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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
gegenüber Glasflaschen durchgesetzt. Dabei sind die unterschiedlichsten
Grundformen bzw. Querschnitte für derartige Kunststoffflaschen
bekannt. Einerseits weisen derartige Kunststoffbehältnisse
oft kreisförmige Querschnitte auf, es ist jedoch auch bekannt,
die Behältnisse mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt
zu versehen. Letztere Ausführungsform bringt insbesondere
Vorteile hinsichtlich der Platzausnutzung beim Lagern sowie hinsichtlich
der Standsicherheit.
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Weiterhin
ist man auch bestrebt, den Materialverbrauch bei der Herstellung
derartiger Behältnisse immer weiter zu reduzieren. Dies
führt dazu, dass die Wandungen und auch der Boden dieser
Behältnisse immer dünnwandiger ausgeführt
werden. 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 kohlenstoffhaltigen Getränken stets
Flaschen mit einem runden Querschnitt verwendet. Derartige Behältnisse
gehen jedoch einher mit einem erhöhten Materialbedarf,
einer eingeschränkten Druckbeständigkeit sowie
auch einer schlechteren Kippstabilität aufgrund des kreisförmigen
Querschnitts.
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Die
WO 2006/067590 A1 beschreibt
einen Flaschenboden aus Kunststoff. Genauer sind dabei Verstärkungsausnehmungen
vorgesehen, die sich transversal bezüglich dieses Flaschenbodens
erstrecken, wobei in dem Boden eine durchgehende Hauptrippe angeordnet
ist. Der Boden selbst weist einen quadratischen Querschnitt mit
abgerundeten Ecken auf. 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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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Stabilität
von Höhen von Kunststoffflaschen weiter zu erhöhen
und insbesondere auch die Druckbeständigkeit zu steigern.
Daneben soll auch der Materialbedarf zur Herstellung dieser Kunststoffbehältnisse
weiter reduziert 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 Boden auf, der einen von einem kreisförmigen Querschnitt
abweichenden Querschnitt aufweist, wobei in einem zentralen Bereich
dieses Bodens ein Anspritzpunkt vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß weist
der Boden wenigstens zwei erste sich radial erstreckende Hauptrippen auf,
welche sich geradlinig derartig über den Boden hinweg erstrecken,
dass eine geometrische Verbindungslinie durch den Anspritzpunkt
verläuft. Weiterhin ist der Anspritzpunkt in einer sich
bevorzugt in Richtung des Innenraums der Kunststoffbehältniss erstreckenden
ersten Ausnehmung des Bodens angeordnet, wobei diese Ausnehmung
die beiden ersten Hauptrippen voneinander trennt. Vorzugsweise ist
dabei diese Ausnehmung kreisförmig ausgebildet umgibt den
Anspritzpunkt vollständig.
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Mit
anderen Worten weist der Boden im Bereich der Ausnehmung bzw. des
Anspritzpunktes eine domartige Struktur auf, wobei der Anspritzpunkt selbst
bevorzugt im Zentrum dieser domartigen Struktur sitzt.
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Unter
einem von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden
Querschnitt werden insbesondere aber nicht ausschließlich
quadratische oder rechteckige Querschnitte verstanden, wobei ein
quadratischer Querschnitt auch ein solcher Querschnitt ist, der
mehr oder weniger stark abgerundete Ecken und zwischen diesen Ecken
im wesentlichen geradlinig verlaufende Abschnitte aufweist.
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Durch
die Trennung der beiden Hauptrippen und durch die Ausnehmung wird
eine erhöhte Stabilität des Bodens erreicht. Insbesondere
trägt die besagte Ausnehmung dazu bei, im zentralen Bereich des
Bodens dessen Stabilität zu erhöhen. Vorzugsweise
reichen die beiden Hauptrippen bis an die Ausnehmung heran bzw.
kontaktieren sie. Auf diese Weise kann besonders stabiles Gerüst
insbesondere im Bereich der besagten Ausnehmung hergestellt werden.
