DE19822973A1 - Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit Mulde - Google Patents

Abstract

Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die eine Mulde aufweisen und trotzdem mechanisch stabil und auf modernen Tablettenpressen mit hohen Durchsätzen herstellbar sind, werden erhalten, wenn die "relative Stegbreite" - der Quotient aus der Breite des Abstandes vom Rand der Mulde bis zum Rand des Formkörpers ("Stegbreite") und der Breite des Formkörpers - 0,4 beträgt. DOLLAR A Insbesondere weisen sowohl die Formkörper an sich als auch die Stege, welche die Mulde umschließen, diese Vorteile auf. Die Muldenformkörper weisen ein hohes Maß an Volumentreue auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die eine spe­ ziell ausgestaltete Mulde mit spezifischer Geometrie aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung Formkörper aus Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Wasch- und Reinigungs­ hilfsmitteln wie beispielsweise Geschirrspülmitteltabletten, Waschmitteltabletten, Reini­ gungsmitteltabletten, Bleichmitteltabletten, Fleckensalztabletten, Wasserenthärtungs­ tabletten und WC-Reinigungstabletten.

Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und erfreuen sich beim Verbraucher wegen ihrer einfachen Dosierbarkeit, ihres geringen Ver­ packungsaufwands und ihrer ästhetischen Merkmale zunehmender Beliebtheit. Aus dem Stand der Technik und dem täglichen Leben sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsmög­ lichkeiten für solche Formkörper bekannt, die von den unterschiedlichsten Formen (eckig, rund usw.) und Farben bis hin zu mehrphasig aufgebauten Formkörpern reichen. Insbeson­ dere, um verschiedene Wirkstoffe unterschiedlich schnell freizusetzen oder miteinander unverträgliche Inhaltsstoffe voneinander zu trennen, haben sich dazu mehrschichtige Ta­ bletten ("Zweiphasentabs"), Ring-Kern-Formkörper oder Kern-Mantel-Tabletten im Stand der Technik etabliert.

Die europäische Patentanmeldung 055 100 (Jeyes Group) beschreibt beispielsweise WC- Reinigungstabletten in Ausgestaltungsformen wie Muldentabletten, Kern-Mantel-Tabletten und Ring-Kern-Tabletten. Diese Schrift beschreibt ganz allgemein mehrere mögliche For­ men und geht auf spezielle Geometrien im Falle der Muldentabletten nicht ein.

Die europäische Patentanmeldung 481 547 (Unilever) beschreibt "multilayer"- Waschmitteltabletten, die die Form einer Ring-Kern-Tablette aufweisen, welche minde­ stens drei Schichten (innere, Sperr- und äußere Schicht) aufweist. Auch in dieser Schrift, die sich nicht mit Muldentabletten befaßt, werden zu geometrischen Parametern keine Aus­ sagen getroffen.

Mehrphasige bzw. -schichtige Wasch- und Reinigungsmittelformkörper werden beispiels­ weise in den europäischen Patentanmeldungen EP 481 792 (Unilever), EP 481 793 (Uni­ lever) und der internationalen Patentanmeldung WO 97/03177 (Benckiser) beschrieben.

Muldentabletten sind im Stand der Technik nicht breit beschrieben, da sich bei Ihrer Her­ stellung besondere Probleme ergeben. Bei der Verpressung von teilchenförmigen Vorge­ mischen zu einer Muldentablette weist entweder der Unterstempel, auf den das zu verpres­ sende Gemisch aufgebracht wird, oder der pressende Oberstempel eine Ausbuchtung auf, die bei der Verpressung die Mulde erzeugt. Gerade bei Muldentabletten stellt sich hier oftmals das Problem, daß die mechanische Stabilität der Tablette zu gering ausfällt. So kommt es häufig vor, daß der Steg, der die Mulde umgibt, beim Zurückziehen des Ober­ stempels zerbricht, oder daß das Vorgemisch zum Teil an der ausgeformten Oberfläche des Stempels haften bleibt, was zur Zerstörung der Tablette oder zu einem undefinierbaren und nicht reproduzierbar einzustellenden Volumen der Mulde führt.

