DE102019131454A1

DE102019131454A1 - Wirkstoffsachet, Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets und Verwendung eines Wirkstoffsachets

Info

Publication number: DE102019131454A1
Application number: DE102019131454.2A
Authority: DE
Inventors: Ingomar Henning; Walter Heberlein
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2021-05-27
Also published as: EP4061639A1; WO2021099341A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets (1) mit mindestens einer Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10), wobei in jeder Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) mindestens eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) aufgenommen sein kann, umfassend die folgenden Schritte:- Bereitstellung einer ersten Materiallage (2) aus einem ersten Material;- Aufbringen von mindestens einer Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) auf die erste Materiallage (2);- Aufbringen einer zweiten Materiallage (3) aus einem zweiten Material auf die erste Materiallage (2) unter Zwischenlage der mindestens einen Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) zwischen der ersten und der zweiten Materiallage (2, 3);- abschnittsweises Verbinden der ersten Materiallage (2) und der zweiten Materiallage (3) miteinander, derart, dass ein Wirkstoffsachet (1) mit mindestens einer Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) ausgebildet wird, wobei in jeder Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) mindestens eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) aufgenommen sein kann;- Ausstanzen des Wirkstoffsachets (1) aus der ersten und zweiten Materiallage (2, 3).Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein in einem solchen Verfahren hergestelltes Wirkstoffsachet (1) sowie eine Verwendung eines derartigen Wirkstoffsachets (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets mit mindestens einer Kammer, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein in einem derartigen Verfahren hergestelltes Wirkstoffsachet sowie eine Verwendung eines solchen Wirkstoffsachets.
Aus der Filtertechnik sind Produkte bekannt, die aus mehreren Lagen eines Vliesstoffes gefertigt sind. Für bestimmte Anwendungen sind diese Produkte beutelartig ausgebildet, Beispiele hierfür sind Staubsaugerbeutel oder Taschenfilter. Diese werden hergestellt, indem zwei oder mehr Vliesstofflagen vollflächig oder lediglich in einem Randbereich miteinander verbunden werden. Darüber hinaus sind auch geschlossene Beutel aus einem Vliesmaterial bekannt, in denen eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen ist, beispielsweise Vliesbeutel, die mit einem Granulat zur Luftentfeuchtung gefüllt sind oder auch Teebeutel.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes, kosteneffizientes Verfahren zur Herstellung derartiger Wirkstoffsachets anzugeben. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, derartige Wirkstoffsachets weiterzubilden, insbesondere derart, dass in ihnen unterschiedliche, insbesondere nicht miteinander kompatible Wirkstoffzubereitungen aufgenommen sein können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Verwendung eines solchen Wirkstoffsachets.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Wirkstoffsachet mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch eine Verwendung eines Wirkstoffsachets gemäß den Patentansprüchen 13 und 14.
Konkrete Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß Patentanspruch 1 umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets mit mindestens einer Kammer, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann, umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellung einer ersten Materiallage aus einem ersten Material;
- Aufbringen von mindestens einer Wirkstoffzubereitung auf die erste Materiallage;
- Aufbringen einer zweiten Materiallage aus einem zweiten Material auf die erste Materiallage unter Zwischenlage der mindestens einen Wirkstoffzubereitung zwischen der ersten und der zweiten Materiallage;
- abschnittsweises Verbinden der ersten und der zweiten Materiallage miteinander, derart, dass ein Wirkstoffsachet mit mindestens einer Kammer ausgebildet wird, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann;
- Ausstanzen des Wirkstoffsachets aus der ersten und zweiten Materiallage.

Mit anderen Worten wird ein mindestens eine Kammer umfassendes Wirkstoffsachet erfindungsgemäß hergestellt, indem entlang einer kontinuierlichen Produktionslinie zunächst eine erste Materiallage aus einem ersten Material, beispielsweise aus einem Vliesstoff oder einem vliesstoffähnlichen Material, bereitgestellt wird, auf die in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen der mindestens einen Wirkstoffzubereitung auf die erste Materiallage wird eine zweite Materiallage aus einem zweiten Material auf die erste Materiallage aufgebracht, wobei die zuvor aufgebrachte mindestens eine Wirkstoffzubereitung zwischen der ersten und der zweiten Materiallage zu liegen kommen. Das zweite Material der zweiten Materiallage kann identisch sein mit dem ersten Material der ersten Materiallage, insbesondere können die erste und die zweite Materiallage aus einem Vliesstoff oder einem vliesstoffähnlichen Material bestehen. Grundsätzlich können sich das erste Material der ersten Materiallage und das zweite Material der zweiten Materiallage auch voneinander unterscheiden.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die erste Materiallage und die zweite Materiallage abschnittsweise miteinander verbunden, derart, dass ein Wirkstoffsachet mit mindestens einer Kammer ausgebildet wird, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann. Grundsätzlich kann demnach in allen ausgebildeten Kammern mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein, es kann aber auch lediglich in einer oder in einzelnen Kammern mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein. Zur Ausbildung der Kammern werden Verbindungsnähte zwischen der ersten und der zweiten Materiallage ausgebildet, durch welche die Wirkstoffzubereitung nicht hindurchtreten kann. Eine hundertprozentige Dichtigkeit der Verbindungsnähte wird dabei angestrebt. Je nach verwendetem Material für die erste und zweite Materiallage ist dies jedoch nicht immer realisierbar. In diesem Fall sollen die Verbindungsnähte im Wesentlichen dicht sein, derart, dass Wirkstoffzubereitung zumindest nur sehr schwer und nur vereinzelt durch die Verbindungsnähte hindurchtreten kann. Das abschnittsweise Verbinden der ersten und der zweiten Materiallage kann beispielsweise durch Verschweißen erfolgen. In diesem Fall werden Schweißnähte ausgebildet, durch welche die erste Materiallage und die zweite Materiallage abschnittsweise miteinander verbunden und gleichzeitig mindestens eine geschlossene Kammer ausgebildet wird, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann. Hierzu wird mindestens eine umlaufende, das Wirkstoffsachet randseitig begrenzende und gleichzeitig eine Kammer ausbildende Schweißnaht ausgebildet.
