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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels, insbesondere zum Einhängen in eine Toilettenschüssel.
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Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der
EP 3 109 367 A1 bekannt. Sie enthalten ein innerhalb eines Gehäuses angeordnetes Reinigungsmittel, das entweder solide (beispielsweise aus Pulver gepresst), pastös oder gelförmig ausgebildet ist und das bei Betätigung der Toilettenspülung nach und nach zu Reinigungszwecken ausgespült wird.
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Problematisch ist bei solchen Vorrichtungen, dass sie, insbesondere wenn sie nahezu kugelförmig ausgebildet sind und mit einem zunächst flüssigen Reinigungsmittel befüllt werden, nur bis zu einer gewissen Höhe befüllt werden können, weil sonst noch flüssiges Reinigungsmittel durch die Ausspülöffnung austreten kann. Diese Art der Befüllung, die zu einem ungefüllten Kopfraum führt, wird jedoch von einem Benutzer der Vorrichtung häufig als Unterfüllung wahrgenommen.
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Zudem ist bei derartigen Vorrichtungen das Problem zu lösen, wie das Reinigungsmittel gas- und wasserdampfdicht verpackt werden kann. Hierzu sind bislang Siegelfolien auf Aluminium oder Kunststoff bekannt, wie beispielsweise von oben unter Wärmeeinwirkung an einen Siegelrand gepresst werden. Durch dieses Verfahren lassen sich jedoch nur Gehäuse mit bestimmten Geometrien dicht versiegeln.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach handhabbare Vorrichtung zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels anzugeben, die den vorher beschriebenen Anforderungen Rechnung trägt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der beiliegenden Beschreibung sowie der Figuren.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels angegeben, die ein das Toilettenreinigungsmittel aufnehmendes Gehäuse mit zumindest einer Öffnung sowie eine gas- und wasserdampfdichte Versiegelung der Öffnung aufweist, wobei die Versiegelung durch eine abziehbare, unter Unterdruck, insbesondere Vakuum, aufgebrachte Kunststofffolie gebildet ist.
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Derartige Kunststofffolien werden häufig als Skinfolien bezeichnet und haben den Vorteil, dass sie sehr leicht plastisch verformbar sind. Dazu können sie insbesondere vorgewärmt werden und dann über die zu versiegelnde Öffnung gelegt werden. Derartige Folien legen sich, weil sie unter Unterdruck aufgebracht und plastisch sind, dicht an das Produkt an, im vorliegenden Fall an das Gehäuse und das darin angeordnete Toilettenreinigungsmittel. Ebenfalls kann zwischen Skinfolie und dem Gehäuse auch eine Klebstoffschicht angeordnet sein.
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Unter einer Öffnung des Gehäuses wird hier und im Folgenden nicht nur eine Hauptöffnung des Gehäuses verstanden, die sowohl zur Befüllung des Gehäuses als auch zum Ausspülen des Toilettenreinigungsmittels während des Gebrauchs dienen kann, sondern es werden darunter auch kleinere Spalte verstanden, die beispielsweise bei der Verbindung einzelner, aneinandergrenzender Gehäuseteile ausgebildet werden. Mithilfe der Kunststofffolie können sowohl große als auch kleine Öffnungen besonders leicht versiegelt werden.
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Eine derartige Versiegelung ist insbesondere für Vorrichtungen mit gekrümmten Oberflächen, insbesondere Kugelformen, geeignet, da sich die Skinfolien besonders dicht und faltenfrei an praktisch beliebig geformte Oberflächen anlegen. Dies ermöglicht eine große Designfreiheit. Insbesondere muss die Öffnung nicht eben sein, der Rand der Öffnung muss also nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen.
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Zudem wird die Siegelfläche gegenüber einem herkömmlichen Siegelrand erheblich vergrößert. Dadurch ist die Versiegelung besonders zuverlässig und Mikroleckagen können reduziert werden.
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Ist die Folie dicht mit dem Gehäuse verbunden, so legt sie sich unter Normalbedingungen, d.h. nach dem auf die Versiegelung folgenden Druckausgleich, auch fest an das Reinigungsmittel an. Wegen der zwischen dem Innenraum und dem Außenraum herrschenden Druckdifferenz wird insbesondere ein gelförmiges Reinigungsmittel an Innenwänden des Gehäuses nach oben gedrückt. Auf diese Weise füllt sich der sonst leere Kopfraum.
