Gesamt-Verdrehsicherung ausgebildet. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine erforderliche Kindersicherung von besonderem Vorteil. Durch diese redundante Verdrehsicherung wird ein Verdrehen des Adapters bezüglich des Flaschenbehälters zuverlässig ausgeschlossen. Ein derartiges Verdrehen könnte andernfalls zu einem unerwünschten Lösen des Adapters vom Flaschenhals führen.
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Ergänzend zu dieser zwischen dem Adapteraufsatz und dem Flaschenbehälter wirksamen Kindersicherung ist weiterhin zweckdienlicherweise zwischen dem Adapteraufsatz und einer Verschlusskappe eine weitere Kindersicherung ausgebildet.
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Für die Ausbildung der Verdrehsicherung werden hierbei verschiedene Alternativen in Kombination eingesetzt. Die nachfolgend noch im Detail beschriebenen Alternativen für die Verdrehsicherung sind grundsätzlich auch bei symmetrischen, nicht abgewinkelten Aufsätzen einsetzbar. Das im Anspruch 1 enthaltene Merkmal, dass es sich bei dem Aufsatz um einen abgewinkelten Adapteraufsatz handelt ist daher für andere Ausführungsvarianten nicht zwingend erforderlich.
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Die nachfolgend beschriebenen Alternativen für die Verdrehsicherung haben insbesondere gemeinsam, dass sie nicht an einer Innenmantelfläche des Flaschenhalses ausgebildet sind. Derartige an der Innenwand ausgebildete Verdrehsicherungselemente beeinflussen den Strömungsquerschnitt der in der Flasche enthaltenen Flüssigkeit.
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Zur Ausbildung der Verdrehsicherung ist in Kombination vorgesehen, dass
- - umfangsseitig am Flaschenhals eine Verzahnung als zweite Verdrehsicherung ausgebildet ist und
- - die Flaschenschulter eine Erhebung aufweist, die mit dem Aufsatz einen in Umfangsrichtung wirkenden Formschluß als dritte Verdrehsicherung ausbildet.
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Bevorzugt greifen weiterhin die beiden Prellverbindungselemente derart ineinander, dass sie einen in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss als erste Verdrehsicherung ausbilden
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Bei der ersten Verdrehsicherungs-Alternative greifen die beiden Prellverbindungselemente zur Ausbildung der Verdrehsicherung formschlüssig ineinander. Hierzu bilden sie insbesondere eine erste Verzahnung aus. Den Prellverbindungselementen wird daher eine Doppelfunktion zugewiesen, nämlich zum Einen dienen sie für die eigentliche Befestigung des Aufsatzes auf dem Flaschenhals über die Prellverbindung und zum Anderen wird über sie zugleich auch die Verdrehsicherung erzielt.
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Zur Ausbildung der zweiten Verdrehsicherung ist eine zweite Verzahnung vorgesehen, welche unmittelbar am Flaschenhals ausgebildet ist und zwar insbesondere oberhalb des Prellverbindungselements. Eine solche zweite Verzahnung ist Herstellungstechnisch einfach zu erzeugen. Bei den hier beschriebenen Flaschen handelt es sich üblicherweise um sogenannte Blasformflaschen. Die zweite Verdrehsicherung - als auch die erste Verdrehsicherung - lassen sich in kostengünstiger Weise bereits durch eine am Blasformling vorbereitete Verzahnung verwirklichen.
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Als Flaschenschulter wird allgemein ein oberer stirnseitiger Bereich des Flaschenbehälters verstanden, welcher üblicherweise zumindest im Wesentlichen horizontal oder leicht gewölbt ausgebildet ist. Auf dieser Flaschenschulter stützt sich typischerweise der Aufsatz ab.
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Um eine effiziente Verdrehsicherung bei der dritten Alternative auszubilden, weist diese Flaschenschulter eine Erhebung auf, welche derart dimensioniert ist, dass sie durch Ausbilden eines Formschlusses mit dem aufgesetzten Aufsatz eine wirksame Verdrehsicherung ausbildet. Die Erhebung und zumindest Teilbereiche der (Innen-)Mantelfläche des Aufsatzes greifen daher ineinander. Die Erhebung ist daher ausreichend groß dimensioniert und erstreckt sich vorzugsweise um mehrere Millimeter in Aufsteckrichtung. Die Höhe dieser für den Formschluss vorgesehenen Erhebung liegt daher vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 5 mm, insbesondere bei etwa 3 mm. Die Erhebung erstreckt sich dabei ausgehend vom Flaschenhals in radialer Richtung bis zu ihrer Umfangskontur.