In einem abschließenden Verfahrensschritt wird das Wirkstoffsachet aus der ersten und zweiten Materiallage ausgestanzt. Das Ausstanzen erfolgt dabei entlang einer Linie unmittelbar außerhalb der randseitigen, umlaufenden Verbindungslinie, beispielsweise der umlaufenden Schweißnaht. Das fertige Wirkstoffsachet umfasst mindestens eine Kammer, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass ein entsprechendes Wirkstoffsachet in einem kontinuierlichen Verfahren kostengünstig und mit geringem Materialaufwand herstellbar ist. Bei Verwendung eines einheitlichen Materials für die erste und die zweite Materiallage können darüber hinaus insbesondere schlecht rezyklierbare Werkstoffverbunde vermieden werden.
Das Aufbringen von Wirkstoffzubereitung auf die erste Materiallage kann grundsätzlich entweder diskret oder kontinuierlich erfolgen. Bei einem diskreten Aufbringen einer Wirkstoffzubereitung werden konstante oder variable Dosiseinheiten der Wirkstoffzubereitung jeweils voneinander abgegrenzt auf die erste Materiallage aufgebracht, derart, dass jede auf die erste Materiallage aufgebrachte Dosiseinheit einer Wirkstoffzubereitung von einem gewissen Bereich umgeben ist, in dem sich keine oder nur sehr geringe Mengen an Wirkstoffzubereitung befinden. Der von Wirkstoffzubereitung im Wesentlichen freie Zwischenraum zwischen zwei Dosiseinheiten kann dabei in seiner schmalsten Ausdehnung wenige Millimeter bis zu einigen Zentimetern messen. Auf diese Weise ist es möglich, dass im Verfahrensschritt des abschnittsweisen Verbindens, beispielsweise Verschweißens, der ersten und der zweiten Materiallage Schweißnähte im Bereich der Zwischenräume zwischen den einzelnen Dosiseinheiten ausgebildet werden, wodurch Kammern entstehen, in denen jeweils eine Dosiseinheit einer Wirkstoffzubereitung aufgenommen ist. Alternativ kann eine Wirkstoffzubereitung auch als eine kontinuierliche Verteilung über eine größere Fläche auf die erste Materiallage aufgebracht werden. Dieser kontinuierlich mit Wirkstoffzubereitung versehene Bereich wird im Verfahrensschritt des Verbindens, beispielsweise des Verschweißens von erster und zweiter Materiallage, durch Verbindungsnähte, beispielsweise Schweißnähte, in separate Kammern unterteilt, die jeweils einen im Wesentlichen konstanten oder variablen Anteil an Wirkstoffzubereitung enthalten. Dabei kann auch im Bereich der Schweißnähte selbst ein geringer Anteil an Wirkstoffzubereitung liegen und durch die Verschweißung dort eingebettet und fixiert sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Wirkstoffsachet mit mindestens zwei voneinander getrennten Kammern ausgebildet, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann. Dabei kann in den einzelnen Kammern jeweils die gleiche Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein, bevorzugt können sich die Wirkstoffzubereitungen in mindestens zwei Kammern jedoch in ihrer Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Grundsätzlich können auch in einer Kammer mehrere unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen aufgenommen sein, sofern die jeweiligen Wirkstoffzubereitungen miteinander kompatibel sind, d.h. sofern es nicht zu unerwünschten Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Wirkstoffzubereitungen kommt.
Zur Herstellung eines Wirkstoffsachets mit mehreren voneinander getrennten Kammern, die jeweils mindestens eine Wirkstoffzubereitung enthalten können, werden neben einer umlaufenden, das Wirkstoffsachet randseitig begrenzenden Verbindungsnaht zwischen erster und zweiter Materiallage, beispielsweise einer Schweißnaht, zusätzlich eine oder mehrere weitere Verbindungsnähte, beispielsweise Schweißnähte, ausgebildet, durch welche das Innenvolumen des Wirkstoffsachets in einzelne separate Kammern unterteilt wird. Beispielsweise können diese weiteren Verbindungsnähte bei diskret aufgebrachten Wirkstoffzubereitungen in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen aufgebrachten Dosiseinheiten ausgebildet werden. Jede Dosiseinheit einer Wirkstoffzubereitung ist auf diese Weise in einer eigenen Kammer eingeschlossen. Bei kontinuierlich aufgebrachter Wirkstoffzubereitung können die Verbindungsnähte auch durch den mit Wirkstoffzubereitung versehenen Bereich verlaufen, so dass im Bereich der Verbindungsnähte unter Umständen ein gewisser Anteil an Wirkstoffzubereitung festgesetzt wird.