Unter Rippen werden im Folgenden insbesondere sich geradlinig erstreckende Ausnehmungen verstanden,
welche sich vorzugsweise in Richtung des Innenraums des Behältnisses
erstrecken. Durch diese Rippen wird eine Materialverstärkung
erreicht, ohne dass hierfür die Wandungsstärke
im Bereich des Bodens erheblich erhöht werden muss. Weiterhin
kann mit Hilfe dieser Rippen auch die Standsicherheit des Behälters
auf seiner Bodenfläche erhöht werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der
Boden zwei zweite Hauptrippen auf, welche sich geradlinig derartig über
den Boden erstrecken, dass eine geometrische Verbindungslinie durch
den Anspritzpunkt verläuft. Mit anderen Worten erstrecken
sich auch diese beiden zweiten Hauptrippen ausgehend von dem Anspritzpunkt
bzw. einer Längsachse des Behältnisses in radialer
Richtung. Durch diese zwei weiteren Hauptrippen kann die Stabilität
auch in weiteren Richtungen des Bodens erhöht werden.
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Dabei
trennt bevorzugt die Ausnehmung auch die beiden zweiten Hauptrippen
voneinander, wobei auch hier besonders bevorzugt die Hauptrippen
an die Ausnehmung heranreichen bzw. sogar in diese hineinreichen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht die
erste geometrische Verbindungslinie im Wesentlichen senkrecht auf
der zweiten geometrischen Verbindungslinie. Auf diese Weise bilden
die zwei ersten Hauptrippen und die zwei zweiten Hauptrippen ein
Kreuz aus, welches sich aus über den Flaschenboden erstreckt.
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Die
beiden bevorzugt rechtwinklig zueinander angeordneten Hauptrippen
bzw. Zugbänder weisen bevorzugt einen Innenradius auf,
der zwischen 30 mm und 60 mm, bevorzugt zwischen 35 mm und 50 mm
und besonders bevorzugt zwischen 40 mm und 50 mm liegt. Sämtliche
Hauptrippen werden, wie gesagt, bevorzugt durch die Ausnehmung bzw.
den zentralen Dom unterbrochen, wobei der Anspritzpunkt in der Mitte
dieser Ausnehmung liegt. Die Ausnehmung weist dabei bevorzugt einen
Radius zwischen 4 mm und 25 mm, bevorzugt zwischen 6 mm und 20 mm
und besonders bevorzugt zwischen 8 mm und 15 mm auf. Die Hauptrippen
bzw. Zugbänder setzen vorteilhaft an dem Auslauf dieser
Ausnehmung an.
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Die
Wandungsdicke an dem Ansatzpunkt der Hauptrippen an der Ausnehmung
ist vorteilhaft relativ hoch und dient zur Erreichung einer hohen
Druckstabilität. Andererseits ist die Größe
des Durchmessers der Ausnehmung bedeutsam für die Steilheit
der Hauptrippen und damit auch entscheidend für den Materialbedarf.
Dadurch, dass der Anspritzpunkt innerhalb der Ausnehmung zurückgezogen
ist, also in Richtung des Inneren des Behältnisses verlagert
ist, wird bei einem Bodenkontakt des Behältnisses zu einer
Verbesserung der Bodenfreiheit beigetragen.
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Durch
den bevorzugten Einsatz von vier Hauptrippen bzw. Zugbändern
wird die Druckbeständigkeit des Behältnisses gesteigert.
Die vier Hauptrippen verteilen den Innendruck homogener auf den quadratischen
Querschnitt. Auf diese Weise wird ein druckstabiler Boden bis hin
zu einem Innendruck von mehr als 3 bar erreicht. Weiterhin sind
ein geringer Materialeinsatz und daneben auch ein hoher Kippwinkel
gewährleistet.
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Durch
dieses Kreuz der Hauptrippen ist eine hohe Stabilität des
Bodens und damit des gesamten Behältnisses erreichbar.
