EP2050677A1 - Pouch-Flasche - Google Patents
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- EP2050677A1 EP2050677A1 EP08017320A EP08017320A EP2050677A1 EP 2050677 A1 EP2050677 A1 EP 2050677A1 EP 08017320 A EP08017320 A EP 08017320A EP 08017320 A EP08017320 A EP 08017320A EP 2050677 A1 EP2050677 A1 EP 2050677A1
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Definitions
- the invention relates to low-weight bottles and a method for producing such bottles.
- the weight of the packaging or the material consumption for the production of the packaging plays an important role. Especially in the case of disposable packaging, it is essential to pay attention to low material consumption in order to save raw materials and costs.
- bottles such as. Glass bottles
- dimensionally stable d. H. an unintentional compression of the bottle is not possible or difficult.
- glass bottles are relatively heavy even when empty.
- PET plastics is the abbreviation for “polyethylene terephthalate”
- PLA polypropylene
- PS polystyrene
- PEN polyethylene naphthalate
- the invention has for its object to further reduce the weight of bottles or material consumption in the production of bottles.
- a bottle according to the invention is characterized in one embodiment in that the bottle has at least one thinnest region in which the wall thickness is only a maximum of 0.1 mm and preferably not more than 0.05 mm.
- a bottle according to the invention comprises at least one very thin area, for which only a small amount of material is needed in the production, so that stated advantage of the invention results.
- a preferred embodiment of the invention provides that the bottle has a grip area.
- the grip area is typically characterized by the fact that the bottle can be held in this area.
- the grip area may be provided with structures to prevent the surface from slipping out of the hand.
- the circumference of the grip area is chosen so that the bottle can be comfortably gripped with one hand.
- the bottle comprises a volume area which forms the largest circumference of the bottle, and a gripping area whose circumference is smaller than the circumference of the largest circumference of the volume area.
- the bottle according to the invention has a ratio of the volume area circumference to the handle area circumference of greater than 1.4.
- the wall thickness of the bottle in the thinnest region is only a maximum of 0.1 mm, preferably a maximum of 0.05 mm.
- the thinnest area is typically the area that has the largest circumference.
- the bottle is a PET bottle.
- a bottle of this invention typically has a volume or liquid capacity of 0.5 liters. However, depending on the application, this volume may be larger, but the wall thicknesses of the bottle must be adjusted accordingly.
- a bottle according to the invention can take many forms, for example, the cross section can be round, square or polygonal with either rounded or not rounded corners.
- the wall thickness of the bottles is typically lower at larger-scale sites than at smaller-sized sites.
- a bottle in the area of the bottle mouth and in the grip area typically has a greater wall thickness and thus greater stability than in the area with the largest circumference.
- an additional reinforcement may be provided in the area of the bottle bottom.
- the bottle comprises such a bottle bottom that the bottle can be placed.
- the bottom of the bottle may be, for example, a champagne (or still water) floor with or without reinforcement or a petaloid floor.
- the choice of the bottom of the bottle depends mainly on the use of the bottle.
- the handle portion of the bottle is provided with reinforcing structures such as grooves or spirals. Furthermore, the reinforcing structures can prevent the bottle from slipping out of the hand when holding it.
- the grip area is spaced from the bottle closure thread by at least 1 cm. The circumference should be preferred
- the bottles in the handle area will be substantially uniform (apart from the grooves or spirals). In a typical embodiment of the invention, the proportion of handle area volume to the total volume of the bottle is about 20%. In order to be able to use the volume of the bottles more effectively, in a preferred embodiment of the invention, the grip area in the filled state of the bottle is partially or completely filled with liquid.
- the bottle of this invention is filled with still water or juice.
- other fillings such as carbonated drinks or nitrogen-pressurized drinks, possible.