Es ist ein weiterer Vorteil eines solchermaßen hergestellten Wirkstoffsachets mit mehreren Kammern, dass bestimmte Anteile der Wirkstoffzubereitungen jeweils in einer eigenen Kammer eingeschlossen sind, so dass die Wirkstoffzubereitungen sich nicht beliebig innerhalb des Wirkstoffsachets verteilen können und insbesondere keine Anhäufung von Wirkstoffzubereitungen in einem einzigen Bereich des Wirkstoffsachets auftreten kann. Das Ausrüsten des Wirkstoffsachets mit separaten Kammern führt zu einer definierten Positionierung der Wirkstoffzubereitungen und damit zu einer flächigeren Ausbildung des gesamten Wirkstoffsachets.
Für die Ausbildung eines Wirkstoffsachets mit mehreren separaten Kammern kann grundsätzlich eine in ihrer Zusammensetzung einheitliche Wirkstoffzubereitung diskret oder kontinuierlich aufgebracht werden, wobei nach Ausbildung der einzelnen Kammern im Verfahrensschritt des abschnittsweisen Verbindens von erster und zweiter Materiallage jeweils Anteile dieser Wirkstoffzubereitung in verschiedenen voneinander getrennten Kammern zu liegen kommen. Es können jedoch auch zwei oder mehr unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen diskret oder kontinuierlich auf die erste Materiallage aufgebracht werden, die sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden und die nach Ausbildung der einzelnen Kammern jeweils in unterschiedlichen Kammern zu liegen kommen. Bei Vorsehen einer einheitlichen Wirkstoffzubereitung, die auf zwei oder mehr Kammern verteilt wird, liegt der Vorteil der Erfindung in erster Linie in der gleichmäßigeren Verteilung der Wirkstoffzubereitung in dem Wirkstoffsachet durch die Ausbildung getrennter Kammern. Bei mehreren unterschiedlichen Wirkstoffzubereitungen liegt ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass insbesondere solche Wirkstoffzubereitungen in einem Wirkstoffsachet kombiniert werden können, die grundsätzlich nicht miteinander kompatibel sind. Aufgrund der Anordnung in separaten, voneinander getrennten Kammern können auch ansonsten inkompatible Wirkstoffzubereitungen gemeinsam in einem Wirkstoffsachet vorgehalten werden.
Im Sinne der Erfindung geeignete Wirkstoffzubereitungen können beispielsweise Duftstoffe, Stoffe zur Insektenabwehr, Stoffe zur Bügelerleichterung, Waschmittelkomponenten, Farbinhibitoren, Feuchtigkeitsabsorber und andere Wirkstoffe sowie Kombinationen dieser Wirkstoffe umfassen. Die Wirkstoffzubereitungen können beispielsweise pulverförmig, granulatförmig oder fest sein.
Eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach dem Schritt des Verbindens von erster und zweiter Materiallage und vor dem Schritt des Ausstanzens ein Bedrucken mindestens eines Abschnitts des Wirkstoffsachets erfolgt. Ein Bedrucken kann dabei sowohl im Bereich der Verbindungsnähte als auch im Bereich der Kammerwandungen erfolgen. Insbesondere können unterschiedliche Abschnitte des Wirkstoffsachets in unterschiedlicher Weise bedruckt werden, d.h. beispielsweise in unterschiedlichen Druckverfahren und/oder in unterschiedlicher Farbgebung. Auf diese Weise können einzelne Verbindungsnähte und/oder einzelne Kammern optisch hervorgehoben werden, wodurch eine verbesserte Produktästhetik geschaffen und dem Produkt eine gewisse technische Anmutung verliehen werden kann. Ein geeignetes Druckverfahren ist beispielsweise der Farbdruck, insbesondere der Tampondruck, die Lasermarkierung, der Tintenstrahldruck und/oder der Flexodruck.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Bedrucken mindestens eines Abschnitts des Wirkstoffsachets kann auch eine thermochrome Ausrüstung mindestens eines Abschnitts der ersten und/oder der zweiten Materiallage, insbesondere im Bereich einer Verbindungsnaht, vorgesehen sein. Hierdurch kann ein thermisch induzierter Farbumschlag eines entsprechend ausgerüsteten Abschnitts hervorgerufen werden. Eine solche thermochrome Ausrüstung kann beispielsweise im Verfahrensschritt des abschnittsweisen Verbindens der ersten Materiallage und der zweiten Materiallage miteinander, beispielsweise durch Verschweißen, in die jeweiligen Bereiche eingebracht werden. Insbesondere kann durch einen vollumfänglichen Farbumschlag eines solchermaßen ausgerüsteten Bereichs der Gebrauch des Wirkstoffsachets signalisiert werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann nach dem Schritt des Aufbringens einer zweiten Materiallage und vor dem Schritt des abschnittsweisen Verbindens eine Heißprägefolie auf die zweite Materiallage aufgebracht werden, welche eine Trägerfolie und eine Transferfolie umfasst. Bei dem nachfolgenden Schritt des Verbindens, beispielsweise des Verschweißens, wird die Transferfolie der Heißprägefolie von der Trägerfolie gelöst und auf die zweite Materiallage übertragen. Hierbei wird eine Gestaltung und Veredelung zumindest eines Abschnitts der Oberfläche des Wirkstoffsachets durch Aufbringen der Transferfolie auf die zweite Materiallage bewirkt. So sind mit Hilfe von metallisierten Folien beispielsweise visuelle und/oder haptische Effekte, insbesondere Glanzeffekte, erzielbar, die dem Produkt eine gewisse Wertigkeit verleihen.
