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Behälter, insbesondere Dose für unter Überdruck verpacktem Inhalt
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Deckels oder des Bodens des Behälters unter der Einwirkung von äusserem oder innerem Druck aufwölbt bzw. durch die bei der Herstellung der Teile und bei dem Verschliessen des Behälters auftretenden Verformungen bestimmte Teile des dünnen Materials unzulässig stark geschwächt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Winkel, der im Bereich des Verbindungs- bzw. Übergangsabschnittes zwischen der Rumpfwand und der Wand des Verschlussteils begrenzt ist, vom Behälterinneren aus mit einem Verstärkungsmaterial ausgefüllt ist, welches die beiden, den Winkel begrenzenden Wände zusätzlich zu dem Verbindungs- oder Übergangsabschnitt miteinander verbindet. Erfahrungsgemäss tritt eine merkliche Abnahme der Wanddicke des Behältermaterials, z. B. beim Strangpressen oder Tiefziehen von Behälterrümpfen, geformten Kunststoff- oder Glasbehältern oder an durch Doppelfalznaht geschlossenen Behältern, insbesondere an den Stellen auf, an denen das
Material bei der Verformung zu fliessen beginnt.
Bei tiefgezogenen oder gepressten Behältern oder
Behälterteilen tritt diese Materialschwächung vor allem an den Übergangsabschnitten zwischen Rumpf und Bodenteil auf. Eine solche Schwächung wird aber auch bei der Herstellung von Falzverbindungen zwischen Deckel und Rumpf beobachtet. In allen diesen Fällen weisen die betreffenden
Grenzabschnitte oder Übergangsabschnitte nach der Fertigstellung des Behälters eine geringere
Wandstärke auf als die übrigen Wandbereiche des Behälters. Hierauf musste bisher bei der Auswahl der
Materialdicke Rücksicht genommen werden. Es musste also ein Material zur Herstellung der Behälterteile verwendet werden, das dicker als notwendig ist, damit nach der Fertigstellung auch die während der
Herstellung bzw. der Fertigstellung der Behälter geschwächten Wandabschnitte noch die erforderliche
Dicke aufweisen.
Dies ist bisher ein wesentlicher Hinderungsgrund dafür gewesen, dass man bei der
Herstellung von Behältern von sehr dünnen Ausgangsmaterialien ausgehen konnte.
Durch die Massnahmen nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten in vorteilhafter Weise vermieden, da nunmehr eine Möglichkeit besteht, die besonders geschwächten Wandbereiche gezielt zu verstärken, so dass insgesamt bei der Herstellung der Behälterteile von einem Material ausgegangen werden kann, das nicht dicker als unbedingt erforderlich ist. Die nicht vermeidbare Materialschwächung an den Übergangsabschnitten wird kompensiert durch nachträgliche Aufbringung des
Verstärkungsmaterials. Dadurch wird eine wesentliche Voraussetzung dafür geschaffen, dass Behälter nunmehr aus sehr dünnen Materialien und damit unter grosser Einsparung von Materialmenge hergestellt werden können. Die neuen Massnahmen haben dazu noch den Vorteil, dass sie sehr einfach und ohne grossen Aufwand verwirklicht werden können.
Mit der Erfindung ist aber nicht nur eine Kompensierung von Materialschwächungen auf Grund des Herstellungsverfahrens möglich, sondern eine über die Festigkeit des Ursprungsmaterials hinausgehende Versteifung möglich, insbesondere zur zusätzlichen Verbindung zwischen Deckel oder Boden und Rumpfwand. Dadurch lässt sich insbesondere bei Dosen für unter Überdruck verpacktem
Inhalt das häufig zu beobachtende Aufwölben der Deckel- oder Bodenteile verhindern, insbesondere auch dann, wenn diese aus sehr dünnem Material hergestellt sind.
Bei solchen Behältern, bei denen der Deckel oder Boden mit dem Rumpf über eine Falznaht verbunden ist, ist vorteilhafterweise der im Behälterinneren durch die Naht gebildete Zwickel zwischen Rumpfwand und Wand des Verschlussteils von innen mit dem Verstärkungsmaterial ausgefüllt. Hiedurch wird eine verstärkte Verbindung zwischen Boden- oder Deckelwand und Rumpf erzielt. Zwar tritt dabei auch eine zusätzliche Abdichtung der Naht auf, die aber von untergeordneter Bedeutung ist.
Bei solchen Behältern, bei denen der Verschlussteil an der Übergangsstelle zwischen Falzbereich und Verschlussteil eine etwa axial verlaufende Kernwand aufweist, welche in das Rumpfende eingreift, wird zweckmässigerweise die Kernwand an der Rumpfwand mittels des Verstärkungsmaterials gegen radiales Ausbiegen nach innen festgelegt und versteift.