- the bottle is dimensionally stable in the filled or unfilled state, ie, the bottle retains its original shape if the bottle is not subjected to additional forces (such as occur when squeezing a bottle). This dimensional stability is also helpful when it comes to stacking or storing the bottles in bottle packs.
- the bottles are arranged in a bottle container to save space so that the bottle mouths show alternately up and down or to the left and to the right or to the rear and to the front.
- the method for producing a bottle comprises a blow molding method, which according to the invention has a maximum area stretch of greater than 20 when expanding the bottle material.
- the bottles thus produced have the same or at least similar properties as described above.
- FIG. 1 A shows a first possible embodiment of the bottle 100 according to the invention.
- the mouth of the bottle 101 and optionally thereafter the thread 102, if the bottle is provided with a screw cap, a circlip 103 and a support ring 104.
- the circlip 103 and the support ring 104 are mainly important in machine handling of the bottle. In general, it is changed from a clamp that grips the bottle to the next clip, with a clip below the support ring 104 engages and another clip above this support ring 104, between the support ring 104 and the retaining ring 103.
- Bottles that have no or only a rudimentary indicated support ring 104. In cases where there is no support ring 104, the locking ring 103 is used as such.
- the handle region 105 is typically the handle region 105. This region is particularly well suited to grip the bottle in everyday use (by hand). This will happen in the case of Fig. 1 a facilitated by means of grooves 108.
- the areas above and below the grip area 105 are preferably used for labeling the bottle.
- the volume range 106 of the bottle is characterized in particular by the fact that a large part of the bottle filling finds space in this area. Therefore, typically, the area with the largest circumference is part of the volume area 106.
- the optional bottle bottom 107 allows the bottle to be set up.
- FIG Fig. 1b Another possible embodiment of the bottle 100 according to the invention is shown in FIG Fig. 1b outlined.
- This bottle 100 comprises similar elements, however, the handle portion 105 is stabilized by means of spirals 109, which also allows for better gripping of the bottle.
- the proportion of the handle area volume to the total volume of the bottle is less than in the example of Fig. 1 a.
- Possible bottle bottoms 107 are based on the Fig. 2a and 2b explained.
- a champagne base 201 or a petaloid bottom 202 is better suited.
- the advantage of the champagne flute 201 is that, with the same wall thickness, less material is used for this than for the petaloid bottom 202, since the champagne fl oet 201 has a smaller surface area.
- the petaloid bottom 202 has the advantage that it is very stable if the bottle is under high pressure (eg if the bottle is filled with a carbonated beverage).
- additional reinforcing elements can be used both in the case of the champagne base 201 and the petaloid base 202.
- a bottle package 300 is shown.
- the bottles 100 are arranged alternately with bottleneck opening upwards and with bottleneck opening downwards, whereby a space-saving storage of the bottle is possible.
- additional space can be saved during stacking.
- step 401 a preform (bottle blank) is heated, whereby the preform becomes deformable.
- step 402 the preform (bottle blank) is heated, whereby the preform becomes deformable.
- Preform expanded within a mold with the help of, for example, air pressure.
- the bottle material is area-stretched by a factor of> 20 (1 cm 2 of the preform is expanded to an area of over 20 cm 2 ).
- the wall thickness decreases during area stretching. In the case of bottles 100, this generally means that a correspondingly large bottle volume is generated by large area stretching.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft Flaschen mit geringem Eigengewicht und ein Verfahren zur Herstellung solcher Flaschen.
- Bei Getränkeverpackungen spielt das Gewicht der Verpackungen bzw. der Materialverbrauch zur Herstellung der Verpackungen eine bedeutende Rolle. Besonders im Fall von Einwegverpackungen ist es unerlässlich, auf einem geringen Materialverbrauch zu achten, um Rohstoffe und Kosten zu sparen.
- Eine Möglichkeit, den Materialverbrauch gering zu halten, besteht darin, Getränke in Beuteln zu verpacken. Allerdings hat dies den Nachteil, dass Beutel sowohl im leeren als auch gefüllten Zustand nicht formstabil sind. Dies kann z. B. dazu führen, dass beim Greifen eines Getränkebeutels dessen Inhalt ungewollt austritt.