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Diese speziell geformte Erhebung wird üblicherweise erst beim Blasformvorgang erzeugt, wenn also der Blasformling (Preform) in einer entsprechenden Werkzeugform aufgeblasen wird und dadurch die durch die Werkzeugform vorgegebene Form als Flaschenform annimmt.
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In bevorzugter Ausgestaltung sind die zweite und die dritte Variante der Verdrehsicherungen miteinander kombiniert, d. h. am Flaschenhals ist eine Verzahnung ausgebildet und zusätzlich ist an der Flaschenschulter die dritte Verdrehsicherung ausgebildet. Dadurch ist bei einfacher Herstellung eine zuverlässige, redundante Verdrehsicherung ausgebildet.
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Zur Ausbildung der dritten Verdrehsicherung weist die Erhebung in bevorzugter Ausgestaltung umfangsseitig zumindest eine und zweckdienlicherweise mehrere Einbuchtungen, beispielsweise 2 - 6 Einbuchtungen auf, in die der Aufsatz mit einer korrespondierenden Noppe zur Ausbildung der Verdrehsicherung eingreift. Zwischen der Einbuchtung und der Noppe wird ein in Umfangs- oder Drehrichtung um die Aufsteckrichtung wirkender Formschluss ausgebildet. Allgemein sind daher an der Erhebung sowie an dem Aufsatz zueinander korrespondierende, sich in radialer Richtung erstreckende Sicherungselemente ausgebildet, die ineinander greifen. Unter radiales Sicherungselement wird hierbei verstanden, dass diese Sicherungselemente eine Ausdehnung in Richtung zur Mittenachse des Flaschenhalses aufweisen und sich entsprechend auch in Umfangs- oder Drehrichtung überlappen.
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Zweckdienlicherweise ist alternativ oder ergänzend vorgesehen, dass die Erhebung im Querschnitt betrachtet eine von der Kreisform abweichende Umfangskontur aufweist, an der der Aufsatz zur Ausbildung der Verdrehsicherung anliegt. Allein durch die Ausgestaltung der Erhebung und deren nicht rotationssymmetrischer Ausgestaltung besteht bereits die Möglichkeit, eine Verdrehsicherung auszubilden. Insbesondere aufgrund der vergleichsweise großen Höhe von mehreren Millimetern der Erhebung.
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Vorzugsweise wird diese von der Kreisform abweichende Umfangskontur, welche insbesondere durch eine polygonale Struktur mit gegebenenfalls abgerundeten Ecken gebildet ist, in Kombination mit den radialen Sicherungselementen eingesetzt.
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Zweckdienlicherweise ist die Erhebung dabei insgesamt bezüglich einer 180°-Drehung um die Mittenachse und damit um die Aufsteckrichtung unsymmetrisch ausgebildet. In Aufsicht betrachtet ist dabei die Erhebung insbesondere nach Art eines Trapezes ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung wird bereits eine Vorzugsorientierung des Aufsatzes bezüglich des Flaschenbehälters festgelegt und damit eine korrekte Montage sichergestellt. Durch diese Art unsymmetrische Ausgestaltung ist eine eindeutige Orientierung bei der Montage vorgegeben. Gleichzeitig ist durch die polygonale Ausgestaltung auch die Verdrehsicherung ausgebildet, sodass bei dieser Ausführungsvariante eine Doppelfunktion erzielt ist.
