DE4015229A1 - Verfahren und vorrichtung zur reproduzierbaren erzeugung und messung von schaum bei tensidhaltigen kosmetikprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schaumerzeugung und Schaummessung bei tensidhaltigen kosmeti­ schen Körperreinigungsmitteln, insbesondere Dusch- und Schaumbä­ dern.

Der Verbraucher erwartet von kosmetischen Körperreinigungsmitteln, wie Zahnpasten, Schaum- und Duschbäder, Shampoos oder Seifen neben einem guten Reinigungseffekt auch ein für das jeweilige Präparat charakteristisches "Schaumbild".

Bei der Anwendung derartiger kosmetischer Präparate spielen vor allem Gesichtspunkte wie Stabilität des Schaumes in Abhängigkeit von der Zeit, Fettbelastbarkeit, Ausspülbarkeit, Struktur, Kom­ primierbarkeit, Gleitfähigkeit und andere mechanische Eigenschaf­ ten eine Rolle. Beispielsweise wird bei der Anwendung von Shampoos durch das Schäumen die Reibung zwischen Händen und Haaren wesent­ lich verringert. Beim Ausspülen der Haare dient der Schaum als Indikator für die Anwesenheit von letzten Tensidspuren.

Die Dispersion von Gas in einer niedrigviskosen Flüssigkeit ist im allgemeinen nicht stabil. Erst Tenside, die sich in den Flüssig­ keitslamellen anreichern, bewirken das stabile Entstehen von Schaum. Die Funktion des Tensids besteht in der Ausbildung visko­ elastischer Filme auf beiden Seiten der Flüssigkeitslamellen.

Bei der Anwendung kosmetischer Körperreinigungsmittel wird der Schaum in der Regel manuell, im allgemeinen mit den Händen oder mit einer Bürste mechanisch durch Einarbeiten von Luft in die wäßrige Tensidphase erzeugt. Die verwendete Tensidmenge, die Hautbeschaffenheit und die Waschbewegung sind verbraucherspezi­ fisch, so daß bisher noch kein Verfahren und keine Vorrichtung existieren, mit welchen die Schaumbildung bei kosmetischen Kör­ perreinigungsmitteln praxisnah und reproduzierbar bestimmt werden kann.

In der Praxis wird beispielsweise eine Testmethode angewandt, bei der sich eine Versuchsperson eine definierte Menge Duschgel auf einen mit Wasser angefeuchteten Arm gibt und mit der angefeuchte­ ten Hand des anderen Armes darüberreibt und das Präparat somit zum Schäumen bringt. Die Schaumqualität wird visuell anhand des ent­ stehenden Schaumes beurteilt. Eine quantitative Messung des Schaumes ist nicht möglich, da die Schaummenge sehr klein ist. Außerdem wird die Erzeugung des Schaumes sehr stark von der je­ weiligen Versuchsperson beeinflußt, da wichtige Versuchsparameter, wie der Ausdruck und die Relativgeschwindigkeit zwischen Hand und Arm sowie die Beschaffenheit der Haut (Behaarung, Poren) von der jeweiligen Versuchsperson abhängen. Dieser Test liefert demgemäß sehr schlecht reproduzierbare Ergebnisse.

Eine weitere Testmethode zur Bestimmung des Schaumes ist aus dem Aufsatz von H. Wilmsmann "Schaumbestimmung von Tensiden mit einer Reibschaummethode" in FAS 65, 1964, S. 753 f. bekannt. Hierbei wird Schaum mit Hilfe einer rotierenden Kunststoffbürste in einem Drahtzylinder erzeugt. Diese Methode ist jedoch in der Anwendung beschränkt, da durch die hohe Drehzahl der Bürste, auch normaler­ weise schwach schäumende Substanzen bereits eine relativ hohe und stabile Schaumhöhe ergeben. Dadurch wird eine Differenzierung bei verschiedenen Tensidkonzentrationen erschwert. Zudem ist dieses Verfahren für Duschgele ungeeignet, da die Schaumerzeugung mit der Bürste dem Duschvorgang nicht sehr nahe kommt.