Vorzugsweise erstreckt sich wenigstens eine Hauptrippe an einen
Rand des Bodens. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
erstrecken sich alle Hauptrippen bis an den jeweils diesen zugeordneten
Rand des Bodens. Vorteilhaft erstrecken sich die jeweiligen Hauptrippen nicht
nur bis an den Rand des Bodens sondern darüber hinaus auch
in einen Bereich des Behältnisses, der sich an den Boden
anschließt wie bspw. einen gekrümmten Übergangsbereich,
mit welchem der Boden in die Seitenwand des Behältnisses übergeht.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der
Boden einen symmetrischen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist der
Boden derart gestaltet, dass es mehrere geometrische Symmetrieachsen
gibt. So ist es bspw. möglich, dass die ersten Hauptrippen
und auch die zweiten Hauptrippen jeweils Symmetrieachsen des Bodens
ausbilden. Vorteilhaft ist der Boden auch hinsichtlich der Anordnung der
einzelnen Hauptrippen, bzw. der Ausnehmungen, in denen die Hauptrippen
angeordnet sind, symmetrisch ausgestaltet.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der
Rand des Bodens vier im wesentlichen geradlinig verlaufende Abschnitte
auf. Unter einem geradlinigen Abschnitt wird dabei ein solcher Abschnitt
verstanden, welcher einen Krümmungsradius von mehr als
300 mm aufweist. Weiterhin weist bevorzugt der Rand des Bodens vier
Eckabschnitte mit vorgegebenem Krümmungsradius auf. Damit
ist insgesamt ein im Wesentlichen quadratischer Querschnitt vorgesehen,
der vier geradlinige Abschnitte aufweist und zwischen diesen geradlinigen
Abschnitten jeweils Eckabschnitte mit vorgegebenen Krümmungsradius.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen
wenigstens einer ersten Hauptrippe und wenigstens einer zweiten
Hauptrippe eine Nebenrippe angeordnet, wobei diese Nebenrippe entlang
einer geometrischen Linie verläuft, welche wiederum durch
den Anspritzpunkt verläuft. Damit erstreckt sich auch die
Nebenrippe in der oben erwähnten radialen Richtung und
trägt auf diese Weise zu einer Stabilisierung des Bodens,
insbesondere in dem zwischen den Hauptrippen liegenden Bereich,
bei.
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Vorzugsweise
weist der Boden zwischen den Hauptrippen vier Nebenrippen auf. Damit
bilden bei dieser bevorzugten Ausführung die vier Hauptrippen, wie
oben erwähnt, ein Kreuz und auch die vier Nebenrippen bilden
ein Kreuz, da auch hier besonders bevorzugt die Erstreckungslinien
dieser Nebenrippen senkrecht aufeinander stehen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jede der
Nebenrippen kürzer als jede der Hauptrippen. Bevorzugt
erstrecken sich dabei die Nebenrippen nicht bis zu der oben erwähnten
Ausnehmung und besonders bevorzugt erstrecken sie sich auch nicht
bis zu dem Rand des Behältnisses. Vorzugsweise stehen die
Verbindungslinien je zweier Nebenrippen im Wesentlichen senkrecht
aufeinander.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstrecken
sich die Hauptrippen entweder parallel oder senkrecht zu den geradlinigen
Abschnitten. Bevorzugt erstrecken sich die Hauptrippen ausgehend
von der Ausnehmung bis hin zu den jeweiligen geradlinigen Rändern,
wobei sie diese Ränder im Wesentlichen in deren Mitte treffen
bzw. schneiden. Die Verbindungslinien der Nebenrippen erstrecken
sich bei dieser Ausführungsform bevorzugt in Richtung der
abgerundeten Ecken, genauer, bevorzugt in die geometrische Mitte
dieser Ecken.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen:
Darin zeigen:
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1 eine
Ansicht eines erfindungsgemäßen Behältnisses;
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2 eine
Draufsicht auf einen Boden eines erfindungsgemäßen
Behältnisses;
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3 den
Boden aus 2 zur Veranschaulichung unterschiedlicher
Perspektiven;
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4 eine
Ansicht des Bodens aus 3 entlang der Linie A-A aus 3;
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5 ein
Detail der in 4 gezeigten Darstellung;
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6 eine
Ansicht des in 3 gezeigten Bodens entlang der
Linie B-B aus 3;
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7 eine
Ansicht des Bodens aus 3 entlang der Linie F-F aus 3;
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8 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bodens.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Behältnis 1.
Dieses Behältnis weist eine Mündung 3 auf
sowie einen Wandungskörper 5 und einen Boden 2.
Dabei können auch im Bereich des Wandungskörpers Stabilisierungsrippen
angeordnet sein.
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2 zeigt
eine Draufsicht von unten auf einen erfindungsgemäßen
Boden. Man erkennt hier, dass dieser Boden einen im wesentlichen
quadratischen Querschnitt, d. h. eine Wandung 20 mit geradlinigen
Abschnitten 22 sowie abgerundeten Ecken 24 aufweist.
dem Zentrum dieses Bodens ist ein Anspritzpunkt 4 vorgesehen.