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Um beim erstmaligen Aufprellen des Aufsatzes die gewünschte Drehorientierung bezüglich des Flaschenbehälters möglichst exakt einstellen zu können, ist in bevorzugter Variante eine drehfeste Positionierung des Aufsatzes in Relation zu dem Flaschenhals in Drehschritten vorzugsweise von kleiner gleich 5° ermöglicht. Diese Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass bei der bevorzugten Ausgestaltung des Flaschenbehälters als ein Blasformkörper eine definierte Drehorientierung zwischen Aufsatz und Flaschenhals nicht zwingend bereits vorab über eine definierte Anordnung einzelner diskreter Verdrehsicherungselemente eingestellt werden kann. Diese definierte Drehorientierung kann bei einigen Varianten erst beim Aufsetzen eingestellt werden. Die Ursache hierfür ist in dem Herstellungsprozess des Blasformens zu sehen. Bei diesem werden Vorformlinge zur Ausbildung des mit der Vorzugsorientierung (ovaler Körper) versehenen Flaschenbehälters in einer Flaschenbehälter-Werkzeugform aufgeblasen. Die Vorformlinge (Blasformlinge) weisen dabei bereits den typischerweise kreisrunden Flaschenhals mit dem ersten Prellverschlusselement auf. An den Flaschenhals schließt sich ein zylindrischer Körper an. Beim Blasformen selbst kann der Vorformling jedoch nicht oder nur mit erheblichem technischen Aufwand in einer definierten Drehorientierung gegriffen und in die Blasform eingebracht werden. Es ist daher üblicherweise aufwendig, bereits in diesem Herstellungsschritt eine definierte Orientierung zwischen einem am Flaschenhals angebrachten Verdrehsicherungselement und der Vorzugsorientierung des Flaschenbehälters zu erzeugen. Diese Ausgestaltung mit der Positionierbarkeit in kleinen Drehschritten wird daher insbesondere bei der ersten oder zweiten Verdrehsicherungsvariante eingesetzt, bei der die Verdrehsicherungselemente an den Prellelementen oder am Flaschenhals ausgebildet sind. Bei der Variante mit der Erhebung wird vorzugsweise die gewünschte Richtung durch die Negativ-Form der Erhebung in der Flaschenbehälter-Werkzeugform üblicherweise exakt eingestellt.
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Um diese Verdrehung in möglichst kleinen Schritten zu ermöglichen, ist in zweckdienlicher Ausgestaltung jeweils eine Verzahnung mit mehreren Zähnen vorgesehen, mit der der Aufsatz und der Flaschenhals ineinander greifen. Zweckdienlicherweise sind bei der ersten Verzahnung die Zähne unmittelbar an den Prellverschlusselementen ausgebildet.
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Bei der zweiten Verzahnung, die unmittelbar am Flaschenhals und nicht an den Prellelementen ausgebildet ist, sind die zweiten Zähne dabei vorzugsweise außenseitig am Mantel des Flaschenhalses ausgebildet, so dass der freie Strömungsquerschnitt nicht beeinträchtigt wird.
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Für die Einstellung der gewünschten Drehorientierung in möglichst kleinen Drehschritten ist allgemein eine um den Umfang zumindest weitgehend durchgängige Zahnung zumindest bei einem der beiden Elemente (Aufsatz bzw. Flaschenhals) ausgebildet. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind am Aufsatz und am Flaschenhals eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen ausgebildet. Insbesondere ist bei einem dieser beiden Elemente nur eine sehr begrenzte Anzahl von Zähnen ausgebildet.
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Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung erstreckt sich dabei die erste oder auch die zweite Verzahnung nur über einen Teilbereich des Umfangs. Insbesondere sind zwei, drei oder vier um den Umfang gleichverteilte Zahnringsegmente am Flaschenhals und/oder am Aufsatz ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten ersten Variante der ersten Verdrehsicherung greifen zur Ausbildung der ersten Verzahnung die Prellverbindungselemente in Aufsteckrichtung ineinander. Insbesondere sind hierzu an einer Unterseite des ersten Prellverbindungselements Zähne ausgebildet. Die Unterseite wird von einer korrespondierenden Oberseite des zweiten Prellverbindungselements des Aufsatzes hintergriffen. Korrespondierend sind auch an der Oberseite des zweiten Prellverbindungselements Zähne ausgebildet.
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In einer alternativen zweiten Variante der ersten Verdrehsicherung greifen die beiden Prellverbindungselemente in radialer Richtung ineinander. Hier sind die Zähne daher umfangsseitig am äußeren Umfang des ersten Prellverbindungselements angeordnet. Die Zähne am zweiten Prellverbindungselement sind nunmehr jedoch auf dessen Oberseite, und zwar umfangsseitig an der Mantelinnenseite des Aufsatzes ausgebildet.
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Die erste Verzahnung erstreckt sich vorzugsweise umlaufend über den gesamten Umfang, zumindest an einem Prellelement. Alternativ erstreckt sie sich nur über einen gewissen Drehwinkel.