Eine weitere Testmethode wird von Hilton, T. B. und Liss, R. L. in Soap. Chem. Specialities 36, No. 8, 50-4 (1960) beschrieben. Bei dieser Testmethode wird ein Schwamm mit Tensidlösung getränkt und unter definiertem Druck auf einer angeschmutzten Fläche hin- und hergezogen. Bei dieser Methode sammelt sich in den Poren des Schwamms während des Versuches Schaum an. Dieser wird bei der Mes­ sung nicht erfaßt und läßt sich zudem bei der Reinigung nicht vollständig entfernen. Aufgrund dieser Nachteile sind auch hiermit nur schlecht reproduzierbare Versuchsergebnisse zu erzielen.

Andere bekannte Testmethoden scheiden aus, da dort der Schaum durch andere Vorgänge als durch Reiben erzeugt wird und für die Betrachtung der Schaumentwicklung bei Dusch- und Schaumbädern nur mit solchen Verfahren die Schaumentwicklung realistisch zu simu­ lieren ist, bei denen der Schaum durch Reibung erzeugt wird, wie dies auch im Anwendungsfalle durch den Benutzer geschieht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Schaumbildung tensidhaltiger kosmetischer Reinigungsmittel praxis­ nah- und gerecht zu untersuchen ist und für eine qualitative und quantitative Bestimmung des Schaumes geeignete sowie reproduzier­ bare Werte schnell und einfach zu erhalten sind.

Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch ein Reibgefäß mit kegelförmiger Innenoberfläche und darauf reibend rotierendem Innenkegel, wobei Reibgefäß und Innenkegel in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind, und mit deckelseitig angeordne­ ter Schaumvolumenmeßkammer sowie bodenseitigem Wasserzulauf und -ablauf.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt es erstmals repro­ duzierbar die Schaumentwicklung bei der Anwendung tensidhaltiger kosmetischer Reinigungsmittel, insbesondere Dusch- und Schaumbä­ der, in qualitativer und quantitativer Hinsicht zu messen und zu bestimmen. Mit der Erfindung können verschiedene tensidhaltige Mischungen objektiv miteinander verglichen werden. Die Erfindung zeichnet sich durch einfache Handhabung und geringen baulichen Aufwand, insbesondere eine geringe Baugröße aus. Auf die Außen­ fläche des Innenkegels ist das kosmetische Körperreinigungsmittel leicht aufzubringen. Durch das Rotieren des Innenkegels und das reibende Aufeinanderliegen von Außenfläche des Innenkegels und Innenfläche des Reibgefäßes wird der Schaum erzeugt. Nach einer bestimmten Versuchsdauer können der Innenkegel und das Reibgefäß relativ zueinander verfahren werden, so daß sich ein Spalt zwi­ schen den reibend aufeinanderliegenden Flächen ergibt. Durch den bodenseitigen Wasserzulauf kann dann anschließend der gebildete Schaum in die Meßkammer geschwemmt werden und hier das sich ge­ bildet habende Schaumvolumen gemessen werden. Eine einfache Maß­ größe ist hier die Höhe des auf dem Wasser aufschwimmenden Schaum­ teppichs.

Eine praxisgerechte Schaumerzeugung wird dadurch bewirkt, daß die aneinanderliegenden Oberflächen von Reibgefäß und Innenkegel aus Kunststoff-, Gummi- oder Vliesstoffmaterialien bestehen, wie dies die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht.

Eine besonders praxisgerechte und zur Anwendung auf der menschli­ chen Haut nahezu identische Schaumbildung wird gemäß Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Oberfläche des Innenkegels aus Zellgummi mit geschlossenen Poren, vorzugsweise aus Natur­ kautschuk, und die Innenoberfläche des Reibgefäßes aus einem Nop­ pen aufweisenden Material, vorzugsweise einem Noppengummi aus ei­ ner Buna/Naturkautschuk-Mischung, besteht.

In konstruktiv einfacher Weise ist die Vorrichtung gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch zu realisieren, daß der Innen­ kegel ortsfest und lagestabil an einer motorgetriebenen Rührwelle mit Drehmomentmeßeinrichtung angeordnet und das Reibgefäß mittels einer Hubvorrichtung zum Gegeneinanderpressen der Oberflächen von Reibgefäß und Innenkegel vertikal verfahrbar ist. Aufgrund des Mo­ torantriebs ist reproduzierbar eine bestimmte Umdrehungsgeschwin­ digkeit des Meßinnenkegels einstellbar und mittels der Drehmoment­ meßeinrichtung ist zu erreichen, daß Reibgehäuse bzw. -gefäß und Innenkegel bei jedem Versuch mit demselben Anpreßdruck aneinander vorbeigeführt werden. Diese Merkmale liefern einen weiteren Bei­ trag zum Erhalt von objektiven und reproduzierbaren Meßergebnis­ sen.