Auf der anderen Seite weisen Muldentabletten Vorteile auf, die sie gerade für Wasch- und Reinigungsmittelformkörper attraktiv machen: In eine vorgefertigte Mulde können spezi­ elle Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe nachgepreßt oder eingegossen werden; es ist aber auch möglich, die Mulde mit bestimmten Substanzen auszugießen und so eine Trennung inkompatibler Bestandteile zu erreichen. Nicht zu vernachlässigen ist auch der ästhetische Aspekt, da Muldentabletten aufgrund ihrer "Spiegelei-Struktur" eine hohe Ver­ braucherakzeptanz besitzen.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Wasch- und Reini­ gungsmittelformkörper bereitzustellen, der eine Mulde aufweist und trotzdem frei von den genannten Nachteilen ist. Insbesondere sollten sowohl der Formkörper an sich als auch die Stege, die die Mulde umschließen, mechanisch stabil und auch auf modernen Tabletten­ pressen mit hohen Durchsätzen herstellbar sein. Die Mulde soll dabei ein hohes Maß an Volumentreue auch in der Großserienproduktion aufweisen.

Es wurde nun gefunden, daß der Quotient aus der Breite des Abstandes vom Rand der Mulde bis zum Rand des Formkörpers ("Stegbreite") und der Breite des Formkörpers einen entscheidenden Einfluß auf die Lösung des Problems hat. Dieser Quotient wird nachfol­ gend "relative Stegbreite" genannt.

Gegenstand der Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verpreßtem teilchenförmigen Material, bei denen der Formkörper eine Mulde aufweist, deren relative Stegbreite ≦ 0,4 beträgt.

Die relative Stegbreite ist eine Größe, die unabhängig von der Geometrie des Formkörpers und der Geometrie der Mulde ist. Bei einem rechteckigen Formkörper mit symmetrisch angeordneter rechteckiger Mulde ist die Stegbreite über den gesamten Steg hinweg kon­ stant, bei einer runden oder ellipsoiden Mulde variiert die Stegbreite, da mit der Krüm­ mung der Mulde ein vergrößerter Abstand zur Formkörperkante resultiert. In diesen Fällen ist die absolute Stegbreite der kleinste Abstand des Muldenrandes zum Rand des Formkör­ pers. Bei Formkörpern, deren Mulden eine andere Form als der Formkörper selbst aufwei­ sen, kann die Stegbreite bei einem Längsschnitt durch den Formkörper einen anderen Wert haben als bei einem Querschnitt. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung pro­ blemlos möglich, solange für jede zu bestimmende relative Stegbreite das Kriterium ≦ 0,4 erfüllt ist. Aus technischen Gründen wird stets eine begrenzte Anzahl von Stegbreiten be­ vorzugt, da symmetrisch angeordnete Mulden einen deutlich höheren ästhetischen Reiz ausüben als unsymmetrisch angeordnete. Technisch vorteilhafte Ausgestaltungen sind bei­ spielsweise runde Tabletten mit einer konzentrisch angeordneten runden Mulde (eine ein­ zige Stegbreite), quadratische Formkörper mit einer runden Mulde, deren Mittelpunkt ebenfalls im Mittelpunkt des Quadrats liegt (eine Stegbreite), rechteckige Formkörper mit einer runden oder ellipsenförmigen Mulde, die symmetrisch angeordnet ist (je nach Ausge­ staltung eine oder zwei Stegbreiten) sowie rechteckige Formkörper mit einer symmetrisch angeordneten rechteckigen Mulde (je nach Ausgestaltung eine oder zwei Stegbreiten).

Der Begriff "relative Stregbreite" wird durch Fig. 1 (Längsschnitt durch den Formkörper) verdeutlicht, in der L für die Länge des rechteckigen Formkörpers, L2 für die Länge der Mulde, sowie L1 und L3 für die Stegbreiten stehen. Bei symmetrisch angeordneten Mul­ den (unabhängig davon, ob sie rund, oval oder eckig sind) sind L1 und L3 identisch. Die relative Stegbreite ist der Quotient aus L1 und L bzw. L3 und L. Fig. 2 zeigt einen Quer­ schnitt durch den rechteckigen Formkörper, d. h. die Breite B ist von der Formkörperlänge L verschieden. Die Stegbreiten und relativen Stegbreiten sowie die Breite der Mulde erge­ ben sich analog zum Längsschnitt. Zur Bestimmung der absoluten Stegbreite kann jedes Längenmaß verwendet werden, da die physikalische Einheit durch die Quotientenbildung herausdividiert wird und die relativen Breiten somit dimensionslos sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkör­ per weisen eine relative Stegbreite kleiner als 0,4, vorzugsweise kleiner als 0,3 und beson­ ders bevorzugt kleiner als 0,25 auf.