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Die Prellverbindungselemente sind dabei vorzugsweise als Ring oder auch als mehrere Ringsegmente ausgebildet. Die Ringsegmente sind dabei über den gesamten Umfang verteilt angeordnet. Beispielsweise sind drei oder vier gleich verteilt angeordnete Ringsegmente ausgebildet. Zwischen den einzelnen Ringsegmenten ist ein Freiraum ausgebildet, welcher sich über einen Drehwinkel beispielsweise von 10° bis 25° erstreckt. Durch die segmentweise Ausbildung wird das Aufprellen selbst begünstigt, da beim Aufprellen ein elastisches Ausweichen des zweiten Prellelements des Aufsatzes erforderlich ist. Die segmentartige Ausbildung ist dabei beispielsweise lediglich beim ersten oder beim zweiten Prellverbindungselement ausgebildet, wohingegen das andere Prellverbindungselement kreisringförmig ist. Alternativ sind beide Prellverbindungselemente als Ringsegmente ausgebildet.
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Entsprechend dem bevorzugten Anwendungsgebiet als eine WC-Flasche mit abgewinkeltem Adapteraufsatz weisen in zweckdienlicher Ausgestaltung sowohl der Flaschenbehälter als auch der Aufsatz eine Vorzugsorientierung bezüglich einer Drehung um die Aufsteckrichtung auf und der Aufsatz ist eben in einer vorgegebenen Drehorientierung bezüglich des Flaschenbehälters aufgeprellt.
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Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei dem Flaschengrundkörper vorzugsweise um einen Blasformkörper, welcher mittels Blasformen hergestellt ist.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung ist eine Kunststoffflasche mit den Merkmalen des Anspruchs 13 ausgebildet. Bevorzugte Weiterbildungen dieses weiteren Konzepts sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Diese weitere Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für Hohlkörper allgemein und insbesondere für Flaschen das Blasformen ist, insbesondere das Spritz-/(Streck-)Blasformen. Bei diesem wird zunächst ein Vorformling durch Spritzgießen erzeugt, welcher anschließend durch einen Streck-Blasvorgang zu einer Flasche fertiggestellt wird. Dieses Verfahren wird insbesondere bei sogenannten PET-Flaschen eingesetzt. Allerdings erlaubt dieses kostengünstige Verfahren üblicherweise nicht die Herstellung von komplexen Geometrien, wie beispielsweise abgewinkelte Flaschenhälse. Daher ist die Verwendung eines abgewinkelten Aufsatzes vorgesehen, wie er beispielsweise in der
WO 2012/022475 A1 beschrieben ist.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, an einem Haltekragen, welcher üblicherweise bei Blasformlingen zur Handhabung derselben (Greifen, Transport...) verwendet wird, erste Positionierelemente auszubilden, die sich insbesondere in radialer Richtung erstrecken und beispielsweise durch insbesondere zwei gegenüberliegende Ausnehmungen gebildet sind.
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Diese Positionierelemente dienen zum einen zur definierten Ausrichtung des Blasformlings in der Blasform, so dass die asymmetrische, beispielsweise ovale Ausgestaltung des Flaschenkörpers in einer definierten Orientierung bezüglich der ersten Positionierelemente ausgebildet wird.
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Ergänzend greifen zweite Positionierelemente eines Aufsatzes, beispielsweise ein Knickhalsadapter wie er zuvor oder in der
WO 2012/022475 A1 beschreiben ist, in die ersten Positionierelemente insbesondere rastend ein. Dadurch wird eine definierte Orientierung des Aufsatzes bezüglich der asymmetrischen Flasche gewährleistet.
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Zugleich ist hierdurch vorzugsweise auch eine Verdrehsicherung ausgebildet, so dass hierdurch eine dritte alternative Variante für die Ausbildung einer Verdrehsicherung zu sehen ist.
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Die zueinander korrespondierenden Positionierelemente am Haltekragen einerseits und am Aufsatz andererseits sind zweckdienlicherweise korrespondierend dahingehend ausgebildet, dass sie formschlüssig und insbesondere rastend ineinander eingreifen. Die Formschlussrichtung ist dabei vorzugsweise in Umfangsrichtung wirkend ausgebildet, sodass hierdurch die gewünschte Verdrehsicherung erzielt ist.
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Wie auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten ist auch hier der Flaschenkörper zweckdienlicherweise nicht rotationssymmetrisch sondern weist eine Vorzugsrichtung auf. Gleichzeitig ist auch der Aufsatz nicht rotationssymmetrisch und weist eine Vorzugsrichtung auf, ist insbesondere als abgewinkelter Aufsatz mit einer Dosieröffnung ausgebildet. Bei dem Aufsatz handelt es sich daher insbesondere um den zuvor beschriebenen Knickhalsadapter.