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Dieser
Anspritzpunkt wiederum ist innerhalb einer Ausnehmung 12 angeordnet
wobei sich diese Ausnehmung 12 in Richtung des Behältnisinneren,
d. h. in die Figurenebene von 2 hineinerstreckt.
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Die
Bezugszeichen 6a und 6b beziehen sich auf erste
Hauptrippen, welche in 2 horizontal verlaufen. Dabei
grenzen diese Hauptrippen 6a und 6b jeweils um
die Ausnehmung 12 an. Genauer gesagt weisen diese Hauptrippen
jeweils gekrümmte Vorsprünge auf, welche in die
Ausnehmung 12 hineinragen. Auf diese Weise wird eine besonders
stabile Ausgestaltung des Bodens erreicht. Die beiden ersten Hauptrippen 6a, 6b erstrecken
sich dabei entlang der geometrischen Linie L1. Die beiden Hauptrippen 6a, 6b sind
innerhalb einer bezüglich dieser Linie L1 symmetrischen
Ausnehmung 9 angeordnet. Diese Ausnehmung 9 erstreckt
sich, ebenso wie die Hauptrippen selbst nach innen, d. h. in Richtung
des Behältnisinneren.
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Die
Bezugszeichen 8a und 8b beziehen sich auf zwei
weitere Hauptrippen, die sich im Wesentlichen senkrecht zu den ersten
Hauptrippen 6a und 6b erstrecken. Diese zweiten
Hauptrippen 8a und 8b erstrecken sich entlang
einer geometrischen Linie L2, wie in 2 gezeigt.
Auch diese zweiten Hauptrippen 8a, 8b sind dabei
in Ausnehmungen 9 angeordnet.
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Die
einzelnen Ausnehmungen 9 sind dabei symmetrisch bezüglich
der jeweiligen Linien L1, L2. Die Ausnehmungen 9 tragen
gemeinsam mit den eigentlichen Rippen zur Verstärkung des
Bodens bei. Es wäre auch möglich, jeweils die
Gesamtheit aus der jeweiligen Hauptrippe 6a, 6b, 8a, 8b und
deren Ausnehmung 9 als Hauptrippe zu definieren.
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Das
Bezugszeichen 7 kennzeichnet einen Endabschnitt der einzelnen
Hauptrippen 6a, 6b, 8a, 8b.
Dieser Endabschnitt ragt dabei in die Ausnehmung 12 hinein
und unterbricht an diesen Stellen den ansonsten kreisförmigen
Querschnitt dieser Ausnehmung. Diese Art des Übergangs
schafft eine besonders hohe Stabilität des Bodens.
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In
den gezeigten Hauptrippen 6a, 6b, 8a, 8b, sind
weiterhin Nebenrippen 16a, 16b, 18a und 18b vorgesehen.
Dabei erstrecken sich die beiden Nebenrippen 16a, 16b entlang
der geometrischen Linie N1 und die beiden Nebenrippen 18a und 18b entlang der
geometrischen Linie N2. Man erkennt, dass die Nebenrippen kürzer
sind als die Hauptrippen und sich einerseits weder bis zu der Ausnehmung 12 erstrecken
noch bis zu dem Rand 20. Die geometrischen Linie N2 ist
gegenüber der geometrischen Linie L1 um 45 Grad versetzt.
Auch die beiden geometrischen Linien N1 und N2 stehen senkrecht
aufeinander.
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Die
Nebenrippen 16a, 16b, 18a, 18b sind
dabei ebenfalls in Ausnehmungen 19 angeordnet, wobei auch
diese Ausnehmungen achsensymmetrisch bezüglich der Linien
N1, N2 verlaufen.
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3 zeigt
eine Darstellung entsprechend derjenigen in 2, wobei
hier jedoch unterschiedliche Perspektiven für die folgenden
Figuren dargestellt sind.
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4 zeigt
einen Schnitt des in 3 gezeigten Bodens entlang der
Linie A-A aus 3. Man erkennt hier insbesondere
die beiden Hauptrippen 6a und 6b, welche in die
Ausnehmung 12 übergehen. Dabei erkennt man, dass
die beiden Hauptrippen 6a und 6b in ihren unteren
Bereichen in einen gekrümmten Abschnitt der Ausnehmung 12 übergehen.