Alternativ kann eine Oberflächengestaltung auch mit Hilfe einer Kaltprägefolie erfolgen.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die erste Materiallage vor dem Schritt des Aufbringens mindestens einer Wirkstoffzubereitung einer Tiefzieheinrichtung zugeführt wird, in der zur Ausbildung der mindestens einen Kammer zunächst mindestens eine Kavität in der ersten Materiallage durch Tiefziehen vorgeformt wird, wobei nachfolgend in jede tiefgezogene Kavität eine Wirkstoffzubereitung eingebracht werden kann. Mit anderen Worten wird in der ersten Materiallage zunächst mindestens eine Kavität vorgeformt, in die sodann jeweils eine Wirkstoffzubereitung eingefüllt werden kann. Dabei kann in mehrere Kavitäten jeweils die gleiche Wirkstoffzubereitung oder es können unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen eingefüllt werden. Bei einer solchen Ausbildung des Verfahrens wird insbesondere das Aufbringen diskreter Dosiseinheiten erleichtert, da eine natürliche Abgrenzung zwischen den einzelnen Dosiseinheiten bereits durch die aufnehmenden Kavitäten gegeben ist. Nach dem Befüllen der einzelnen Kavitäten wird die zweite Materiallage auf die erste Materiallage aufgebracht, wobei letztere lediglich im Bereich der die Kavitäten begrenzenden Ränder auf der ersten Materiallage aufliegt. Im Bereich dieser Ränder werden die erste und die zweite Materiallage nachfolgend miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt, so dass geschlossene, voneinander getrennte Kammern ausgebildet werden. Abschließend wird das Wirkstoffsachet aus der ersten und zweiten Materiallage ausgestanzt.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsvariante kann auch die zweite Materiallage vor dem Aufbringen auf die erste Materiallage einer Tiefzieheinrichtung zugeführt werden, in der mindestens eine Kavität in der zweiten Materiallage durch Tiefziehen vorgeformt wird, wobei im nachfolgenden Schritt des Aufbringens der zweiten Materiallage auf die erste Materiallage unter Zwischenlage der mindestens einen Wirkstoffzubereitung jeweils eine in der zweiten Materiallage ausgebildete Kavität mit ihrer Öffnung auf einer Öffnung einer in der ersten Materiallage ausgebildeten Kavität zu liegen kommt. Die in der ersten Materiallage ausgebildeten Kavitäten und die in der zweiten Materiallage ausgebildeten Kavitäten können dabei in ihrer Größe und Formgebung gleichartig ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in allen seinen Ausführungsvarianten dadurch aus, dass es als kontinuierliches Verfahren in einem automatischen Produktionsprozess die kosteneffiziente Herstellung eines formstabilen Wirkstoffsachets, insbesondere mit mehreren voneinander getrennten Kammern, ermöglicht.
Die Erfindung betrifft gemäß Patentanspruch 8 auch ein Wirkstoffsachet mit mindestens einer Kammer, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen sein kann, welches nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist. Gemäß einer Ausführungsvariante umfasst das Wirkstoffsachet mindestens zwei voneinander getrennte Kammern. Dabei können sich die Wirkstoffzubereitungen in mindestens zwei Kammern in ihrer Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Insbesondere kann es sich dabei auch um zwei ansonsten nicht miteinander kompatible Wirkstoffzubereitungen handeln.
Die Wirkstoffsachets können in ihrer Umfangskontur rund, elliptisch oder vieleckig ausgebildet sein. Eine äußere Verbindungsnaht, beispielsweise eine Schweißnaht, verläuft dabei im Wesentlichen entlang der Umfangskontur, durch weitere Verbindungsnähte, beispielsweise Schweißnähte, kann das Innenvolumen des Wirkstoffsachtes in einzelne, voneinander getrennte Kammern unterteilt sein, wobei in jeder Kammer mindestens eine Wirkstoffzubereitung aufgenommen ist. Die Verbindungsnähte können dabei in gerader Linienführung oder als gekrümmte Linien ausgebildet sein.
Bei einem Wirkstoffsachet mit lediglich einer Kammer können innerhalb des durch die äußere Verbindungsnaht begrenzten Bereichs gleichwohl Fügepunkte vorgesehen sein, an denen die erste und die zweite Materiallage zusätzlich punktuell miteinander verbunden sind, derart, dass zwar keine vollkommen separaten Kammern ausgebildet werden, dass aber eine freie Bewegung der aufgenommenen Materialzubereitung erschwert wird und auf diese Weise zumindest im Wesentlichen eine gleichmäßige Verteilung der Wirkstoffzubereitung innerhalb des Wirkstoffsachets erreicht werden kann. Fügepunkte können grundsätzlich auch bei einem Wirkstoffsachet mit mehreren Kammern vorgesehen sein, um eine Verschiebung der Wirkstoffzubereitung innerhalb aller oder einzelner Kammern weiter einzuschränken. Derartige Fügepunkte können beispielsweise in einer Schweißstation durch punktuelles Verschweißen der ersten und der zweiten Materiallage miteinander ausgebildet werden.