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Alternativ kann es sich hier bei dem Aufsatz um auch um eine einfache Verschlusskappe handeln.
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Diese Ausführungsvariante mit der Ausgestaltung der Positionierelemente am Haltekragen ist dabei zweckdienlicherweise sowohl bei Prellverschlüssen als auch bei Schraubverschlüssen einsetzbar, also bei Ausführungsvarianten, bei denen der Aufsatz wahlweise aufgeprellt oder aufgeschraubt ist.
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Insgesamt ist hierdurch in einfacher Weise eine definierte Ausrichtung des Aufsatzes bezüglich des Flaschenkörpers insbesondere auch bei einer automatisierten Montage gewährleistet.
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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in ausschnittsweisen und teilweise vereinfachten Darstellungen
- 1 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Kunststoffflasche im oberen Bereich eines Flaschenhalses und eines darauf aufgesetzten Aufsatzes mit einer aufgeschraubten Verschlusskappe,
- 2 in einer perspektivischen Darstellung den Aufsatz gemäß 1,
- 3 eine Schnittdarstellung einer alternativen Variante des Aufsatzes,
- 4 in einer perspektivischen Darstellung den Aufsatz gemäß 3,
- 5 in einer vereinfachten, ausschnittsweisen Darstellung einen Flaschenbehälter mit Flaschenhals und mit einer ersten Verdrehsicherung mit einem ersten, mit ersten Zähnen ausgebildeten ersten Prellverbindungselement,
- 6 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung im Bereich einer ersten Verzahnung zwischen Prellverschlusselementen des Aufsatzes sowie des Flaschenhalses,
- 7 eine ausschnittsweise Darstellung eines Flaschenbehälters gemäß der Erfindung mit einer zweiten Verzahnung am Flaschenhals sowie mit einer Erhebung an einer Flaschenschulter zur Ausbildung einer zweiten sowie dritten Verdrehsicherung,
- 8 eine Aufsicht auf den Flaschenbehälter gemäß 7
- 9 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Aufsicht auf den Flaschenbehälter gemäß 8 sowie
- 10 eine Aufsicht auf einen Blasformling mit an einem Haltekragen ausgebildeten Positionierelementen.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine in 1 nur ausschnittsweise im oberen Bereich dargestellte Kunststoffflasche 2, insbesondere eine Flasche für einen WC-Reiniger, kurz als WC-Flasche bezeichnet, weist einen Flaschenbehälter 4 mit Flaschenhals 6 sowie einen abgewinkelten als Aufsatzadapter ausgebildeten Aufsatz 8 und schließlich eine Verschlusskappe 10 auf. Der Aufsatz 8 ist dabei auf den Flaschenhals 6 in Richtung einer Aufsteckrichtung 12 aufgeprellt. Die Aufsteckrichtung 12 entspricht dabei zugleich auch einer Axial- oder Längsrichtung der Kunststoffflasche 2 bzw. des Flaschenbehälters 4, entlang derer sich eine Mittenachse 11 des Flaschenhalses 6 erstreckt. Zur Ausbildung des Prellverschlusses ist außenseitig am Mantel des Flaschenhalses 6 ein ringförmiges ersten Prellverschlusselement 14 und korrespondierend hierzu innenseitig an einem Innenmantel des Aufsatzes 8 ein zweites Ringsegment oder ringsegmentartiges Prellverschlusselement 16 ausgebildet. Zumindest im Bereich der Prellverschlusselemente 14, 16 weisen sowohl der Aufsatz 8 als auch der Flaschenhals 6 eine kreisrunde Querschnittsgeometrie auf. Im aufgprellten Zustand, wie er in 1 dargestellt ist, wird das erste Prellverschlusselement 14 von dem zweiten Prellverschlusselement 16 in Aufsteckrichtung 12 hintergriffen. Zum Aufsetzen weichen die Prellverschlusselemente 14, 16 einander elastisch aus, bilden daher eine Art Schnappverbindung aus.
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Wie insbesondere aus den 1 und 2 hervorgeht, weist der Aufsatz 8 selbst wiederum einen Adapterhals 18 auf, welcher winklig zu der Aufsteckrichtung 12 orientiert ist und der weiterhin mit einem Gewinde 20 sowie mit einem Dosierelement 22 versehen ist. Die Verschlusskappe 10 ist auf das Gewinde 20 mit einem Innengewinde aufgeschraubt (1) und weist einen Verschlusszapfen 24 auf, welcher in das Dosierelement 22 eingreift.