- Im Gegensatz dazu sind Flaschen, wie z. B. Glasflaschen, formstabil, d. h. ein ungewolltes Zusammendrücken der Flasche ist nicht möglich bzw. nur schwer möglich. Allerdings sind Glasflaschen schon in leerem Zustand relativ schwer.
- Durch die Auswahl geeigneter Materialien zur Herstellung der Flasche, wie z. B. PET-Kunststoffe ("PET" ist die Abkürzung für "Polyethylenterephthalat"), PLA, PP ("Polypropylen"), PS ("Polystyrol") oder PEN ("Polyethylennaphthalat"), ist es möglich, das Gewicht der Flaschen gegenüber Glasflaschen deutlich zu reduzieren. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die PET-Flaschen mit relativ geringem Eigengewicht hergestellt werden können; dabei ist die Wandstärke aber im allgemeinen über den wesentlichen Bereich der Flaschen (mit Ausnahme des Mündungsbereichs) gleich.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gewicht von Flaschen bzw. den Materialverbrauch bei der Herstellung von Flaschen weiter zu reduzieren.
- Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Flasche nach Anspruch 1, einer Flasche nach Anspruch 3 und einem Verfahren zur Herstellung einer Flasche nach Anspruch 18.
- Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
- Eine erfindungsgemäße Flasche zeichnet sich in einer Ausführungsform dadurch aus, dass die Flasche wenigstens einen dünnsten Bereich aufweist, in dem die Wandstärke nur maximal 0,1 mm und bevorzugt maximal 0,05 mm beträgt. Mit diesen Merkmalen umfasst eine erfindungsgemäße Flasche wenigstens einen sehr dünnen Bereich, für den nur wenig Material bei der Herstellung benötigt wird, so dass angegebene Vorteil der Erfindung ergibt.
- Zwar kann eine solche Flasche in dem dünnen Bereich leicht eingedrückt werden, jedoch ist die Flasche trotzdem ausreichend formstabil. In diesem Zusammenhang sieht daher eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Flasche einen Griffbereich aufweist. Der Griffbereich zeichnet sich typischerweise dadurch aus, dass die Flasche in diesem Bereich gehalten werden kann. Beispielsweise kann der Griffbereich mit Strukturen versehen sein, um zu verhindern, dass die Flache aus der Hand rutscht. Bevorzugt ist der Umfang des Griffbereichs so gewählt, dass sich die Flasche bequem mit einer Hand greifen lässt.
- Bei einem anderen Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flasche einen Volumenbereich umfasst, der den größten Umfang der Flasche bildet, und einen Griffbereich, dessen Umfang kleiner ist als der Umfang des größten Umfangs des Volumenbereiches. Die erfindungsgemäße Flasche weist ein Verhältnis des Volumenbereichumfangs zum Griffbereichumfang von größer als 1,4 auf. Ein weiterer optionaler Aspekt dieser Ausführungsform der Erfindung ist, dass die Wandstärke der Flasche im dünnsten Bereich nur maximal 0,1 mm, bevorzugt maximal 0,05 mm beträgt. Der dünnste Bereich ist typischerweise der Bereich, der den größten Umfang aufweist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flasche eine PET-Flasche. Des Weiteren hat eine Flasche dieser Erfindung typischerweise ein Volumen bzw. ein Flüssigkeitsfassungsvermögen von 0,5 1. Je nach Anwendung kann dieses Volumen jedoch auch größer sein, wobei aber die Wanddicken der Flasche entsprechend angepasst werden müssen.
- Eine erfindungsgemäße Flasche kann vielfältige Formen annehmen, so kann der Querschnitt beispielsweise rund, viereckig oder mehreckig mit wahlweise abgerundeten oder nicht abgerundeten Ecken sein.
