DE19856214C1 - Punkttablette - Google Patents

Abstract

Punkttabletten, bei denen sowohl der Formkörper an sich als als auch die Stege, die den Punkt umschließen, mechanisch stabil und auch auf modernen Tablettenpressen mit hohen Durchsätzen herstellbar sind und bei denen der in den größeren Formkörper eingesetzte Kern stabil mit der Tablette verbunden ist und sich bei Herstellung, Verpackung, Transport und Handhabung nicht von der Tablettenmatrix löst, lassen sich erhalten, wenn die Konturlinie des Kerns vom Randbereich bis zum niedrigsten Punkt fällt und bis zum Randbereich wieder steigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die eine Wirkstofftrennung erlauben und als Spezialfall eines Kern-Mantel-Formkörpers ausgebil­ det sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Formkörper aus Wasch- und Reinigungsmit­ teln sowie Wasch- und Reinigungshilfsmitteln wie beispielsweise Geschirrspülmittel­ tabletten, Waschmitteltabletten, Reinigungsmitteltabletten, Bleichmitteltabletten, Flecken­ salztabletten, Wasserenthärtungstabletten 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. Punkttabletten sind dabei Kern-Mantel-Tabletten, bei denen der Kern nicht in allen Raumrichtungen vom Mantel umhüllt, sondern an der Oberfläche der Ta­ blette sichtbar ist.

Die europäische Patentanmeldung EP 055 100 A1 (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 von Punkttabletten nicht ein. Die Abbil­ dungen in dieser Anmeldung zeigen Punkttabletten, in denen der sichtbare Kern bündig mit der Tablettenoberfläche abschließt (Fig. 1, 2 und 6), oder trapezförmig aus ihr herausragt (Fig. 10, 11 und 12). Die Konturlinie der Kernunterseite ist in allen Fällen entweder par­ allel zur Formkörperunterseite oder trapezförmig mit einem zur Formkörperunterseite pa­ rallelen Teil ausgestaltet.

Die europäische Patentanmeldung EP 481 547 A1 (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 Punkttabletten befaßt, werden zu geometrischen Parametern keine Aus­ sagen getroffen.

Merphasige bzw. -schichtige Wasch- und Reinigungsmittelformkörper werden beispiels­ weise in den europäischen Patentanmeldungen EP 481 792 A1 (Unilever), EP 481 793 A1 (Uni­ lever) und der internationalen Patentanmeldung WO 97/03177 A1 (Benckiser) beschrieben.

Punktabletten sind im Stand der Technik nicht breit beschrieben, da sich bei Ihrer Herstel­ lung besondere Probleme ergeben. So ist der apparative Aufwand groß, da erst ein Kern gepreßt und anschließend mit Hilfe einer Transfer- und Zentriervorrichtung in ein Bett aus Vorgemisch eingebracht werden muß, dessen Verpressung die Punkttablette liefert. Ge­ genüber einer herkömmlichen Zweischichttablette müssen bei einer Punkttablette also mindestens zwei Tablettenpressen existieren, da der an der Oberfläche sichtbare Kern klei­ ner ist (und demzufolge eine kleinere Matrize benötigt) als die den Kern tragende Tablette. Andererseits muß der Kern zu einem genügend stabilen Formkörper vorverpreßt werden, um mit Hilfe der Transfer- und Zentriervorrichtung bewegt werden zu können. Hierdurch wird die Haftung zwischen Kern und tragender Tablette verringert und der Kern kann sich im Extremfall von der Tablette lösen.

Bei der Verpressung von teilchenförmigen Vorgemischen zu einer Punkttablette wird das zu verpressende Vorgemisch in den Bereichen, in denen der Kern aufliegt, stärker belastet als in den Randbereichen, in denen die Oberfläche des tragenden Formkörpers sichtbar ist. Gerade bei Punkttabletten stellt sich hier oftmals das Problem, daß die mechanische Stabi­ lität der Tablette zu gering ausfällt. So kommt es häufig vor, daß der Steg, der den "Punkt" umgibt, beim Zurückziehen des Oberstempels zerbricht, oder daß das Vorgemisch unter dem eingesetzten Formkörper stärker verdichtet wird und so dieser Tablettenbereich später schlechter löslich ist, was sich insbesondere bei Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern äußerst negativ auswirken kann.