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Zur Ausbildung einer Verdrehsicherung zwischen dem Aufsatz 8 und dem Flaschenhals 6 ist im Ausführungsbeispiel der 1 zwischen den beiden Prellverschlusselementen 14, 16 eine erste Verzahnung 26A ausgebildet, wie sie schematisch in ausschnittsweiser Darstellung in den 5 und 6 skizziert ist. Die erste Verzahnung 26A ist dabei zwischen den beiden Prellverschlusselementen 14, 16 ausgebildet.
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In den 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform des Aufsatzes 8 dargestellt. Ein wesentlicher Unterschied zu der Ausführungsvariante gemäß den 1 und 2 ist zunächst darin zu sehen, dass dieser Aufsatz eine nicht kreisrunde Grundfläche aufweist, mit der der Aufsatz 8 auf einer Flaschenschulter 40 (7, 8) zum aufliegen kommt. Vielmehr weist der Aufsatz 8 eine in etwa trapezartige Grundfläche auf, wobei die einzelnen Trapezseiten, insbesondere die Längsseiten bogenförmig ausgebildet sind. Ein derartiger Aufsatz 8 wird insbesondere in Kombination mit dem Flaschenbehälter 4 verwendet, wie er zu den 7 und 8 beschrieben ist. In der 8 ist entsprechend auch die in etwa trapezförmige Umrisskontur der Grundfläche des Aufsatzes 8 punktiert dargestellt. Aufgrund der konvex gebogenen Seitenflächen ist die Grundfläche insgesamt durch eine Art trapezförmiges Oval gebildet.
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Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung der 3 zu entnehmen ist, ist der Aufsatz 8 doppelmantig ausgebildet mit einem Außenmantel 42, welcher sich bis zu der Flaschenschulter 40 erstreckt und die nicht kreisrunde Geometrie der Grundfläche definiert. Gleichzeitig ist ein Innenkragen 44 ausgebildet, mit dem der Aufsatz 8 über den Flaschenhals 6 gestülpt wird. Dieser Innenkragen 44 weist die zweiten Prellverschlusselemente 16 auf. Der Innenkragen 44 ist dabei konzentrisch zu der Mittenachse 11 orientiert. Ergänzend ist noch ein ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse 11 ausgebildeter Einführkragen 48 ausgebildet, welcher typischerweise dichtend auf einer Öffnung des Flaschenhalses 6 aufsitzt und teilweise in diesen hineinragt. Hierzu weist der Einführkragen 48 endseitig abgeschrägte Dichtflächen auf.
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Anhand der 3 ist weiterhin gut ein Knickwinkel α zwischen der Mittenachse 11 des Flaschenhalses 6 und einer entsprechenden Schrägachse 50 des Adapterhalses 18 sowie des Dosierelements 22 zu entnehmen. Dieser Knickwinkel α liegt dabei vorzugsweise im Bereich zwischen 25 und 40 Grad.
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Unter diesem Knickwinkel α ist weiterhin eine Adapterschulter 52 in Relation zu der Flaschenschulter 40 orientiert. An dieser Adapterschulter 52 sind weiterhin Elemente zur Ausbildung einer Kindersicherung 54 angeordnet. Auch bei der Ausführungsvariante gemäß den 1 und 2 ist eine Kindersicherung im Bereich der Adapterschulter 52 ausgebildet.
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Zwischen dem Aufsatz 8 und dem Flaschenbehälter 4 ist jeweils eine Verdrehsicherung ausgebildet. Unterschiedliche Varianten hierzu werden nachfolgend anhand der 5-10 näher erläutert und als erste, zweite sowie dritte Verdrehsicherung 56A,B,C bezeichnet. Die unterschiedlich beschriebenen Varianten lassen sich grundsätzlich auf beide Aufsatz-Typen anwenden. Die Aufsätze 8 und Flaschenbehälter 4 sind im Hinblick auf die jeweilige Verdrehsicherungs-Variante komplementär zueinander ausgebildet.
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Eine Ausgestaltung gemäß der Erfindung ist zu den 7 bis 9 beschrieben, welche eine kombinierte Variante mit zwei unterschiedlichen Verdrehsicherungsvarianten zeigt.