Ein für den gebildeten Schaum besonders schonender und für das Auf- und Ausschwemmen in die Meßkammer hilfreicher Ausgang aus dem Reibgefäß wird gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung da­ durch erreicht, daß das Reibgefäß oberhalb seines kegelförmigen Innenbereiches mit einem trichterförmigen Deckel mit in die Meß­ kammer übergehendem Ausgang verschlossen ist.

Um die Meßkammer nach durchgeführtem Versuch problemlos und ohne großen Aufwand von dem darin befindlichen Schaum reinigen zu kön­ nen, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß die Meßkammer in ein Überlaufgefäß mündet. Nach Durchführung des Ver­ suchs kann somit durch den bodenseitigen Wasserzulauf Wasser in das Reibgefäß und von dort durch die Meßkammer gespült werden, welches den Schaum in das Überlaufgefäß spült, aus welchem dieser dann ablaufen kann.

Das in dem Reibgefäß verbleibende Spülwasser kann aus dem boden­ seitigen Wasserablauf aus dem Reibgefäß ablaufen.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist die Meßkammer zy­ linderförmig ausgebildet und besteht aus transparentem Material. Für das Ablesen eines Meßwertes, insbesondere der Höhe des in die Meßkammer geschwemmten Schaumteppichs beziehungsweise Schaumvolu­ mens, weist die Meßkammer weiterhin vorzugsweise eine Meßskala auf.

Zu der einfachen Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung trägt gemäß weiterer Ausgestaltung zusätzlich bei, daß die Rühr­ welle durch die Meßkammer geführt ist. Auf diese Weise kann der Antriebsmotor oberhalb der Vorrichtung angeordnet und die Rühr­ welle direkt achszentral auf die kegelförmige Innenfläche des Reibgefäßes zugeführt werden.

Um zu vermeiden, daß beim Auf- und Ausschwemmen des Schaumes in die Meßkammer durch einen zu starken Wasserstrom der Schaum teil­ weise zerstört wird, sieht die Erfindung in Weiterbildung vor, daß das Testwasser mittels einer Dosierpumpe zuzuführen ist.

Für die Erzielung objektiv vergleichbarer und reproduzierbarer Meßergebnisse ist es gemäß weiterer Erfindung von Vorteil, wenn das Reibgefäß beheizbar ausgebildet ist.

Da zur Durchführung der Versuche das tensidhaltige Körperreini­ gungsmittel auf die Außenfläche des Innenkegels aufgebracht wird, sieht die Erfindung in Weiterbildung vor, daß das tensidhaltige Körperreinigungsmittel mittels einer kanülenartigen Leitung auf den Innenkegel aufbringbar ist. Hierdurch ist es möglich, das Reibgefäß und Innenkegel bereits in die versuchsmäßig eingestellte und gewollte Reibverbindung zu bringen, bevor das Körperreini­ gungsmittel aufgebracht wird.

Um ein besonders gutes Aufschwemmen und Ausspülen des Schaumes aus dem Reibgefäß zu erzielen, hat es sich gemäß weiterer Erfindung besonders bewährt, daß der Innenkegel einen Öffnungswinkel von 10-15°, vorzugsweise 12°, aufweist.

Schließlich empfiehlt es sich gemäß der Erfindung, daß die Reib­ fläche eine Größe von 70-100 cm², vorzugsweise von 85-90 cm², aufweist.

Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das tensidhaltige Körper­ reinigungsmittel auf die Außenfläche eines Innenkegels gegeben, dieser rotierend an einer kegelförmigen Innenfläche eines Reibge­ fäßes reibend vorbeibewegt wird und der entstehende Schaum in ei­ ner Meßkammer aufgefangen wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Schaumbildung tensid­ haltiger Körperreinigungsmittel reproduzierbar und objektiv ver­ gleichbar bestimmt werden.

In Ausgestaltung sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß als Maß für die Schaumbildung das in dem Reibgefäß vorzugsweise wäh­ rend einer Versuchszeit von 60 Sekunden und mit einer Reinigungs­ mittelmenge von 1 ml (milli Liter) gebildete Schaumvolumen gemes­ sen wird.