Auf der anderen Seite weisen Punkttabletten Vorteile auf, die sie gerade für Wasch- und Reinigungsmittelformkörper attraktiv machen: Im Kern können spezielle Wasch- und Rei­ nigungsmittel-Inhaltsstoffe vorgepreßt werden, womit eine Trennung inkompatibler Be­ standteile erreicht wird. Nicht zu vernachlässigen ist auch der ästhetische Aspekt, da Punkttabletten aufgrund ihrer "Spiegelei-Struktur" eine hohe Verbraucherakzeptanz besit­ zen.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Wasch- und Reini­ gungsmittelformkörper bereitzustellen, der die Form einer Punkttablette aufweist und trotzdem frei von den genannten Nachteilen ist. Insbesondere sollten sowohl der Formkör­ per an sich als auch die Stege, die den Punkt umschließen, mechanisch stabil und auch auf modernen Tablettenpressen mit hohen Durchsätzen herstellbar sein. Der "Punkt", d. h. der in den größeren Formkörper eingesetzte Formkörper, sollte dabei stabil mit der Tablette verbunden sein und sich bei Herstellung, Verpackung, Transport und Handhabung nicht von der Tablettenmatrix lösen. Insbesondere die Probleme der schlechteren Löslichkeit der Bereiche des "Mantels", die unter dem Kern liegen, sollten gelöst werden.

Es wurde nun gefunden, daß die Form des einzusetzenden Kerns einen entscheidenden Einfluß auf die Lösung der vorstehend genannten Probleme hat.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ("Punkttablette") aus verpreßtem teilchenförmigen Material, umfassend einen Kern und einen diesen Kern umschließenden Mantel, bei dem die Konturlinie des Kerns vom Randbereich bis zum niedrigsten Punkt fällt und bis zum Randbereich wieder steigt, so daß der Kern keine zur Tablettenunterseite parallele Fläche aufweist.

Der in den größeren Formkörper eingesetzte Kern mündet also erfindungsgemäß in einen tiefsten Punkt. Quaderförmige Kerne oder Kerne, deren Unterseite trapezförmig ausgestaltet sind, sind demnach erfindungsgemäß ausgeschlossen. Besonders bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Punkttabletten, bei denen die Konturlinie des Kerns vom Randbereich bis zum niedrigsten Punkt stetig fällt und bis zum Randbereich wieder stetig steigt. Schneidet man einen erfindungsgemäßen Formkörper vertikal durch, so sieht man im einfachsten Fall zwei Bereiche: Den Kern und den den Kern umgebenden Formkörper. Ausgehend vom Randbereich der Oberfläche des Formkörpers, der den Kern trägt, gelangt man zum ersten Fußpunkt des Kerns (Punkt A), dessen niedrigster Punkt als Punkt X und dessen zweiter Fußpunkt als Punkt B bezeichnet werden. Die Konturlinie AXB fällt nun auf der Teilstrecke AX (vorzugsweise stetig) ab und steigt auf der Teilstrecke XB (vorzugsweise stetig) an. Der niedrigste Punkt X des Kerns ist der Punkt, der von der Formkörpergrundfläche am wenigsten weit entfernt ist.

Prinzipiell ist es also möglich, Konturlinien AXB zu realisieren, die die Form von Dreiecken aufweisen. Überraschenderweise sind Punkttabletten mit solchen Kernen hinsichtlich der Haftung des Kerns und der Löslichkeit der übrigen Bereiche des Formkörpers (neben bzw. unter dem Kern) üblichen Kernformen überlegen. Aufgrund der mechanischen Instabilität der Dreiecksspitze (korrekt: Pyramidenspitze) sind allerdings Konturlinien AXB bevorzugt, die Rundungen aufweisen. Bevorzugte Konturlinien AXB sind daher halbkreisförmig oder ellipsenförmig, wobei sie kein Plateau aufweisen sollen, da dies der Bedingung des (vorzugsweise stetigen) Steigens bzw. Fallens zuwiderliefe. Hierdurch wird er­ reicht, daß die übrigen Bereiche des Formkörpers (neben bzw. unter dem Kern) eine größtmögliche Homogenität bezüglich des Löseverhaltens aufweisen.

Die vorstehend genannten Beschreibungen beziehen sich dabei auf die Konturlinie des eingesetzten Kerns, die später im Formkörper liegt, also auf die Unterseite des Kerns. Die Konturlinie des Kerns, die quasi auf der Formkörperoberfläche liegt, muß den Bedingun­ gen hinsichtlich des Abfallens und Ansteigens bzw. der Stetigkeit nicht folgen und kann beispielsweise rechteckig oder ebenfalls rund bzw. ellipsenförmig sein. Erfindungsgemäß einsetzbare Kerne können also beispielsweise bündig mit der Oberfläche abschließen, tra­ pezförmig aus der Oberfläche herausragen oder beispielsweise eine ellipsoide Form auf­ weisen. Im rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Punkttabletten sind dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus der Formkörperoberfläche herausragt. Auch Kugeln sind als Form für den Kern realisierbar. Die vorstehenden Betrachtungen gingen dabei von einer runden bzw. ellipsenförmigen Aufsicht auf den Kern aus, wobei es erfindungsgemäß selbstverständlich auch möglich ist, drei-, vier-, fünf-, sechseckige usw. Querschnitte bzw. Aufsichten zu realisieren. Ein weiterer erfindungsgemäß als "Punkt" einsetzbarer Kern kann beispielsweise eine rechteckige Grundfläche und eine kuppelartig ausgebildete Unter­ seite besitzen.