- Vorteilhafterweise ist die Wanddicke der Flaschen an Stellen mit größerem Umfang typischerweise geringer als an Stellen mit kleinerem Umfang. Dies hat zur Folge, dass eine solche Flasche im Bereich der Flaschenmündung und im Griffbereich typischerweise eine größere Wanddicke und damit eine größere Stabilität aufweist als im Bereich mit dem größten Umfang. Je nach Art der Flaschenfüllung kann eine zusätzliche Verstärkung im Bereich des Flaschenbodens vorgesehen sein.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Flasche einen derartigen Flaschenboden, dass die Flasche aufgestellt werden kann. Bei dem Flaschenboden kann es sich beispielsweise um einen Champagnerboden (oder Stillwasserboden) mit oder ohne Verstärkung oder um einen Petaloidboden handeln. Die Wahl des Flaschenbodens hängt hauptsächlich von der Verwendung der Flasche ab.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Griffbereich der Flasche mit Verstärkungsstrukturen, wie etwa Rillen oder Spiralen, versehen. Des Weiteren kann durch die Verstärkungsstrukturen verhindert werden, dass die Flasche beim Halten leicht aus der Hand rutscht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Griffbereich vom Flaschenverschlussgewinde mindestens 1 cm beabstandet. Bevorzugt sollte der Umfang
- der Flaschen im Griffbereich im Wesentlichen (abgesehen von den Rillen oder Spiralen) einheitlich sein. In einer typischen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil des Griffbereichvolumens am Gesamtvolumen der Flasche in etwa 20%. Um das Volumen der Flaschen effektiver nutzen zu können, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Griffbereich in gefülltem Zustand der Flasche teilweise oder vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt.
- Bevorzugterweise wird die Flasche dieser Erfindung mit Stillwasser oder Saft gefüllt. Es sind jedoch auch andere Füllungen, wie z. B. kohlensäurehaltige Getränke oder mit Stickstoff unter Druck gesetzte Getränke, möglich.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flasche in gefülltem oder ungefüllten Zustand formstabil, d. h. die Flasche behält ihre ursprüngliche Form bei, falls die Flasche nicht zusätzlichen Kräften (wie sie z. B. beim Quetschen einer Flasche auftreten) ausgesetzt wird. Diese Formstabilität ist auch hilfreich, wenn es darum geht, die Flaschen in Flaschengebinden zu stapeln bzw. zu lagern. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Flaschen in einem Flaschengebinde platzsparend so angeordnet, dass die Flaschenmündungen abwechselnd nach oben und nach unten bzw. nach links und nach rechts bzw. nach hinten und nach vorne zeigen.
Das Verfahren zur Herstellung einer Flasche umfasst ein Formblasverfahren, welches beim Expandieren des Flaschenmaterials erfindungsgemäß eine maximale Flächenverstreckung von größer als 20 aufweist. In weiteren möglichen Ausführungsformen der Erfindung haben die so hergestellten Flaschen gleiche oder zumindest ähnliche Eigenschaften wie weiter oben beschieben. - Weitere Aspekte von möglichen Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren deutlich. Dabei zeigt:
- Fig. 1 a
- eine schematische Ansicht einer Flasche gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 1b
- eine schematische Ansicht einer Flasche gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 2a
- eine schematische Ansicht eines Champagnerbodens;
- Fig. 2b
- schematische Ansicht eines Petaloidbodens;
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht eines Flaschengebindes;
- Fig. 4
- den Ablauf eines Formblasverfahrens.