Erfindungsgemäße Wirkstoffsachets können in vielfältiger Weise eingesetzt werden. So können Wirkstoffsachets, die ein Waschmittel als Wirkstoffzubereitung enthalten, der Wäsche in der Waschmaschine beigefügt werden. Das Material der ersten und/oder zweiten Materiallage muss in diesem Fall so beschaffen sein, dass Waschwasser in die Kammern des Wirkstoffsachets eindringen und zusammen mit gelöstem Waschmittel wieder aus den Kammern austreten kann. Das Wirkstoffsachet kann für die Verwendung in einer Waschmaschine auch aus einem wasserlöslichen Material, beispielsweise aus einem Vliesstoff auf Basis von Polyvinylalkohol oder ähnlichem, bestehen, welches sich während des Waschvorgangs auflöst.
In einer alternativen Ausgestaltung können Wirkstoffsachets Farbinhibitoren umfassen, die beim Waschvorgang die Übertragung von ausgewaschenen Farbstoffen auf andere Textilien verhindern. Es ist auch denkbar, dass in einem Wirkstoffsachet eine oder mehrere Kammern ein Waschmittel umfassen, während gleichzeitig eine oder mehrere andere Kammern Farbstoffinhibitoren umfassen. Es können auch unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen, beispielsweise ein Waschmittel und ein Farbstoffinhibitor, in einer gemeinsamen Kammer aufgenommen sein, sofern die jeweiligen Wirkstoffzubereitungen miteinander kompatibel sind, d.h. sofern es nicht zu unerwünschten Wechselwirkungen zwischen den jeweiligen Wirkstoffzubereitungen kommt.
Für bestimmte Anwendungen kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das erste Material der ersten Materiallage und/oder das zweite Material der zweiten Materiallage wasserdampfdurchlässig sein. Ein geeignetes wasserdampfdurchlässiges Material ist beispielsweise ein Vliesstoff. Derartige Wirkstoffsachets eignen sich in besonderer Weise zur Verwendung in einem Dampferzeuger, beispielsweise in einer Dampfbügelstation oder auch in einer einfachen Dampfbürste. Die in den Kammern aufgenommenen Wirkstoffzubereitungen können in diesem Fall beispielsweise Duftstoffe und/oder Stoffe zur Bügelerleichterung umfassen. Diese werden bei Durchsetzung des Wirkstoffsachets mit Wasserdampf zusammen mit diesem aus den Kammern ausgetragen und können so ihre Wirkung entfalten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wirkstoffsachets in schematischer Draufsicht;
2: das Wirkstoffsachet aus 1 im Schnitt;
3: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wirkstoffsachets in schematischer Draufsicht;
4: eine Anordnung zur Ausführung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5: eine weitere Anordnung zur Ausführung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6: eine weitere Anordnung zur Ausführung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
7: eine weitere Anordnung zur Ausführung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 eine weitere Anordnung zur Ausführung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes Wirkstoffsachet in schematischer Draufsicht. 2 zeigt das Wirkstoffsachet 1 in einer Schnittdarstellung, wobei der Schnitt entlang der Linie AA aus 1 erfolgte. Das Wirkstoffsachet 1 weist eine rechteckige Umfangskontur auf und ist aus einer ersten, in der Darstellung der 1 nicht sichtbaren Materiallage 2 und einer dieser überlagerten zweiten Materiallage 3 gebildet. Die beiden Materiallagen 2, 3 sind abschnittsweise miteinander verbunden durch eine randseitig umlaufende Schweißnaht 4a sowie zwei parallel zueinander verlaufende Schweißnähte 4b, 4c. Zwischen den Schweißnähten 4a, 4b und 4c sind drei voneinander getrennte, geschlossene Kammern 5, 6, 7 zwischen den Materiallagen 2, 3 ausgebildet, in denen jeweils hier nicht dargestellte Wirkstoffzubereitungen aufgenommen sind. Die drei Wirkstoffzubereitungen unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung, d.h. in der Kammer 5 ist eine andere Wirkstoffzubereitung aufgenommen als in den Kammern 6 und 7 und auch die in den Kammern 6 und 7 aufgenommenen Wirkstoffzubereitungen unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung voneinander. Die Wirkstoffzubereitungen umfassen unter anderem Duftstoffe und Stoffe zur Bügelerleichterung. Das Material sowohl der ersten Materiallage 2 als auch der zweiten Materiallage 3 ist ein Vliesstoff und damit wasserdampfdurchlässig. Das Wirkstoffsachet 1 ist von daher insbesondere für den Einsatz in einem Dampferzeuger, beispielweise in einer Dampfbürste geeignet. Dort wird das Wirkstoffsachet 1 an einer dafür vorgesehenen Stelle platziert und im Betrieb des Dampferzeugers von Wasserdampf durchsetzt. Die in den Wirkstoffzubereitungen enthaltenen Wirkstoffe werden zusammen mit dem Wasserdampf aus den Kammern 5, 6, 7 des Wirkstoffsachets 1 ausgetragen und können so ihre Wirkung entfalten.