Die Dimension des in den Formkörper eingesetzten Kerns wird vorteilhaft so gewählt, daß die "Stege", d. h. die Bereiche, in denen im Vertikalschnitt nur Substanz des den Kern ein­ schließenden Formkörpers sichtbar ist, breit genug sind, um eine ausreichende mechani­ sche Stabilität zu gewährleisten. Punkttablette, bei denen das Verhältnis der Länge des Kerns zur Länge des Formkörpers insgesamt ≦ 0,9, vorzugsweise ≦ 0,85 und insbesondere ≦ 0,8 ist, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Analoge Betrachtungen gelten auch für die Breite der Formkörper, so daß in bevorzugten Punkttabletten das Verhältnis der Breite des Kerns zur Breite des Formkörpers ≦ 0,9, vorzugsweise ≦ 0,85 und insbesondere ≦ 0,7 ist.

Der Kern kann um einen bestimmten Betrag aus der Oberfläche der erfindungsgemäßen Punkttabletten herausragen. Hierbei sind Punkttabletten bevorzugt, bei denen die Höhe des Kerns, gemessen von der Formkörperoberseite, aus der der Kern herausragt, weniger als 30­ %, vorzugsweise weniger als 20% und insbesondere weniger als 10% der Formkörperhö­ he, gemessen ohne Kern, beträgt.

In anderen Worten: Es sind erfindungsgemäß Punkttabletten bevorzugt, bei denen die Ge­ samthöhe der Punkttablette (inklusive Kern) maximal das 1,3-fache, vorzugsweise maxi­ mal das 1,2-fache und insbesondere maximal das 1,1-fache der Formkörperhöhe (gemessen ohne Kern) beträgt.

Zur Definition der Breite der Randbereiche zwischen Formkörperrand und Beginn des aus der Oberfläche herausragenden Kerns kann auch der Quotient aus der Breite des Abstandes vom Rand des Kerns bis zum Rand des Formkörpers ("Stegbreite") und der Breite des Formkörpers herangezogen werden. Dieser Quotient wird nachfolgend "relative Stegbrei­ te" genannt.

Die relative Stegbreite ist eine Größe, die unabhängig von der Geometrie des Formkörpers und der Geometrie des Kerns ist. Bei einem rechteckigen Formkörper mit symmetrisch angeordnetem rechteckigen Kern ist die Stegbreite über den gesamten Steg hinweg kon­ stant, bei einem runden oder ellipsoiden Kern variiert die Stegbreite, da mit der Krümmung des Kerns ein vergrößerter Abstand zur Formkörperkante resultiert. In diesen Fällen ist die absolute Stegbreite der kleinste Abstand des Kernrandes zum Rand des Formkörpers. Bei Formkörpern, deren "Punkte" (Kerne) eine andere Form als der Formkörper selbst aufwei­ sen, kann die Stegbreite bei einem Längsschnitte durch den Formkörper einen anderen Wert haben als bei einem Querschnitt. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung problemlos möglich, solange für jede zu bestimmende relative Stegbreite die nachstehend genannten Kriterien erfüllt sind. Aus technischen Gründen wird stets eine begrenzte An­ zahl von Stegbreiten bevorzugt, da symmetrisch angeordnete Kerne einen deutlich höheren ästhetischen Reiz ausüben als unsymmetrisch angeordnete. Technisch vorteilhafte Ausge­ staltungen sind beispielsweise runde Tabletten mit einem konzentrisch angeordneten run­ den Kern (eine einzige Stegbreite), quadratische Formkörper mit einem runden Kern, des­ sen Mittelpunkt ebenfalls im Mittelpunkt des Quadrats liegt (eine Stegbreite), rechteckige Formkörper mit einem runden oder ellipsenförmigen Kern, der symmetrisch angeordnet ist (je nach Ausgestaltung eine oder zwei Stegbreiten) sowie rechteckige Formkörper mit ei­ nem symmetrisch angeordneten rechteckigen Kern (je nach Ausgestaltung eine oder zwei Stegbreiten).