-
Figur 1 a zeigt eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flasche 100. Im oberen Teil der Flasche befindet sich typischerweise die Flaschenmündung 101 und im Anschluss daran optional das Gewinde 102, falls für die Flasche eine Schraubverschluss vorgesehen ist, ein Sicherungsring 103 und ein Tragring 104. Der Sicherungsring 103 und der Tragring 104 sind hauptsächlich beim maschinellen Handling der Flasche von Bedeutung. In der Regel wird dabei von einer Klammer, die die Flasche greift, zur nächsten Klammer gewechselt, wobei eine Klammer unterhalb des Tragrings 104 greift und eine weitere Klammer oberhalb dieses Tragrings 104, zwischen dem Tragring 104 und dem Sicherungsring 103. Alternativ gibt es aber auch Flaschen, die keinen oder nur einen rudimentär angedeuteten Tragring 104 haben. In den Fällen, in denen kein Tragring 104 vorhanden ist, wird der Sicherungsring 103 als solcher verwendet. - Unterhalb des Tragrings 104 befindet sich typischerweise der Griffbereich 105. Dieser Bereich ist besonders gut geeignet, um die Flasche in alltäglichem Gebrauch (mit der Hand) zu greifen. Dies wird im Fall von
Fig. 1 a mit Hilfe von Rillen 108 erleichtert. Die Bereiche oberhalb und unterhalb des Griffbereiches 105 werden bevorzugt zur Etikettierung der Flasche verwendet. Der Volumenbereich 106 der Flasche zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass ein großer Teil der Flaschenfüllung in diesem Bereich Platz findet. Daher ist typischerweise der Bereich mit dem größten Umfang Teil des Volumenbereiches 106. Der optionale Flaschenboden 107 ermöglicht ein Aufstellen der Flasche. - Eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flasche 100 ist in
Fig. 1b skizziert. Diese Flasche 100 umfasst ähnliche Elemente, jedoch wird der Griffbereich 105 mit Hilfe von Spiralen 109 stabilisiert, was außerdem ein besseres Greifen der Flasche ermöglicht. Außerdem ist in diesem Beispiel der Anteil des Griffbereichvolumens am Gesamtvolumen der Flasche geringer als im Beispiel vonFig. 1 a. - Mögliche Flaschenböden 107 werden anhand der
Fig. 2a und 2b erläutert. Je nach Anwendung (z. B. Art der Flaschenfüllung) ist ein Champagnerboden 201 oder ein Petaloidboden 202 besser geeignet. Der Vorteil des Champagnerbodens 201 ist, dass hierfür bei gleicher Wanddicke weniger Material verbraucht wird als beim Petaloidboden 202, da der Champagnerboden 201 eine kleinere Oberfläche aufweist. Der Petaloidboden 202 hat den Vorteil, dass er sehr stabil ist, falls die Flasche unter hohem Druck steht (z. B. falls die Flasche mit einem kohlensäurehaltigen Getränk gefüllt ist). Je nach Bedarf können sowohl beim Champagnerboden 201 als auch beim Petaloidboden 202 zusätzliche Verstärkungselemente zum Einsatz kommen. - In
Fig. 3 ist ein Flaschengebinde 300 dargestellt. In diesem Beispiel sind die Flaschen 100 abwechselnd mit Flaschenhalsöffnung nach oben und mit Flaschenhalsöffnung nach unten nebeneinander angeordnet, wodurch eine platzsparende Lagerung der Flasche möglich ist. Des Weiteren kann durch geeignete Wahl der Flaschenform zusätzlich Platz beim Stapeln eingespart werden. - In
Fig. 4 wird ein Formblasverfahren 400 erläutert. In Schritt 401 wird ein Preform (Flaschenrohling) erwärmt, wobei der Preform verformbar wird. In Schritt 402 wird der - Preform innerhalb einer Form mit Hilfe von beispielsweise Luftdruck expandiert. Je nach Ausmaß der Expansion wird das Flaschenmaterial um einen Faktor von > 20 flächenverstreckt (1 cm2 des Preforms wird auf eine Fläche von über 20 cm2 expandiert). Gleichzeitig nimmt bei der Flächenverstreckung die Wanddicke ab. Im Falle von Flaschen 100 bedeutet dies im Allgemeinen, dass durch große Flächenverstreckung ein entsprechend großes Flaschenvolumen erzeugt wird.