In Abhängigkeit von der absoluten Größe des Formkörpers kann die Stegbreite variieren. Üblicherweise beträgt die relative Stegbreite aber mindestens 0,005, vorzugsweise minde­ stens 0,01 und insbesondere mindestens 0,015. Hierbei gilt, daß die relative Stegbreite um so größer gewählt wird, je kleiner der Formkörper an sich ist, um noch zu praktikablen und handhabungssicheren Stegbreiten zu gelangen. Der Fachmann hat bei der Auswahl der Stegbreiten keinerlei Probleme, so daß die genannten Mindestbreiten als Richtwerte zu verstehen sind, die im Rahmen der vorliegenden Lehre variiert werden können.

Analog zur Definition einer relativen Stegbreite kann auch eine relative Muldentiefe defi­ niert werden. In Fig. 1 steht H für die Gesamthöhe des Formkörpers und H1 für die Höhe (bzw. Tiefe) der Mulde. Der Quotient aus H1 und H wird dann als relative Muldentiefe bezeichnet. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß die relative Mul­ dentiefe ≦ 0,5 ist. Besonders bevorzugt sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, in denen die relative Muldentiefe kleiner als 0,5, vorzugsweise kleiner als 0,4 und insbeson­ dere kleiner als 0,35 ist.

Bevorzugte Formkörper mit Mulden weisen eine rechteckige Form auf und besitzen unter­ schiedliche relative Stegbreiten an Längs- und Querschnitt. Die Mulde kann hierbei kreis­ rund, ellipsenförmig bzw. ellipsoid oder rechteckig sein.

Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, daß rechteckige Formkörper hergestellt wer­ den, bei denen die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt identisch sind. Auch hierbei können die Mulden rund, ellipsenförmig bzw. ellipsoid oder rechteckig sein.

Bei den genannten rechteckigen Formkörpern führt die identische relative Stegbreite an Längs- und Querschnitt dazu, daß die absoluten Stegbreiten aufgrund der Unterschiede zwischen Länge und Breite unterschiedlich sind. Einzige Ausnahme sind hierbei die Form­ körper mit quadratischer Grundfläche als Spezialfall eines Rechtecks, bei denen gleiche relative Breiten gleiche absolute Breiten bedingen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann sowohl die absoluten als auch die relativen Stegbreiten identisch oder unterschiedlich wählen, je nachdem, welchen ästhetischen Eindruck er bevorzugt. Aus­ wahlkriterium ist hierbei lediglich, daß die relative Stegbreite an der randnächsten Stelle der Mulde an jeder Formkörperkante ≦ 0,4 ist.

Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls problemlos möglich, daß die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eine kreisrunde Form aufweisen.

Geeignete Muldenformen kann der Fachmann in Abhängigkeit von der Form des Wasch- und Reinigungsmittelformkörpers auswählen - seiner Formulierungsfreiheit sind dabei keine Grenzen gesetzt, so daß auch achteckige Formkörper mit runden oder viereckigen (oder anderen) Mulden denkbar sind. Bei solchen Formkörpern wären dann maximal acht relative Stegbreiten zu berücksichtigen. Bevorzugte Muldenformen sind viereckige, kreis­ runde oder ellipsenförmige bzw. ellipsoide Mulden.

Besonders reizvoll ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Kombination des aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschicht-Prinzips mit Muldenformkörpern. Es ist erfindungsgemäß möglich und bevorzugt, einen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus zwei oder mehreren Schichten herzustellen, der eine Mulde aufweist. Auf diese Weise kann die Ästhetik weiter ausgeprägt werden, indem die beiden Schichten unterschiedlich eingefärbt werden und die Füllung der Mulde eine dritte Farbe aufweist.

Die Mulde kann orthorhombisch sein, also die Form eines Ziegelsteins aufweisen, sie kann aber auch in der Draufsicht - wie bereits ausgeführt - beispielsweise rund oder ellipsen­ förmig sein. Auch die Form der Mulde im Längs- oder Querschnitt des Formkörpers muß nicht rechteckig sein, wie dies vereinfacht in der Abbildung dargestellt ist. Es ist vielmehr bevorzugt, daß der Randwinkel der Mulde größer als 90°, vorzugsweise größer als 95° und insbesondere größer als 100° ist. Der Mulden-Randwinkel wird in der Abbildung durch abc bzw. def gekennzeichnet. Hierbei ist es denkbar, daß die Mulde die Form eines Dreiecks aufweist, doch sind auch Krümmungen, d. h. Mulden, die auch im Längs- und/oder Quer­ schnitt die Form einer abgeschnittenen Ellipse oder eines Halbkreises aufweisen, möglich und bevorzugt.