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wirkstoffsachets 1 in schematischer Draufsicht, welches sich von dem Wirkstoffsachet 1 aus den 1 und 2 insbesondere durch seine äußere Formgebung sowie durch die Anzahl der ausgebildeten Kammern unterscheidet. Das in der 3 dargestellte Wirkstoffsachet 1 weist eine elliptische Umfangskontur auf. Zusätzlich zu einer umlaufenden Schweißnaht 4a umfasst das Wirkstoffsachet 1 weitere Schweißnähte 4d und 4e, durch welche die erste Materiallage 2 und die zweite Materiallage 3 abschnittsweise miteinander verbunden sind. Die Schweißnähte 4a, 4d und 4e sind hier in gekrümmter Linienführung ausgeführt. Zwischen den Schweißnähten 4a, 4d und 4e sind insgesamt sechs voneinander getrennte, geschlossene Kammern 5, 6, 7, 8, 9, 10 zwischen der ersten Materiallage 2 und der zweiten Materiallage 3 ausgebildet, in denen jeweils unterschiedliche Wirkstoffzubereitungen aufgenommen sind. Im Bereich der Schweißnähte 4a, 4d und 4e ist die zweite Materiallage 3 zudem thermochrom ausgerüstet, d.h. bei Wärmezufuhr erfolgt ein thermisch induzierter Farbumschlag der entsprechenden Bereiche. Hierdurch kann beispielsweise ein bereits erfolgter Gebrauch des Wirkstoffsachets 1 signalisiert werden. Darüber hinaus weist die zweite Materiallage 3 im Bereich der Kammern 6 und 9 eine hier durch eine Schraffur dargestellte Oberflächenveredelung in Form einer Matallisierung der Oberfläche auf, welche mit Hilfe einer Heißprägefolie aufgebracht wurde. Die Kammern 6 und 9 werden auf diese Weise optisch hervorgehoben, wodurch dem Wirkstoffsachet 1 ein wertiges Aussehen verliehen wird.
Die 4 bis 8 zeigen verschiedene Anordnungen zur Ausführung unterschiedlicher Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Wirkstoffsachets 1, wobei gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Wie aus 4 ersichtlich ist, erfolgt zunächst über eine erste Materialzufuhr 11 die Bereitstellung einer ersten Materiallage 2, beispielsweise eines Vliesstoffes. Nachfolgend werden auf die erste Materiallage 2 diskrete Dosiseinheiten verschiedener, beispielsweise pulverförmiger, Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 aufgebracht. Die Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 werden zu diesem Zweck aus entsprechenden Vorratsbehältnissen 22, 23, 24, 25 auf die Materiallage 2 dosiert, wobei die Dosierung in diskreter Weise erfolgt, d.h. derart, dass jede aufgebrachte Dosiseinheit einer Wirkstoffzubereitung 12, 13, 14, 15 von einem Bereich umgeben ist, in der sich keine weitere Wirkstoffzubereitung 12, 13, 14, 15 befindet. In der Darstellung der 4 sind die Vorratsbehältnisse 22, 23, 24, 25 in Förderrichtung F der ersten Materiallage 2 hintereinander angeordnet. Diese Darstellung dient dazu deutlich zu machen, dass die einzelnen unterschiedlichen Wirkstoffzubereitungen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als diskrete Dosiseinheiten auf die Materiallage 2 aufgebracht werden. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Vorratsbehälter 22, 23, 24, 25 auf einer in der Darstellung der 4 in die Zeichenebene hineingehenden Linie fluchtend oder in einer anderen festen Anordnung zueinander angeordnet sind. Insbesondere können die Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 grundsätzlich auch in einer kontinuierlichen Verteilung auf die erste Materiallage 2 aufgebracht werden
Über eine zweite Materialzufuhr 16 wird eine zweite Materiallage 3, beispielsweise ebenfalls ein Vliesstoff, bereitgestellt, welche unter Zwischenlage der Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 auf die erste Materiallage 2 aufgebracht, d.h. aufgelegt und mit dieser zusammen in Förderrichtung F bewegt wird. Die Wirkstoffzusammensetzungen 12, 13, 14, 15 befinden sich nun zwischen der ersten Materiallage 2 und der zweiten Materiallage 3. In einer nachfolgend angeordneten Schweißstation 17 werden die erste Materiallage 2 und die zweite Materiallage 3 abschnittsweise miteinander verschweißt, derart, dass ein Wirkstoffsachet 1 mit vier voneinander getrennten Kammern ausgebildet wird, wobei in jeder der Kammern eine der Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 aufgenommen ist. Mit anderen Worten werden in der Schweißstation 17 Schweißnähte ausgebildet, durch welche die beiden Materiallagen 2 und 3 abschnittsweise miteinander verbunden und gleichzeitig die die einzelnen Wirkstoffzubereitungen aufnehmenden Kammern ausgebildet werden. Eine der Schweißnähte ist dabei eine randseitig umlaufende Schweißnaht, durch welche die äußere Umfangskontur des Wirkstoffsachets 1 festgelegt ist. Die Darstellung der 4 bis 8 ist insofern schematisch und vereinfacht, als jedes fertige Wirkstoffsachet 1 mit lediglich einer Kammer dargestellt ist. Tatsächlich weist jedes Wirkstoffsachet 1 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel vier voneinander getrennte Kammern auf.