Der Begriff "relative Stregbreite" wird durch einen Längsschnitt durch den Formkörper verdeutlicht, bei dem L für die Länge des beispielsweise rechteckigen Formkörpers, L2 für die Länge des Kerns, sowie L1 und L3 für die Stegbreiten stehen. Bei symmetrisch ange­ ordneten Kernen (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. Analoge Betrachtungen gelten für einen Querschnitt durch den beispielsweise rechteckigen Form­ körper, d. h. die Breite B ist von der Formkörperlänge L verschieden. Die Stegbreiten und relativen Stegbreiten sowie die Breite der Mulde ergeben 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 relati­ ven Breiten somit dimensionslos sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Punkttablette weisen eine relative Stegbreite kleiner als 0,4, vorzugsweise kleiner als 0,3 und besonders 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 Kernhöhe definiert werden. Völlig analog würde dabei im oben genannten Beispiel H für die Gesamthöhe des Formkörpers und H1 für die Höhe des Kerns (gemessen von der Tablettenoberfläche aus, d. h. nur der Teil, der herausragt) stehen. Der Quotient aus H1 und H wird dann als relative Kernhöhe bezeichnet. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, (siehe oben) daß die relative Kernhöhe ≦ 0,3 ist. Besonders bevorzugt sind Wasch- und Reini­ gungsmittelformkörper, in denen die relative Kernhöhe kleiner als 0,25, vorzugsweise kleiner als 0,2 und insbesondere kleiner als 0,1 ist.

Bevorzugte Punkttabletten weisen eine rechteckige Form auf und besitzen unterschiedliche relative Stegbreiten an Längs- und Querschnitt. Die Kerne können hierbei vorzugsweise kreisrund, ellipsenförmig oder rechteckig sein.

Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, daß rechteckige Punkttabletten hergestellt wer­ den, bei denen die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt identisch sind. Auch hierbei können die Kerne vorzugsweise rund, ellipsenförmig 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.

Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls problemlos möglich, daß die Punkttabletten eine kreisrunde Form aufweisen.

Geeignete Kernformen 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) Kernen denkbar sind. Bei solchen Formkörpern wären dann maximal acht relative Stegbreiten zu berücksichtigen. Bevorzugte Kernformen (in der Aufsicht) sind viereckige, kreisrunde oder ellipsenförmige Kerne.

Besonders reizvoll ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Kombination des aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschicht-Prinzips mit Punkttabletten. Es ist erfin­ dungsgemäß möglich und bevorzugt, einen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus zwei oder mehreren Schichten herzustellen, der in der obersten Schicht einen Kern enthält. Auf diese Weise kann die Ästhetik weiter ausgeprägt werden, indem die beiden Schichten unterschiedlich eingefärbt werden und der Kern eine dritte Farbe aufweist. Punkttabletten, in denen der den Kern tragende Formkörper aus zwei oder mehreren Schichten besteht, sind daher erfindungsgemäß bevorzugt.

Hinsichtlich der Inhaltsstoffe der einzelnen Bereiche des Formkörpers sind dem Fachmann keinerlei Grenzen gesetzt. Durch die Trennung in Formkörper und Kern, wobei der Form­ körper noch in unterschiedliche Schichten aufgeteilt sein kann, ist eine schier unendliche Vielzahl von Ausgestaltungsmöglichkeiten denkbar.

Claims (14)

1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ("Punkttablette") aus verpreßtem teilchenförmigen Material, umfassend einen Kern und einen diesen Kern umschließenden Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturlinie des Kerns vom Randbereich bis zum niedrigsten Punkt fällt und bis zum Randbereich wieder steigt, so daß der Kern keine zur Tablettenunterseite parallele Fläche aufweist.

2. Punkttablette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturlinie des Kerns vom Randbereich bis zum niedrigsten Punkt stetig fällt und bis zum Randbereich wieder stetig steigt.

3. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus der Formkörperoberfläche herausragt.

4. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge des Kerns zur Länge des Formkörpers ≦ 0,9, vorzugsweise ≦ 0,85 und insbesondere ≦ 0,8 ist.

5. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite des Kerns zur Breite des Formkörpers ≦ 0,9, vorzugsweise ≦ 0,85 und insbesondere ≦ 0,8 ist.

6. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Kerns, gemessen von der Formkörperoberseite, aus der der Kern herausragt, weniger als 30%, vorzugsweise weniger als 20% und insbesondere weniger als 10% der Formkörperhöhe, gemessen ohne Kern, beträgt.

7. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Stegbreite kleiner als 0,4, vorzugsweise kleiner als 0,3 und besonders bevorzugt kleiner als 0,25 ist.

8. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine rechteckige Form aufweist und die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt unterschiedlich groß sind.

9. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine rechteckige Form aufweist und die relativen Stegbreiten an Längs- und Querschnitt identisch sind.

10. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine kreisrunde Form aufweist.

11. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine in der Aufsicht viereckige Form aufweist.

12. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine in der Aufsicht kreisrunde Form aufweist.

13. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in der Aufsicht und im Querschnitt ellipsenförmig ist.

14. Punkttablette nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kern tragende Formkörper aus zwei oder mehreren Schichten besteht.