Hierbei sind insbesondere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen die Konturlinie der Mulde vom Randfußpunkt b oder e bis zum Muldenmittelpunkt stetig abfällt. Bezogen auf die Abbildung hieße dies, daß die Strecke cd keine Gerade ist, sondern eine nach unten gewölbte Krümmung aufweist, deren tiefster Punkt auf der Mitte der Strecke liegt. Auch kann die Krümmung direkt an den Punkten b bzw. e beginnen, so daß die Mulde keine senkrechten Flanken bc bzw. de aufweist (ellipsoide Muldenform).

Hinsichtlich der Inhaltsstoffe der einzelnen Bereiche des Formkörpers sind dem Fachmann keinerlei Grenzen gesetzt. Selbstverständlich ist es bevorzugt, daß die Mulde des Formkör­ pers gefüllt wird und insbesondere mit Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln gefüllt wird. Durch die Aufteilung der Inhaltsstoffe auf Formkörper und Mulde, wobei der Formkörper noch in unterschiedliche Schichten aufgeteilt sein kann, ist eine schier unend­ liche Vielzahl von Ausgestaltungsmöglichkeiten denkbar.
Das nachfolgende Beispiel zeigt einige mögliche Formkörper.

Beispiele

Aus einer preßfähigen Zusammensetzung zum maschinellen Geschirrspülen wurde eine rechteckige Tablette mit einer ellipsenförmigen Mulde hergestellt, die folgende Parameter aufwies:
Länge: 3,6 cm, Länge der Ellipse: 2,2 cm,
Breite: 2,6 cm, Breite der Ellipse: 1,6 cm,
Höhe: 1,8 cm, Tiefe der Mulde: 0,6 cm.

Die Ellipse war symmetrisch angeordnet, woraus sich absolute Stegbreiten von 0,7 cm (L1, L3) und 0,5 cm (B1, B3) ergeben. Die relativen Stegbreiten sind:

L1/L = L3/L = 0,194

B1/B = B3/B = 0,192

Die relative Muldentiefe ergab sich zu 0,6 cm/l,8 cm = 0,333.

Die Tabletten ließen sich auf einer Rundläufer-Tablettenpresse in Stückzahlen über 10 000/h problemlos herstellen. Bei einem vierstündigen Testlauf ohne Unterbrechung traten weder Anbackungen an den Preßstempeln der Tablettenpresse auf, noch wurden Formkörper produziert, die zerbrochene Stege oder andere Schäden aufweisen. Wird die Länge der Ellipse auf 0,5 cm verkürzt (absolute Stegbreite 1,55 cm, relative Stegbreite 0,43), so entstehen mechanisch instabile Formkörper, bei denen Stegbrüche und Anbac­ kungen an den Preßwerkzeugen auftraten.

Claims (14)

1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verpreßtem teilchenförmigen Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine Mulde aufweist, deren relative Steg­ breite ≦ 0,4 beträgt.

2. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Stegbreite kleiner als 0,4, vorzugsweise kleiner als 0,3 und besonders bevorzugt kleiner als 0,25 ist.

3. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Muldentiefe ≦ 0,5 ist.

4. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Muldentiefe kleiner als 0,5, vorzugsweise kleiner als 0,4 und insbeson­ dere kleiner als 0,35 ist.

5. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine rechteckige Form aufweist und die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt unterschiedlich groß sind.

6. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine rechteckige Form aufweist und die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt identisch sind.

7. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine kreisrunde Form aufweist.

8. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde eine viereckige Form aufweist.

9. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde eine kreisrunde Form aufweist.

10. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde ellipsenförmig ist.

11. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei oder mehreren Schichten besteht.

12. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Randwinkel der Mulde größer als 90°, vorzugsweise größer als 95° und insbesondere größer als 100° ist.

13. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturlinie der Mulde vom Randfußpunkt bis zum Mulden­ mittelpunkt stetig abfällt.

14. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde mit Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln gefüllt ist.