Claims (18)
- Flasche, insbesondere eine PET-Flasche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flasche wenigstens einen dünnsten Bereich (106) aufweist, in dem die Wandstärke der Flasche weniger als 0,1 mm beträgt, bevorzugt weniger als 0,07 mm beträgt und noch bevorzugter weniger als 0,05 mm beträgt. - Flasche nach Anspruch 1, wobei die Flasche einen Griffbereich (105) umfasst, der vorzugsweise im wesentlichen einen einheitlichen Umfang hat.
- Flasche, insbesondere PET-Flasche mit:einem Volumenbereich (106), der den größten Umfang der Flasche bildet; undeinem Griffbereich (105) mit kleinerem Umfang als der des Volumenbereiches, wobei der Griffbereich vorzugsweise im wesentlichen einen einheitlichen Umfang hat,dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis des Volumenbereichumfangs zum Griffbereichumfang größer als 1,4, bevorzugt größer als 1,8 und noch bevorzugter größer als 2,4 ist. - Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flasche 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5, 1,75 oder 2,0 Liter Flüssigkeit aufnehmen kann.
- Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wanddicke der Flasche (100) an Stellen mit größerem Umfang geringer ist als an Stellen mit kleinerem Umfang.
- Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Flasche (100) einen Flaschenboden (107) zum Aufstellen der Flasche umfasst, wobei der Flaschenboden (107) beispielsweise ein Champagnerboden (201) mit Verstärkung oder ein Champagnerboden ohne Verstärkung oder ein Petaloidboden (202).
- Flasche nach einem der Ansprüche 2 bis 6 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei der Griffbereich (105) mit Verstärkungsstrukturen wie etwa Rillen (108) und/oder Spiralen (109) versehen ist.
- Flasche nach einem der Ansprüche 2 bis 7 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei der Griffbereich (105) vom Bereich des Flaschenverschlussgewindes (102) mindestens 0,5, 1, 2, 3, 4 oder 5 cm beabstandet ist.
- Flasche nach einem der Ansprüche 2 bis 8 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei der Anteil des Griffbereichsvolumens am Gesamtvolumen der Flasche in einem Bereich von mindestens 10%, 15%, 20%, 30% oder 40% und/oder höchstens 15%, 20%, 30%, 40% oder 50% liegt.
- Flasche nach einem der Ansprüche 2 bis 9 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei der Griffbereich (105) im gefüllten Zustand der Flasche teilweise oder vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt ist.
- Flasche nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Flasche mit Stillwasser und/oder Saft und/oder kohlesäurehaltigem Getränk und/oder mit Stickstoff unter Druck gesetztem Getränk gefüllt werden kann.
- Flasche (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Flasche formstabil ist.
- Flaschengebinde (300) mit Flaschen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Flaschen abwechselnd mit der Flaschenmündung (101) nach oben und nach unten nebeneinander angeordnet sind.
- Verfahren zur Herstellung einer Flasche (100), insbesondere einer PET-Flasche im Formblasverfahren (400),
dadurch gekennzeichnet, dass
die beim Expandieren (402) auftretende maximale Flächenverstreckung größer als 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 oder 50 ist. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei eine Flasche (100) hergestellt wird, deren Wanddicke an Stellen mit größerem Umfang geringer ist als an Stellen mit kleinerem Umfang.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei eine Flasche (100) mit Champagnerboden (201) oder Petaloidboden (202) hergestellt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei eine Flasche (100) mit einem Griffbereich (105) hergestellt wird, welcher mit Verstärkungsstrukturen wie etwa Rillen (108) und/oder Spiralen (109) versehen ist, was das Halten und/oder Heben der Flasche erlaubt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Flasche (100) so hergestellt wird, dass sie formstabil ist.
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