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Um eine leichte Handhabbarkeit der Vorrichtung zu gewährleisten, ist die Kunststofffolie abziehbar („peelbar“) ausgebildet. Sie kann dafür insbesondere eine Griffflasche aufweisen und darüber hinaus so ausgebildet sein, dass sich die mit dem Gehäuse in Kontakt stehende Oberfläche der Kunststofffolie ausreichend leicht wieder von dieser lösen lässt. Die Abziehbarkeit oder „Peelbarkeit“ kann insbesondere durch eine geeignete Materialwahl und geeignet ausgewählte Parameter beim Versiegeln erreicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine mit der Kunststofffolie versiegelte Öffnung als zur Befüllung des Gehäuses und zum Ausspülen des Toilettenreinigungsmittels vorgesehene Hauptöffnung des Gehäuses ausgebildet. Eine derartige Hauptöffnung kann insbesondere in einer Oberseite des Gehäuses vorgesehen sein. Es ist auch möglich, mehrere derartige Öffnungen vorzusehen.
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Die Versiegelung der Öffnung nach dem Befüllen des Gehäuses hat den Vorteil, dass insbesondere gelförmige Toilettenreinigungsmittel während der Lagerung nicht austrocknen können und die Toilettenreinigungsmittel somit eine gute Formulierungsstabilität aufweisen. Zudem werden Leckagen reduziert. Zusätzlich hat die Versiegelung derartiger Öffnungen den Vorteil, dass das Toilettenreinigungsmittel aufgrund der Druckdifferenz zwischen Innen- und Außenraum einen ansonsten leeren Kopfraum des Gehäuses besser ausfüllt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Folie in den Kopfraum eindringt und dadurch gelförmiges Toilettenreinigungsmittel verformt und an den Randbereich verdrängt. Weiterhin hat dies den Vorteil, dass, wenn das Toilettenreinigungsmittel beispielsweise in Folge von erhöhter Temperatur verflüssigt, es durch die Folie formstabil gehalten wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine mit der Kunststofffolie versiegelte Öffnung als Spalt zwischen aneinandergrenzenden Gehäuseteilen des Gehäuses ausgebildet.
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In dieser Ausführungsform dient die Versiegelung zumindest auch dazu, eine ausreichende Dichtigkeit des Gehäuses selbst zu erzielen. Das hat den Vorteil, dass das Gehäuse beispielsweise aus zwei Halbschalen zusammengesetzt werden kann, die miteinander nicht zwangsläufig dicht verbunden sein müssen. Vielmehr wäre eine kraftschlüssige Verbindung von beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellten Halbkugeln ausreichend, da ein Spalt zwischen den aneinandergrenzenden Gehäuseteilen mittels der Kunststofffolie versiegelt werden kann.
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Die Versiegelung derartiger Öffnungen mittels der Kunststofffolie oder Skinfolie ermöglicht somit eine größere Gestaltungsfreiheit bei der Ausbildung des Gehäuses, weil dessen Dichtigkeit nicht zwangsläufig durch die Konstruktion des Gehäuses selbst gewährleistet sein muss.
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Es ist insbesondere auch denkbar, beide Funktionen miteinander zu kombinieren und mit einer einzigen Kunststofffolie sowohl eine Hauptöffnung des Gehäuses als auch Spalte zwischen aneinandergrenzenden Gehäuseteilen abzudecken und zu versiegeln.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse zumindest ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf und das Gehäuseunterteil und das Gehäuseoberteil sind in einem Verbindungsbereich miteinander verbunden, wobei die Versiegelung den Verbindungsbereich gas- und wasserdampfdicht abdeckt. Dabei kann die Kunststofffolie zusätzlich insbesondere auch eine Hauptöffnung abdecken, die in einem oder in beiden Gehäuseteilen ausgebildet ist.
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Die Kunststofffolie kann insbesondere Polyethylen (PE) und/oder Polyamid (PA) sowie gegebenenfalls weitere Schichten, insbesondere Barriereschichten, aufweisen. Geeignet sind insbesondere Kunststofffolien mit einer peelbaren PE-Siegelseite.
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Die Kunststofffolie weist insbesondere eine Dicke d mit von 5 Mikrometer ≤ d ≤ 500 Mikrometer, insbesondere 50 Mikrometer ≤ d ≤ 200 Mikrometer. Derartige Folien lassen sich besonders leicht plastisch verformen und dicht an das Gehäuse anlegen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist in dem Gehäuse ein gelförmiges Toilettenreinigungsmittel angeordnet. Es ist auch denkbar, solide oder pastöse oder auch flüssige Reinigungsmittel zu verwenden. Jedoch ist die gas- und wasserdampfdichte Versiegelung mittels der Kunststofffolie bei gelförmigen Toilettenreinigungsmitteln besonders vorteilhaft, weil diese eine solche Versiegelung erfordern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels angegeben, wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Gehäuses zur Aufnahme des Toilettenreinigungsmittels, dass Befüllen des Gehäuses mit Toilettenreinigungsmittel und das Bereitstellen einer durch Einwirkung von Wärme plastischen Kunststofffolie umfasst. Ferner umfasst das Verfahren das Versiegeln zumindest einer Öffnung des befüllten Gehäuses von außen unter Unterdruck, insbesondere Vakuum, mit der Kunststofffolie.