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Die erste Verdrehsicherung 56A ist zu der 1 sowie insbesondere zu den 5 und 6 beschrieben. Wie aus 5 zu entnehmen ist, ist im Ausführungsbeispiel das erste Prellverschlusselement 14 als durchgehender Prellring umlaufend am Außenmantel des Flaschenhalses 6 ausgebildet. Der Prellring breitet sich dabei in einem ersten Teil konisch in Aufsteckrichtung 12 aus, bevor sich dann ein zylindrisches Teil anschließt. An dessen Unterseite 28 ist eine erste Zahnung mit einer Vielzahl von ersten Zähnen 30A ausgebildet.
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In ähnlicher Ausgestaltung ist auch bei dem zweiten Prellverschlusselement 16 eine Zahnung mit einer Vielzahl von komplementären ersten Zähnen 32A ausgebildet, wie dies aus 6 zu entnehmen ist. Die komplementären ersten Zähne 32 sind in diesem Fall an einer Oberseite 34 des zweiten Prellverschlusselements 16 ausgebildet. Vorzugsweise ist das zweite Prellverschlusselement nur ringsegmentartig ausgebildet, so dass ein vereinfachtes elastisches Ausweichen beim Aufprellen ermöglicht ist. Auch das zweite Prellverschlusselement 16 weist eine konisch verlaufende Unterseite auf, so dass die beiden konischen Bereiche beim Aufprellen aneinander abgleiten können.
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Wie aus der 6 ersichtlich ist, greifen die Zähne 30A, 32A in Aufsteckrichtung 12 ineinander und bilden dadurch einer erste Verzahnung 26A und damit die in Umfangsrichtung wirkende erste Verdrehsicherung 56A aus.
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Um die gewünschte feine Einstellbarkeit der Drehorientierung des Aufsatzes 8 bezüglich des Flaschenhalses 6 zu gewährleisten, sind die ersten Zähne 30A bzw. 32A vorzugsweise in einem Drehwinkelabstand von maximal etwa 5° zueinander angeordnet.
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In den 7 - 9 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante dargestellt, bei der eine zweite Verdrehsicherung 56B mit einer dritten Verdrehsicherung 56C kombiniert ist.
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Zur Ausbildung der zweiten Verdrehsicherung 56B ist am Flaschenhals 6 und zwar an dessen zylindrischem Teil oberhalb des ersten Prellverschlusselements eine zweite Verzahnung 26b im montierten Zustand ausgebildet. Hierzu weist der Flaschenhals 6 an seiner zylindrischen Außenmantelfläche eine Anzahl von zweiten Zähnen 30B auf, welche sich an zwei gegenüberliegenden Teilbereichen teilsegmentartig an der Umfangsseite entlang erstrecken. Es sind daher zwei gegenüberliegende Zahnbereiche ausgebildet. Diese erstrecken sich im Ausführungsbeispiel jeweils über einen begrenzten Winkelbereich von beispielsweise 30° bis 60° und insbesondere über einen Winkelbereich von etwa 45°. Die zweiten Zähne 30B erstrecken sich dabei parallel zur Mittenachse 11. Sie weisen im Querschnitt betrachtet (vgl. hierzu insbesondere die 9) eine in etwa Dreieckförmige Grundfläche mit abgeflachter Dreiecksspitze auf. Die beiden Dreieck-Flanken sind dabei vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 30° und 60° und vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zueinander orientiert.
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Am Aufsatz 8 sind entsprechend komplementäre Zähne, die ebenfalls vorzugsweise eine derartige Querschnittsform aufweisen, angebracht. Diese greifen formschlüssig in die zweiten Zähne 30B ein (nicht dargestellt).
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Bei der Ausführungsvariante gemäß den 7 bis 9 ist ergänzend eine dritte Verdrehsicherung 56C ausgebildet. Hierzu ist an der Flaschenschulter 40 eine Erhebung 60 ausgebildet. Diese weist vorzugsweise eine Höhe h auf, die im Bereich von 2-5 mm insbesondere bei 3 mm liegt. Eine solche Erhebung kann grundsätzlich auch bei der Variante gemäß den 5 und 6 ausgebildet sein.
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Die Erhebung 60 weist zunächst allgemein eine nicht kreisrunde Grundform und entsprechend eine nicht kreisrunde Umfangskontur 62 auf. Die Grundform dieser Umfangskontur 62 ist korrespondierend zu der Grundfläche des Aufsatzes 8 gemäß 3, 4 ebenfalls trapezförmig mit konvex gebogenen Seitenflächen ausgebildet. Die Innenwandung des Außenmantels 42 des Aufsatzes 8 liegt dabei unmittelbar an der Umfangskontur 42 voll umfänglich an.