Es hat sich herausgestellt, daß das gebildete Schaumvolumen ohne Zerstörung von dem Reibgefäß in die Meßkammer zu transportieren ist, wenn nach Auseinanderbewegen von Innenkegel und Reibgefäß der gebildete Schaum durch zulaufendes Wasser in die Meßkammer ge­ schwemmt wird, wie dies die Erfindung weiterhin vorsieht.

Schließlich zeichnet die Erfindung sich in vorteilhafter Weise aus durch die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Vorrich­ tungsansprüche zur Schaumerzeugung und Schaummessung bei tensid­ haltigen kosmetischen Körperreinigungsmitteln, insbesondere Dusch- und Schaumbädern.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung von Innenkegel und Reibgefäß mit Meßkammer und Überlauf und in

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Reibgefäß mit eingeführtem Innenkegel.

Die in der Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung besteht aus einem Reibgefäß 2 mit einer kegelstumpfförmigen Innenoberflä­ che 3. Das Reibgefäß 2 ist auf einer Hubvorrichtung 4 angeordnet, mit welcher es in vertikaler Richtung (Pfeil 5) nach oben und un­ ten bewegbar sowie in einer gewünschten Höhe zu justieren ist. An dem Außenumfang des Reibgefäßes 2 greift eine Führungsschelle 6 an, die an einem ortsfesten Stativ 7 befestigt ist. Das Reibgefäß 2 ist mit einem trichterförmigen Deckel 8 verschlossen. Der Deckel und das Reibgefäß 2 sind mittels eines Schnellverschlusses 9 mit­ einander verbunden. Der Ausgang des trichterförmigen Deckels 8 mündet in eine Meßkammer 10. An der Meßkammer 10 greift außen eine Klemme 11 an, die an dem Stativ 7 befestigt ist. Auf der dem Reib­ gefäß abgewandten Seite mündet die Meßkammer 10 in einen Überlauf 12. Oberhalb des Überlaufes 12 ist ein motorgetriebenes Rührwerk 13 angeordnet, welches ebenfalls an dem Stativ 7 befestigt ist. Von dem Rührwerk 13 geht eine Rührerwelle 14 aus, die längs der Längsachse der Meßkammer 10 mittig durch die Meßkammer 10 geführt ist und eine Antriebsverbindung zwischen Rührwerk 13 und einem Innenkegel 15 herstellt. Der Innenkegel 15 ist innerhalb des Reib­ gefäßes 2 unterhalb des trichterförmigen Deckels 8 angeordnet und weist eine kegelstumpfförmige Konfiguration auf, die es ermög­ licht, die Außenfläche des Innenkegels 15 vollflächig in reibenden Kontakt mit der kegelstumpfförmigen Innenfläche des Reibgefäßes 2 zu bringen. Die Außenfläche des Innenkegels und die Innenfläche des Reibgefäßes sind durch axiale Verschiebung des Reibgefäßes in reibende Aneinanderlage zu bringen. Hierzu wird das Reibgefäß 2 aus der in der Fig. 1 dargestellten Position mittels der Hubvor­ richtung 4 solange in vertikale Richtung nach oben verfahren, bis die Außenfläche von Innenkegel 15 und die Innenfläche 3 des Reib­ gefäßes 2 aneinanderliegen. In dieser Aneinanderlage der Flächen werden die Versuche zur Schaumerzeugung durchgeführt. Das Rührwerk 13 weist eine Drehzahlregelung sowie eine Drehmomentmeßeinrichtung auf, so daß die Versuche mit definierter Drehzahl und definiertem Anpreßdruck durchgeführt werden können. Das Reibgefäß 2 weist bo­ denseitig einen Wasserzulauf 17 auf. Diesem Wasserzulauf 17 kann mittels einer Leitung 18 entweder aus einem Vorratsgefäß 19 das sogenannte Testwasser oder normales Leitungswasser als sogenanntes Spülwasser zugeführt werden. Für die Zuführung von Testwasser ist die Leitung 18 mittels einer Leitung 20 mit dem Vorratsbehälter 19 verbunden, wobei zur Unterbrechung dieser Verbindung in der Lei­ tung 20 ein Ventil 21 angebracht ist. Zur Zuführung von Spülwasser zum Reibgefäß 2 ist die Leitung 18 mittels einer Leitung 22 mit dem beispielsweise kommunalen Wassernetz verbunden, wobei hier ebenfalls zur Absperrung der Zuleitung von Leitungswasser in der Leitung 22 ein Ventil 23 angeordnet ist.