Als Verstärkungs- oder Versteifungsmaterial kann ein an sich bekanntes klebendes Bindemittel dienen. Dieses kann vorteilhafterweise zugleich als als Abdichtung wirksames Material dienen, wozu insbesondere ein an sich bekannter, in der Wärme härtender Zement geeignet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. l ist eine perspektivische Draufsicht auf einen Behälter nach der Erfindung, wobei Teile zur Verdeutlichung weggebrochen sind ; Fig. 2 zeigt in vergrössertem Massstabe einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. l ; Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Behälters nach der Erfindung, wobei wieder Teile weggebrochen sind ; Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3 ; Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Behälters nach der Erfindung, wobei Teile weggebrochen sind ; Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 5 ;
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Dosendeckels, der gemäss der Erfindung ausgebildet ist, in Verbindung mit einem
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üblichen Dosenrumpf, an dem der Deckel angebracht werden kann ; Fig. 8 zeigt in vergrössertem Massstabe im senkrechten Schnitt einen Dosenrumpf und einen Deckel nach Fig. 7 und zeigt weitere Einzelheiten dieser Teile und ihrer gegenseitigen Beziehung vor dem Zusammenbau ; Fig. 9 ist ein vergrösserter Schnitt durch das Verschlussende nach dem Anbringen des Deckels an dem Behälterrumpf, während Fig. 10 ein Schnitt im kleineren Massstabe ähnlich dem in Fig. 3 durch eine Behälteranordnung ist, wie sie bisher üblich gewesen ist.
Ein Ausführungsbeispiel des neuen Behälters gemäss der Erfindung ist am besten aus den Fig. l und 2 zu erkennen. Der Behälter ist dort mit der Bezugsziffer --10-- bezeichnet, Der Behälter --10-- umfasst einen Behälterkörper--11--von rohrförmiger, zylindrischer Gestalt, der in einem
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--11--,- des Behälterrumpfes-11-mit Hilfe eines Verbindungsabschnittes --16-- angebracht ist, der am besten aus Fig. 2 hervorgeht. Der Verbindungsabschnitt --16-- ist in Form einer in
Umfangsrichtung verlaufenden, axial nach oben offenen Wulst ausgebildet, welche durch einen inneren
Umfangswandabschnitt --17-- und einen äusseren Umfangswandabschnitt --18-- sowie einen gekrümmten Abschnitt --20-- gebildet ist.
Der Behälter --10-- ist aus polymerem oder auch aus nichtpolymerem Material hergestellt und kann entweder durch Tiefziehen oder Strangpressen in die in
Fig. l und 2 gezeigte Gestalt gebracht sein. Während eines solchen Zieh- oder Strangpressvorganges neigt das Material, aus welchem der Behälter-10-hergestellt ist, u. zw. unabhängig davon, ob es sich um ein metallisches oder plastisches Material handelt, dazu, erheblich mehr zu fliessen oder sich zu dehnen als in Bereichen, die ausserhalb des Übergangsabschnittes liegen.
Dies gilt insbesondere für den
Verbindungsabschnitt --16--, dessen Wände--17 und 18-und dessen gekrümmter Abschnitt - dazu neigen, sich erheblich zu verdünnen u. zw. in einem nicht wünschenswerten Masse im Vergleich zu der gewünschten vorbestimmten Dicke-T-des Behälterrumpfes. Während die Dicke - T-- des Behälterrumpfes --11-- und des vertieften Bodenabschnittes--15--ausreicht, um dem Behälter --10-- die gewünschte Festigkeit zu geben, ist der Verbindungsabschnitt-16-relativ schwach und zeigt möglicherweise eine nicht ausreichende Steifigkeit, um einer Verformung zu widerstehen, wie sie beispielsweise durch den inneren Überdruck eines Produktes hervorgerufen wird, welches in dem Behälter verpackt werden kann.
Gemäss der Erfindung wird der Übergangsabschnitt --16-- durch verstärkungsmittel versteift.
Diese sind allgemein mit der Bezugsziffer--21--bezeichnet und bestehen in der Hauptsache oder vorzugsweise aus einem klebenden oder bindenden Material, beispielsweise aus einem in der Wärme erhärteten Zement, der in ausreichendem Masse an dem Material des Behälterrumpfes --11-- haftet und mit einem Produkt, das in dem Behälter verpackt werden soll, nicht reagiert. Das Bindemittel - wird in die nach oben offene Wulst--16-durch das oben offene Ende des Behälterrumpfes-11-mit Hilfe z. B. einer Düse-N-eingebracht, wie in gestrichelten Linien in Fig. 2 angedeutet ist. Während des Einführens des Bindemittels --21-- in die Sicke--16--des Behälterrumpfes --11-- wird dieser vorzugsweise gedreht.