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Dabei wird unter einer durch Einwirkung von Wärme plastischen Kunststofffolie eine Kunststofffolie verstanden, die derart plastisch verformbar ist, dass sie sich faltenfrei über das Gehäuse legen lässt, auch wenn dieses beispielsweise kugelförmig ist.
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Unter Unterdruck wird im Rahmen dieser Erfindung ein absoluter Luftdruck von weniger als 1013 mbar, insbesondere weniger als 600 mbar verstanden. Unter Vakuum wird im Rahmen dieser Erfindung ein absoluter Luftdruck von 300 mbar oder weniger verstanden. Besonders zweckmäßig ist insbesondere ein absoluter Luftdruck von beispielsweise 150 mbar.
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Gemäß einer Ausführungsform wird das Gehäuse mit einem als flüssiges Gel vorliegenden Toilettenreinigungsmittel befüllt.
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Das Versiegeln erfolgt insbesondere bei einer Temperatur T der Kunststofffolie von 60 °C ≤ T ≤ 300 °C erfolgt, insbesondere 90 °C ≤ T ≤ 160 °C.
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Insbesondere kann das Versiegeln derart erfolgen, dass die Kunststofffolie abziehbar ist, d.h. dass sich eine Oberfläche der Kunststofffolie, die in Kontakt mit dem Gehäuse ist, von den Siegelflächen trennt, bevor die Folie verreist. Dadurch ist eine besonders gute Handhabbarkeit der Vorrichtung gewährleistet.
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Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß 1;
- 3 zeigt ein Detail der 2 und
- 4 zeigt einen weiteren Zustand der Vorrichtung gemäß 1.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Aufnahme eines Toilettenreinigungsmittels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die zum Einhängen in eine Toilettenschüssel vorgesehen ist. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das insbesondere aus Kunststoff ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 ist nahezu kugelförmig ausgebildet mit einer im Querschnitt ovalen Hauptöffnung 3 an seiner Oberseite. Durch die Hauptöffnung 3 kann das Gehäuse 2 mit Toilettenreinigungsmittel befüllt werden und durch die Hauptöffnung 3 dringt im Gebrauch Wasser in das Gehäuse 2 ein und spült Toilettenreinigungsmittel aus. Das Gehäuse 2 ist mit einem gelförmigen Toilettenreinigungsmittel befüllt. Die punktierte Linie 5 zeigt den Füllstand unmittelbar nach dem Befüllen mit dem flüssigen Toilettenreinigungsmittel an.
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Um das gelförmige Toilettenreinigungsmittel vor einem Austrocknen während der Lagerung zu schützen, weist das Gehäuse 2 eine Versiegelung durch eine Kunststofffolie 4 auf, die zumindest die Hauptöffnung 3 bedeckt und in der gezeigten Ausführungsform bis über die obere Hälfte des Gehäuses 2 gezogen ist.
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Bei der Kunststofffolie 4 handelt es sich um eine sogenannte Skinfolie, d.h. eine dünne Kunststofffolie mit einer Dicke im Submillimeterbereich, die im erwärmten Zustand und unter Vakuum über die Hauptöffnung 3 gelegt wurde.
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Nach dem Versiegeln liegt die Kunststofffolie 4 unter Normalbedingungen eng und faltenfrei an den Oberflächen an, d.h. insbesondere an der Außenseite des Gehäuses 2 und an der Oberfläche des in dem Gehäuse 2 angeordneten Toilettenreinigungsmittels. Die Kunststofffolie 4 versiegelt den Innenraum des Gehäuses 2 gas- und wasserdampfdicht. Dabei kann der im Inneren des Gehäuses 2 herrschende Unterdruck bewirken, dass die Kunstoffolie 4 so weit in das Gehäuse 2 gedrückt wird, dass das Toilettenreinigungsmittel durch die Kunststoffolie 4 an den Innenwänden des Gehäuses 2 nach oben gedrückt wird, sodass sich ein von außen erkennbarer Füllstand ergibt wie schematisch durch die gestrichelte Linie 6 angedeutet. Dies wird in Verbindung mit 4 näher erläutert.
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Die Kunststofffolie 4 ermöglicht somit eine gas- und wasserdampfdichte Versiegelung der Hauptöffnung 3. Vor dem Gebrauch der Vorrichtung 1 wird die Kunststofffolie 4 durch den Benutzer abgezogen. Sie ist dazu insbesondere leicht abziehbar (peelbar) ausgebildet und kann eine in 1 nicht gezeigte Griffflasche aufweisen.