In einer in Förderrichtung F nachgeordneten Schneidestation 18 wird das fertige Wirkstoffsachet 1 aus der ersten Materiallage 2 und der dieser überlagerten zweiten Materiallage 3 ausgestanzt, wobei das Ausstanzen entlang einer Linie unmittelbar außerhalb der randseitig umlaufenden Schweißnaht erfolgt.
Die Führung und Förderung der Materiallagen 2, 3 entlang der Produktionsstrecke erfolgt mit Hilfe von Führungsrollen 19 und Transportbändern 21, welche von Antriebsrollen 20 angetrieben werden.
5 zeigt eine alternative Anordnung zur Ausführung einer alternativen Variante des Verfahrens zur Herstellung eines Wirkstoffsachets 1. Sie unterscheidet sich von der im Zusammenhang mit 4 beschriebenen Anordnung lediglich dadurch, dass nach dem Schritt des Verschweißens in der Schweißstation 17 und vor dem Schritt des Ausstanzens des Wirkstoffsachets 1 in der Schneidestation 18 ein Bedrucken mindestens eines Abschnitts des Wirkstoffsachets 1 in einer Druckstation 26 erfolgt. Das Bedrucken kann dabei sowohl im Bereich der in der Schweißstation 17 ausgebildeten Schweißnähte als auch im Bereich der äußeren Kammerwandungen der ausgebildeten Kammern erfolgen. Insbesondere können unterschiedliche Abschnitte des Wirkstoffsachets 1 in unterschiedlicher Weise bedruckt werden, d.h. beispielsweise in unterschiedlichen Druckverfahren und/oder in unterschiedlicher Farbgebung. Die Druckstation 26 kann zu diesem Zweck eine oder mehrere Druckvorrichtungen umfassen, mit Hilfe derer ein Bedrucken mindestens eines Abschnitts des Wirkstoffsachets 1 im Farbdruck, Tampondruck, Tintenstrahldruck, Flexodruck und/oder durch Lasermarkierung möglich ist.
Eine weitere Anordnung zur Ausführung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 6 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der im Zusammenhang mit 4 beschriebenen Anordnung lediglich dadurch, dass nach dem Schritt des Aufbringens der zweiten Materiallage 3 über die Materialzufuhr 16 und vor dem Schritt des abschnittsweisen Verschweißens in der Schweißstation 17 eine Heißprägefolie 29 auf die zweite Materiallage 3 aufgebracht wird. Die Heißprägefolie wird über eine dritte Materialzufuhr 27 zugeführt und umfasst mindestens eine Transferfolie und eine Trägerfolie, welche der Übersichtlichkeit halber in 6 nicht einzeln dargestellt sind. Bei dem nachfolgenden Schritt des Verschweißens in der Schweißstation 17 wird die Transferfolie der Heißprägefolie 29 unter Wärmeeintrag von der Trägerfolie gelöst und auf die zweite Materiallage 3 übertragen. Die gebrauchte Trägerfolie wird nach dem Schritt des Verschweißens auf einen Wickel 28 aufgewickelt. Durch Aufbringen der Transferfolie auf die zweite Materiallage 3 wird eine Gestaltung und Veredelung zumindest eines Abschnitts der Oberfläche des Wirkstoffsachets 1 bewirkt.
Die 7 und 8 zeigen weitere Anordnungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, wobei die Anordnungen jeweils Tiefzieheinrichtungen umfassen. Gemäß 7 wird die erste Materiallage 2 vor dem Schritt des Aufbringens der Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 einer Tiefzieheinrichtung zugeführt, von der hier zwei Hälften 30, 31 einer Tiefziehform dargestellt sind. In der Tiefzieheinrichtung werden zur Ausbildung der Kammern zunächst Kavitäten 32 in der Materiallage 2 vorgeformt. Nachfolgend wird in jede Kavität 32 eine Dosiseinheit einer Wirkstoffzubereitung 12, 13, 14, 15 eingebracht. Bei dem in den 7 und 8 dargestellten Beispielen umfasst ein fertiges Wirkstoffsachet 1 jeweils vier getrennte Kammern und damit vier tiefgezogene Kavitäten 32, wobei jeweils eine der Wirkstoffzubereitungen 12, 13,14, 15 in einer der vier Kammern aufgenommen ist. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren jedes Wirkstoffsachet 1 mit nur einer Kammer dargestellt. Nach dem Befüllen der einzelnen Kavitäten 32 mit den Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 wird die zweite Materiallage 3 auf die erste Materiallage 2 aufgebracht, wobei letztere lediglich im Bereich der die Kavitäten 32 begrenzenden Ränder auf der ersten Materiallage 2 aufliegt. Im Bereich dieser Ränder werden die erste und die zweite Materiallage 2, 3 in der Schweißstation 17 nachfolgend miteinander verschweißt, so dass Wirkstoffsachets 1 mit geschlossenen, voneinander getrennten Kammern ausgebildet werden, die abschließend in der Schneidestation 18 ausgestanzt werden.