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Wie weiterhin aus der Aufsicht der 8 zu entnehmen ist, weist die Erhebung 60 Einbuchtungen 64 auf, die sich in etwa in Richtung zu der Mittenachse 11 erstrecken und damit als radiale erste Verdrehsicherungselemente anzusehen sind. Korrespondierend hierzu weist auch der Aufsatz 8 sich in radialer Richtung erstreckende Noppen 66 auf, welche als zweite Verdrehsicherungselemente angesehen werden können.
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Im Ausführungsbeispiel sind an jeder konvex gekrümmten Längsseite der trapezförmigen Grundfläche mehrere, insbesondere zwei derartige radiale Sicherungselemente ausgebildet. Diese sind dabei zweckdienlicherweise mit einer in etwa dreieckförmigen Grundfläche versehen, wobei der eine Dreiecksschenkel länger als der andere ist, sodass ein nicht gleichseitiges Dreieck gebildet ist. Die beiden an einer Längsseite angeordneten Verdrehsicherungselemente sind dabei spiegelbildlich zueinander angeordnet, und zwar derart, dass die steilere Dreiecksflanke jeweils zu den kurzen Trapezseiten hin orientiert ist.
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Schließlich ist anhand der 10 eine weitere Ausgestaltung skizziert. 10 zeigt dabei in einer stark vereinfachten Darstellung eine Aufsicht auf einen im Querschnitt üblicherweise kreisrunden Blasformling 65, aus dem dann beispielsweise der in den 7 und 8 dargestellte Flaschenbehälter 4 mit der nicht kreisrunden Querschnittsform hergestellt wird. Am Blasformling 65 ist bevorzugt - in hier nicht dargestellter Weise - bereits der Flaschenhals 6 mit dem ersten Prellverschlusselement 14 sowie bei Bedarf mit den zweiten Zähnen 30A,B für die Verzahnungen 26A,B ausgebildet.
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Im Bereich des Flaschenhalses 6 weist dieser typischerweise einen Haltekragen 68 auf. Der Haltekragen 68 wird zur Handhabung des Blasformlings 65 für den Blasformvorgang herangezogen.
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Hervorzuheben ist nunmehr, dass der Haltekragen 68 selbst zumindest ein und im Ausführungsbeispiel zwei gegenüberliegende Positionierelemente 70 in Form von Ausnehmungen aufweist. In diese ersten Positionierelemente 70 greifen - in der endgefertigten Ausgestaltung bei aufgesetztem Aufsatz 8 - vorzugsweise korrespondierende zweite Positionierelemente 72 eines hier gestrichelt dargestellten Aufsatzes 8 ein. Hierdurch ist eine Verdrehsicherung ausgebildet.
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Unabhängig von einer solchen Verdrehsicherung werden die ersten Positionierelemente 70 zweckdienlicherweise für eine möglichst genaue Ausrichtung des Blasformlings in einer Blasform-Werkzeugform herangezogen, sodass zwischen den Positionierelementen 70 und der unsymmetrischen Form des Flaschenbehälters 4 eine feste Korrelation eingestellt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kunststoffflasche
- 4
- Flaschenbehälter
- 6
- Flaschenhals
- 8
- Aufsatz
- 10
- Verschlusskappe
- 11
- Mittenachse
- 12
- Aufsteckrichtung
- 14
- erstes Prellverschlusselement
- 16
- zweites Prellverschlusselement
- 18
- Adapterhals
- 20
- Gewinde
- 22
- Dosierelement
- 24
- Verschlusszapfen
- 26A,B
- erste, zweite Verzahnung
- 28
- Unterseite
- 30A,B
- erste, zweite Zähne
- 32A
- komplementäre erste Zähne
- 34
- Oberseite
- 40
- Flaschenschulter
- 42
- Außenmantel
- 44
- Innenkragen
- 48
- Einführkragen
- 50
- Schrägachse
- 52
- Adapterschulter
- 54
- Kindersicherung
- 56A,B,C
- erste, zweite, dritte Verdrehsicherung
- 60
- Erhebung
- 62
- Umfangskontur
- 65
- Blasformling
- 64
- Einbuchtung
- 66
- Noppen
- 68
- Haltekragen
- 70
- erstes Positionierelement
- 72
- zweites Positionierelement
- α
- Knickwinkel
- h
- Höhe