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2 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung 1 gemäß 1, in einem Zustand, bevor die Folie 4 so weit in den Innenraum gedrückt wird, dass der Füllstand des - hier nicht weiter dargestellten - Toilettenreinigungsmittels sich anhebt. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass das Gehäuse 2 aus einem Gehäuseunterteil 7 und einem Gehäuseoberteil 8 besteht, die beide etwa die Form von Halbkugeln aufweisen, wobei in dem Gehäuseoberteil 8 die Hauptöffnung 3 angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass die beiden Hälften beispielsweise im Spritzgussverfahren besonders einfach hergestellt werden können.
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In der Mitte des Gehäuses 2 stoßen das Gehäuseunterteil 7 und das Gehäuseoberteil 8 aneinander und sind miteinander verbunden. In diesem Bereich kann sich, wie in 3 im Detail erkennbar ist, ein Spalt 9 bilden, der nicht vollständig gas- und wasserdampfdicht ist.
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Bei der in 3 gezeigten Verbindung zwischen dem Gehäuseunterteil 7 und dem Gehäuseoberteil 8 handelt es sich um eine Schnappverbindung, die insbesondere formschlüssig oder kraftschlüssig ausgebildet sein kann, die jedoch nicht unbedingt gas- und wasserdampfdicht ausgebildet ist. Deshalb ist die Kunststofffolie 4 bis über den Spalt 9 gezogen, um gleichzeitig mit der Hauptöffnung 3 auch diesen gas- und wasserdampfdicht zu versiegeln.
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Die Kunststofffolie 4 erstreckt sich demnach bis über den Spalt 9 und endet im Bereich des Gehäuseunterteils 7. Sie weist darüber hinaus eine Lasche 10 auf, die dem Benutzer erleichtert, die Kunststofffolie 4 vor dem Gebrauch der Vorrichtung 1 zu entfernen.
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4 zeigt einen Zustand der Vorrichtung 1, bei welchem die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung ausreichend hoch ist, so dass die Folie 4 genügend weit ins Innere des Gehäuses 2 gedrückt wird, dass das - zumindest während der Versiegelung und Unterdruckbeaufschlagung noch verformbare - Toilettenreinigungsmittel 11 durch die Folie 4 verdrängt wird. Die Folie 4 kann dazu vorteilhafterweise dehnbar sein, dies ist aber nicht notwendig. Durch das Verdrängen verringert sich das Volumen des von Toilettenreinigungsmittel 11 freien Kopfraums 12. Neben dem verbesserten optischen Eindruck durch den geringeren Anteil an freiem Kopfraum 12 wird somit außerdem das Toilettenreinigungsmittel 11 auch mechanisch stabil gehalten, beispielsweise falls es nicht erstarrt oder nach dem Erstarren wieder verflüssigt.
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Weiterhin wird die freiliegende Oberfläche des Toilettenreinigungsmittels 11 - hier dargestellt durch die gestrichelte Linie zwischen dem Toilettenreinigungsmittel 11 und dem Kopfraum 12 - verringert, so dass daraus weniger Flüssigkeit ausdampfen kann.
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Zur Versiegelung wird folgendermaßen vorgegangen: Das Gehäuse 2 wird mit warmem, flüssigem, gelförmigem Toilettenreinigungsmittel bis unter die Hauptöffnung 3 befüllt. Anschließend wird eine auf 120 °C vorgewärmte Kunststofffolie 4 mit der befüllten, oben offenen Vorrichtung 1 in einer Vakuumkammer von der Außenatmosphäre separiert. In der Kammer wird ein Unterdruck von 150 mbar absolut erzeugt, der im Folgenden als Vakuum bezeichnet wird, und die Kunststofffolie 4 wird auf das Gehäuse 2 gelegt.
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Bei der anschließenden Belüftung saugt sich die Kunststofffolie 4 durch das nun im Inneren des Gehäuses 2 bestehende Vakuum nach innen und drückt das Reinigungsmittel an den Wänden nach oben. Der Unterdruck im Inneren wird gehalten, da aufgrund der Versiegelung kein Druckausgleich möglich ist. Gegebenenfalls steigt der Füllstand in dem Gehäuse 2 wie zuvor beschrieben an. Das Gehäuse 2 ist dicht verschlossen, so dass die Formulierung lagerstabil ist, bis sie von einem Benutzer geöffnet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Hauptöffnung
- 4
- Kunststofffolie
- 5
- Linie
- 6
- Linie
- 7
- Gehäuseunterteil
- 8
- Gehäuseoberteil
- 9
- Spalt
- 10
- Lasche
- 11
- Toilettenreinigungsmittel
- 12
- Kopfraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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