Der Behälterrumpf kann gemäss der Erfindung aber auch stationär bleiben, wobei die Düse--N--um den Umfangsabschnitt der Sicke - rotiert. Der ringförmige Raum, der durch die Sicke-16-- bestimmt wird, wird im wesentlichen ausgefüllt und das Bindemittel --21-- verbindet wirksam den unteren Abschnitt - 13-der Rumpfwand-11-mit der Bodenwand --15-- des Deckels --14--" um einen konstruktionsmässig steifen und einheitlichen Behälter mit unterem Bodenteil zu bilden.
Aus den Fig. 3 und 4 geht hervor, dass ein üblicher Behälter mit der Bezugsziffer-25-dargestellt ist, der einen Behälterrumpf --26-- von rechteckförmigem Querschnitt aufweist, an dessen unterem Ende ein Deckel angebracht ist, der mit --27-- bezeichnet ist. Der Dosendeckel--27-ist an dem Rumpf-26-mit Hilfe einer üblichen Doppelfalznaht --28-- angebracht. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzlich zu der Doppelfalznaht der Dosenrumpf --26-- eine Kernwand - und einen Deckelspiegel --30-- aufweist. Der Bodendeckelspiegel --30-- ist mit der Kernwand--29-über einen Kernwandradius--31--verbunden.
Normalerweise wird der Dosendeckel --27-- aus einem Metall von ausreichender Dicke
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--25-- widersteht. Jedoch- und am Kernwandradius --31-- auf. Zusätzlich wurde festgestellt, dass der hohe Druck innerhalb der Dose --25-- gegen die relativ grosse Fläche des Deckelspiegels --30-- wirkt und dazu führt, dass der Deckel nach aussen auswölbt oder Falten wirft. Weiterhin wurde festgestellt, dass
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der Deckelspiegel--30--beim Auswölben nach aussen einen radial nach innen gerichteten Druck auf die kernwand --29-- über den Kernwandradius --31-- ausübt, was dazu führt, dass die Kernwand --29-- radial nach innen verformt wird, wobei der Deckel --27-- sich allgemein entlang dem Kernwandradius --31-- aufbeigt.
Das Ergebnis ist, dass der Deckel --27-- verformt wird und einen Spalt bildet, der ausreicht, um die Dichtung der Doppelfalznaht --28-- zwischen der Kernwand
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Aufgabe, eine zusätzliche Abdichtung gegen Luft zu bilden und eine zusätzliche Abdichtung zu gewährleisten, so dass keine Luft in das Innere des Behälters aus den Falten der Doppelfalznaht - eintreten kann, um gleichzeitig zu verhindern, dass das in dem Behälter verpackte Produkt nach aussen durch die Doppelfalznaht dringt.
Ein weiterer, nach der Erfindung ausgebildeter Behälter ist in den Fig. 5 und 6 der Zeichnungen wiedergegeben und allgemein mit der Bezugsziffer--40--bezeichnet. Der Behälter--40--umfasst einen Behälterrumpf --41--, der in einem oberen, mit Gewinde versehenen Halsabschnitt-42endet. Ein oberer Endabschnitt des Behälterrumpfes-41-ist allgemein mit --43-- bezeichnet
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Material, z. B. Polyäthylen od. ähnl. plastischem Material hergestellt und vorzugsweise durch Blasformen erzeugt. Bei dem üblichen Blasformen wird ein Schlauch aus fliessfähigem, plastischem Material in eine geschlitzte Form stranggepresst, welche eine Höhlung aufweist, die der äusseren Umfangsgestalt des Behälters--40--entspricht.
Nach dem Schliessen der Formhälften der geschlitzten Form und nach Einführung eines Druckmittels in den Schlauch aus plastischem Material dehnt sich der letztere, um sich der Konfiguration der Formhöhlungen anzupassen. Diejenigen Abschnitte des schlauchförmigen Materials, welche mehr als die andern Abschnitte sich ausdehnen, neigen dazu, nennenswert dünner zu werden u. zw. in besonders ungünstigem Masse im Bereiche der Verbindungsstelle --46-- des Behälters
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der Form anzupassen, was zu einem ungewünschten Verdünnen des Verbindungsabschnittes oder Wulstes --46-- führt.