In der Draufsicht auf die Hauptrippe 8b ist auch zu erkennen,
wie diese innerhalb der Ausnehmung 9 angeordnet ist. Die
Hauptrippen 6a und 6b weisen dabei bei der in 4 gezeigten
Ausgestaltung einen konstanten Krümmungsradius auf, der
bevorzugt zwischen 20 mm und 80 mm, besonders bevorzugt zwischen
30 mm und 60 mm und besonders bevorzugt zwischen 40 mm und 50 mm
liegt,
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5 zeigt
ein Detail der in 4 gezeigten Darstellung. Man
erkennt hier den Übergang zwischen der Ausnehmung 12 des
Anspritzpunktes 4 und der ersten Hauptrippe 6b.
In diesem Bereich ist eine Krümmung vorgesehen, wobei sich
der Krümmungsradius ausgehend von dem Bereich 32 hin
zu dem Bereich 34 vergrößert und in dem
Bereich 35 ein nahezu geradliniger Bereich vorgesehen ist,
an den sich unmittelbar die Hauptrippe 6b anschließt.
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6 zeigt
einen Schnitt durch den Boden entlang der Linien B-B aus 3,
d. h. eine Sicht der Nebenrippen 16a, 16b. Im
Einzelnen erkennt man hier die beiden Nebenrippen 16a und 16b sowie
auch wieder die Ausnehmung 12 und den Anspritzpunkt 4 in
deren Mitte. In diesem Falle nimmt die Krümmung dieser
Nebenrippen 16a, 16b jeweils nach außen
hin ab bzw. nach innen hin zu. In den Bereichen 36 liegt ein
nahezu geradliniger Verlauf vor, d. h. hier ist die Nebenrippe nicht
mehr oder kaum mehr vorhanden. Dies ist auch in 2 ersichtlich.
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Nach
aussen hin gehen die Nebenrippen 16a, 16b, 18a, 18b in
den Punkten bzw. Bereichen E in die Bodenfläche 40 über.
Damit weisen die Nebenrippen 16a, 16b, 18a, 18b in
diesen Bereichen, sowie bevorzugt auch in dem Bereich 36,
tangentiale Ein- und Ausläufe bezüglich der Bodenfläche 40 auf.
Dies ist daran erkennbar, dass in diesen Bereichen die Nebenrippen
jeweils in die zwischen diesen Rippen liegenden Bereiche 40 des
Bodens 2 übergehen. Auf diese Weise kann eine
Faltenbildung in den Füßchen des Behältnisses 1 verhindert
werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser der
Ausnehmung 12 zwischen zweimal und achtmal so groß wie
der Durchmesser des Anspritzpunktes bevorzugt zwischen 2,5 mal und 6
mal, besonders bevorzugt zwischen 3 mal und 4 mal so groß.
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7 zeigt
einen Schnitt des Bodens aus 3 entlang
der Linien F-F aus 3, d. h. einen Bereich in dem
weder eine Hauptrippe noch eine Nebenrippe verläuft. In
diesem Bereich ist insbesondere der Verlauf der Bodenfläche 40 in
einem Bereich erkennbar, in dem weder Haupt- noch Nebenrippen angeordnet
sind. Man erkennt hier, dass der Krümmungsradius zunächst
von dem Bereich 42 hin zu dem Bereich 44 zunimmt,
um dann in den Bereich 46 stark abzunehmen. In einem 48 liegt
ebenfalls eine Krümmung jedoch in umgekehrter Richtung,
vor.
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8 zeigt
noch eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen
Bodens 2. Man erkennt auch hier, dass sich die Hauptrippen 6a sehr
viel weiter nach oben, d. h. in Richtung der Mündung 3 des
Behältnisses erstreckt als die jeweiligen Nebenrippen 16a, 18b.
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Das
Bezugszeichen 50 bezieht sich auf Füßchen,
welche jeweils zwischen einer Hauptrippe und einer Nebenrippe gebildet
werden. Auf diesen Füßchen steht das Behältnis 1.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
weist das Behältnis acht derartige Füßchen 50 auf.
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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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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/067590
A1 [0003]