Die in der 8 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Anordnung dadurch, dass eine zweite Tiefzieheinrichtung vorgesehen ist, von welcher zwei Hälften 33, 34 einer Tiefziehform dargestellt sind. Durch diese zweite Tiefzieheinrichtung wird die zweite Materiallage 3 vor dem Aufbringen auf die erste Materiallage 2 hindurchgeführt, so dass auch in der zweiten Materiallage 3 Kavitäten 35 durch Tiefziehen vorgeformt werden. Im nachfolgenden Schritt des Aufbringens der zweiten Materiallage 3 auf die erste Materiallage 2 unter Zwischenlage der Wirkstoffzubereitungen 12, 13, 14, 15 wird jeweils eine in der zweiten Materiallage 3 ausgebildete Kavität 35 mit ihrer Öffnung auf einer Öffnung einer in der ersten Materiallage 2 ausgebildeten und mit Wirkstoffzubereitung befüllten Kavität 32 platziert. Das Verscheißen der ersten Materiallage 2 mit der zweiten Materiallage 3 in der Schweißstation 17 erfolgt im Bereich der die Kavitäten 32, 35 jeweils umgebenden Ränder. Es entstehen auf diese Weise Wirkstoffsachtes 1, die beidseitig dreidimensional vorgeformt sind.
Neben den beschriebenen Ausführungsvarianten sind selbstverständlich auch beliebige Kombinationen der einzelnen Varianten möglich, so können beispielsweise die Anordnungen gemäß 5 und 8 kombiniert werden, so dass die beidseitig dreidimensional vorgeformten Kammern des Wirkstoffsachets 1 vor dem Ausstanzen zusätzlich bedruckt werden. Andere Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten sind ebenso denkbar.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Wirkstoffsachets (1) mit mindestens einer Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10), wobei in jeder Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) mindestens eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) aufgenommen sein kann, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellung einer ersten Materiallage (2) aus einem ersten Material; - Aufbringen von mindestens einer Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) auf die erste Materiallage (2); - Aufbringen einer zweiten Materiallage (3) aus einem zweiten Material auf die erste Materiallage (2) unter Zwischenlage der mindestens einen Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) zwischen der ersten und der zweiten Materiallage (2, 3); - abschnittsweises Verbinden der ersten Materiallage (2) und der zweiten Materiallage (3) miteinander, derart, dass ein Wirkstoffsachet (1) mit mindestens einer Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) ausgebildet wird, wobei in jeder Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) mindestens eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) aufgenommen sein kann; - Ausstanzen des Wirkstoffsachets (1) aus der ersten und zweiten Materiallage (2, 3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkstoffsachet (1) mit mindestens zwei voneinander getrennten Kammern (5, 6, 7, 8, 9, 10) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei sich in ihrer Zusammensetzung unterscheidende Wirkstoffzubereitungen (12, 13, 14, 15) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Verbindens der ersten Materiallage (2) und der zweiten Materiallage (3) miteinander und vor dem Schritt des Ausstanzens ein Bedrucken mindestens eines Abschnitts des Wirkstoffsachets (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Aufbringens einer zweiten Materiallage (3) und vor dem Schritt des Verbindens der ersten Materiallage (2) und der zweiten Materiallage (3) eine eine Trägerfolie und eine Transferfolie umfassende Heißprägefolie (29) auf die zweite Materiallage (3) aufgebracht wird, wobei bei dem nachfolgenden Schritt des Verbindens die Transferfolie der Heißprägefolie (29) von der Trägerfolie gelöst und auf die zweite Materiallage (3) übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materiallage (2) vor dem Schritt des Aufbringens der mindestens einen Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) einer Tiefzieheinrichtung zugeführt wird, in der zur Ausbildung der mindestens einen Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) zunächst mindestens eine Kavität (32) in der ersten Materiallage (2) durch Tiefziehen vorgeformt wird, wobei nachfolgend in jede tiefgezogene Kavität (32) eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) eingebracht werden kann.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Materiallage (3) vor dem Aufbringen auf die erste Materiallage (2) einer Tiefzieheinrichtung zugeführt wird, in der mindestens eine Kavität (35) in der zweiten Materiallage (3) durch Tiefziehen vorgeformt wird, wobei im nachfolgenden Schritt des Aufbringens der zweiten Materiallage (3) auf die erste Materiallage (2) unter Zwischenlage der mindestens einen Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) jeweils eine in der zweiten Materiallage (3) ausgebildete Kavität (35) mit ihrer Öffnung auf einer Öffnung einer in der ersten Materiallage (2) ausgebildeten Kavität (32) zu liegen kommt.
Wirkstoffsachet (1) mit mindestens einer Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) wobei in jeder Kammer (5, 6, 7, 8, 9, 10) mindestens eine Wirkstoffzubereitung (12, 13, 14, 15) aufgenommen sein kann, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
Wirkstoffsachet (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkstoffsachet (1) mindestens zwei voneinander getrennte Kammern (5, 6, 7, 8, 9, 10) umfasst.
Wirkstoffsachet (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wirkstoffzubereitungen (12, 13, 14, 15) in mindestens zwei Kammern (5, 6, 7, 8, 9, 10) in ihrer Zusammensetzung voneinander unterscheiden.
Wirkstoffsachet (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material der ersten Materiallage (2) und/oder das zweite Material der zweiten Materiallage (3) wasserdampfdurchlässig ist.
Wirkstoffsachet (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material der ersten Materiallage (2) und/oder das zweite Material der zweiten Materiallage (3) wasserlöslich ist.
Verwendung eines Wirkstoffsachets (1) nach Anspruch 11 in einem Dampferzeuger.
Verwendung eines Wirkstoffsachets (1) nach Anspruch 12 in einer Waschmaschine.