Auf diese Weise tritt eine erhebliche Schwächung des Verbindungsabschnittes
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--51-- entsprechenVerstärkungsmitteln--21 bzw. 35--, wie sie zuvor beschrieben sind, und dienen dazu, die Konstruktion als Einheit zu versteifen und zusammenzubinden u. zw. den Endabschnitt --45-- und
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--43-- des Behälterrumpfes --41--,Bodenabschnitt--43--des Behälters--40--verstärkt wird.
In Fig. 10 ist eine übliche Dose dargestellt, welche allgemein mit der Bezugsziffer-105bezeichnet ist. Die Dose-105-umfasst einen Dosenrumpf-106--, dessen oberes Ende durch einen Deckel --107-- üblicher Gestaltung geschlossen ist. Der Deckel --107-- ist an dem Dosenrumpf ---106-- mit Hilfe einer konventionellen Doppelfalznaht --108-- angebracht. Es wird
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Kernwand-109----109-- über einen Kernwandradius--111--verbunden.
Normalerweise wird der Deckelspiegel --7-- aus einem ausreichend dicken Metallblech hergestellt, so dass er Deformationen auf Grund eines Innendruckes innerhalb der Dose--105widerstehen kann. Wenn jedoch die Stärke des Metalles vermindert wird, wurde festgestellt, dass der hohe Druck innerhalb der Dose --105-- gegen die relativ grosse Fläche des Deckelspiegels-110--
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sich entlang des Kemwandradius--111-ausbiegt. Das Ergebnis ist, dass der Deckel--107weiter verformt wird, um schliesslich die Gestalt anzunehmen, welche allgemein in gestrichelten Linien in Fig. 10 angedeutet ist. Die in Fig. 10 angedeutete Verformung ist noch relativ schwach und in
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der Doppelfalznaht--108--aufzuheben.
An dieser Stelle kann mit Hilfe der erfindungsgemässen Verstärkung eine wesentliche, wirksame Abhilfe geschaffen werden. Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass, wenn man die Kernwand bei sehr dünner Ausbildung durch Verbindung mit dem zugehörigen Rumpfabschnitt ausreichend festlegt, eine Verformung der Kernwand auf Grund des Innendruckes nicht stattfinden kann, so dass auch eine Verformung des Deckelspiegels praktisch nicht mehr oder nur in einem unbedeutenden Masse auftritt, da auch der Kernwandradius am Ende der Kernwand sicher an dem Rumpfabschnitt festgelegt ist.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit, für den Deckelspiegel --107-- ein sehr dünnes Material zu nehmen. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, ist dort eine Dose gezeigt, welche der Dose --105-- stark ähnelt.
Diese Dose-112-umfasst einen Dosenrumpf-113-, der identisch dem Dosenrumpf-106-- sein kann. Das obere Ende des Dosenrumpfes --113-- ist mit Hilfe eines Dosendeckels geschlossen, der mit --114-- bezeichnet ist. Der Dosendeckel --114-- ist an dem Dosenrumpf --113-- mit Hilfe einer üblichen Doppelfalznaht --115-- befestigt und abgedichtet. Der Dosendeckel-114weist zusätzlich zu dem Abschnitt, der zur Bildung der Doppelfalznaht --115-- dient, eine Kernwand--116--auf, welche mit dem Deckelspiegel--117--über einen Kernwandradius
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unmittelbar angrenzend an der inneren Fläche des Dosenrumpfes liegt.
Auf der andern Seite ist der untere Abschnitt der Kernwand--116-nach innen zu abgeschrägt und divergiert von der Wand des Dosenrumpfes--113-. Diese Abschrägung des unteren Abschnittes der Kernwand-116--führt zur Bildung eines allgemein dreieckförmigen Spaltes--20--, welcher keilförmig sich zwischen der Kernwand--116--und dem Dosenrumpf --113-- erstreckt. Der Spalt --120-- ist gemäss der Erfindung mit dem Verstärkungsmittel ausgefüllt, welches im vorliegendenn Beispiel als ein Klebstoff oder ein Bindemittel --121-- ausgebildet ist, das dazu dient, denn Übergangsbereich zu versteifen
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strukturelle Einheit bilden. Das Bindemittel schafft damit eine zusätzliche, direkte Verbindung zwischen dem Deckelspiegel und dem Dosenrumpf.
Das Bindemittel --121-- ist vorzugsweise in Form eines in der Wärme härtenden Zementes ausgebildet, wobei nach der Anbringung des Deckels --114-- an dem Dosenrumpf --113-- und Fertigstellung der Doppelfalznaht mit der üblichen Verschliessmaschine die Dose geringfügig erwärmt werden kann, um den Klebstoff --21-- zum Erhärten zu bringen.
Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass das Bindemittel --121-- sich in das Innere der Dosen über die Kernwand--16--und um den grössten Abschnitt des Kernwandradius herum erstreckt. Es wird weiter bemerkt, dass entlang des Dosenrumpfes-113-das Bindemittel-121- sich nach innen über den Deckelspiegel--117--hinaus erstreckt, um eine Füllmasse oder Füllung --122-- zu bilden. Diese Füllung --122-- verstärkt die Verbindung zwischen der Kernwand --116-- und dem dosenrumpf --113-- und verzögert oder vermindert sehr stark jedes anfängliche Einbrechen der Verbindung.
Unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird deutlich, dass dort Einzelheiten des Deckels--114--vor der Befestigung an dem Dosenrumpf --113-- gezeigt sind. Es wird bemerkt, dass die Kernwand --116-- vor der Befestigung des Deckels --114-- an dem Dosenrumpf nach unten in Richtung auf den Deckelspiegel--117--abgeschrägt ist. Es wird weiter darauf hingewiesen, dass das obere Ende der Kernwand--116-in dem üblichen, in Umfangsrichtung verlaufenden Flansch--23--endet, der sich normalerweise an Deckeln findet, die mit einem Dosenrumpf über eine Doppelfalznaht verbunden werden sollen.
Das Bindemittel --121-- wird an den Dosendeckel - -114-- vorzugsweise vor dem Zusammenbau mit dem Dosenrumpf --113-- aufgebracht. Es wird darauf hingewiesen, dass das Bindemittel --121-- in seiner Dicke nach unten zunimmt, um allgemein dem dreieckförmigen oder keilförmigen Spalt zu folgen. Das Bindemittel --121-- weist eine äussere
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Umfangsfläche auf, die im wesentlichen zylindrisch ist. Es wird weiterhin bemerkt, dass die äussere Oberfläche des Bindemittels-121--bei-124-abgerundet ist, wo sie um den Kernwandradius --118-herumführt.
Es wird in diesem Zusammenhang auch noch darauf hingewiesen, dass der Dosenrumpf-113an seinem Ende mit einem üblichen Flansch --125-- versehen ist, der mit dem Deckelflansch
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-123-- bei der-114-- nach unten in den Dosenrumpf --113-- eingeführt wird, das Bindemittel --121-- sich frei in den Dosenrumpf--113--hineinbewegen kann. Weiterhin wird deutlich, dass das Bindemittel - -121-- in diesem Augenblick im wesentlichen fest ist, so dass es das Aufbringen des Deckels --114-- auf den Dosenrumpf nicht behindert und nicht verschmiert oder abgewischt werden kann.
Während der Herstellung der Doppelfalznaht, d. h., wenn der obere Abschnitt der Kernwand-116-- allgemein zur Anpassung an den Dosenrumpf --113-- verformt wird, wird ohne weiteres deutlich, dass das Bindemittel --121-- gequetscht wird, so dass es eine Form annimmt, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist.
Das Bindemittel --121-- ist fest an der Kernwand-116-und an dem oberen Abschnitt
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--113-- befestigt--114-- nach der Anbringung auf dem Dosenrumpf in der Weise, wie sie Fig. 9 zeigt, aus wesentlich leichterem Material hergestellt werden als das übliche Blechmaterial, während gleichzeitig die zuvor erwähnten Nachteile, die bei Verwendung von leichtem Material auftreten, hier vermieden sind.
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Deckelbereichen zu Versteifungszwecken versehen sein kann. Es wird auch darauf hingewiesen, dass der Deckel--114--auch von dem Typ sein kann, der normalerweise leicht geöffnet werden kann, beispielsweise mit einem stempelförmigen öffner oder mit einem aufreissbaren Bereiche.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter, insbesondere Dose für unter Überdruck verpacktem Inhalt, bestehend aus einem zylindrischen Behälterrumpf und einem wenigstens an dessen einer Stirnseite mittels eines Verbindungsoder Übergangsabschnittes anschliessenden und im wesentlichen quer zur Rumpfachse verlaufenden
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bzw. Übergangsabschmttes zwischen Rumpfwand (13 bzw. 26 bzw. 41 bzw. 106 bzw. 113) und der Wand des Verschlussteils (15 bzw. 30 bzw. 45 bzw. 110 bzw. 117) begrenzt ist, vom Behälterinneren aus mit einem Verstärkungsmaterial (21 bzw. 35 bzw. 51 bzw. 121) ausgefüllt ist, welches die beiden, den Winkel begrenzenden Wände zusätzlich zu dem Verbindungs- oder Übergangsabschnitt miteinander verbindet.
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