Weiterhin weist das Reibgefäß 2 bodenseitig einen Wasserablauf 24 auf, von welchem eine mittels eines Ventiles 25 absperrbare Lei­ tung 26 in einen Abfluß führt. Ebenso führt von dem Überlauf 12 eine Leitung 27 in den Ablauf.

Die gesamte Vorrichtung hat eine Höhe von 1 m und nimmt eine Stellfläche von 0,6 m × 0,6 m ein. Das Fassungsvermögen des Reib­ gefäßes beträgt 258 ml bis zum Überlauf 12.

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind die Innenoberfläche 3 des Reibgefäßes 2 und die Außenoberfläche des Innenkegels 15 soweit auseinandergefahren, daß sich zwischen diesen ein spalt­ förmiger Zwischenraum ergibt. In dieser Stellung kann, wie später noch dargestellt werden wird, durch die Leitung 18 dem Reibgefäß 2 Wasser zugeführt werden und damit Schaum, der sich bei der Ver­ suchsdurchführung gebildet hat, in die Meßkammer 10 eingeschwemmt und nach Messung in den Überlauf 12 gespült und von da aus in die Leitung 27 in den Ablauf oder Ausguß befördert werden. Nach Schließen der Ventile 21 und 23 kann das dann in der Vorrichtung 1 verbliebene Wasser nach Öffnen des Ventiles 25 durch den Wasserab­ fluß 24 und die Leitung 26 ebenfalls dem Ablauf beziehungsweise Ausguß zugeführt werden.

Die in den Fig. 1-3 dargestellte Vorrichtung beziehungsweise dargestellten Vorrichtungsteile können in nicht gezeigter Weise dadurch ergänzt werden, daß das Reibgefäß 2 eine Heizvorrichtung aufweist. Ferner ist es möglich, zusätzlich in der Leitung 18 eine Dosierpumpe vorzusehen, um insbesondere die Zuführung des Spülwas­ sers aus der Leitung 22 dosiert vornehmen zu können. Des weiteren ist es möglich, eine auf der Innenoberfläche 3 des Reibgefäßes oder der Außenfläche des Innenkegels 15 mündende kanülenartige Leitung vorzusehen, mit welcher ein tensidhaltiges Körperreini­ gungsmittel, dessen Schäumungsverhalten mit der Vorrichtung un­ tersucht werden soll, auf die Außenfläche des Innenkegels 15 auf­ zubringen beziehungsweise dieser zuzuführen ist. Beispielsweise mit einer an eine Spritze angeschlossenen Kanüle könnte durch das Reibgefäß das tensidhaltige Körperreinigungsmittel direkt auf den Innenkegel aufgegeben werden, ohne daß das mit dem Deckel 9 ver­ schlossene Reibgefäß 8 geöffnet werden müßte.

In Fig. 2 sind wesentliche Teile der Vorrichtung 1 näher darge­ stellt. Die Fig. 2 zeigt weiterhin die relative Zuordnung von Innenkegel 15 und Reibgefäß 2 in der den zu messenden Schaum er­ zeugenden Stellung. In dieser Stellung liegen die Außenoberfläche von Innenkegel 15 und die Innenoberfläche 3 von Reibgefäß 2 rei­ bend aneinander und rotiert der Innenkegel 15, angetrieben von der Rührerwelle 14, in Richtung des Pfeiles 28. Die Innenoberfläche des Reibgefäßes 2, die in reibendem Kontakt mit der Außenober­ fläche des Innenkegels 15 steht, besteht aus einem Noppen auf­ weisenden Material, speziell einem Noppengummi 29 aus einer Buna/Naturkautschuk-Mischung. Diese ist auf den vorzugsweise aus PVC bestehenden Körper des Reibgefäßes 2 aufgeklebt. Die Ober­ fläche des Innenkegels besteht aus einem Zellgummi 30, vorzugs­ weise aus Naturkautschuk, mit geschlossenen Poren, welches eben­ falls auf die Oberfläche des vorzugsweise aus PVC bestehenden Kör­ pers des Innenkegels 15 aufgeklebt ist. Mit diesen Materialien wurden die besten Versuchsergebnisse erzielt. Es ist aber auch möglich, die aneinanderreibenden Oberflächen von Innenkegel 15 und Reibgefäß 2 aus anderen Kunststoffen oder Vliesstoffen herzu­ stellen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Öffnungswinkel β = 12° be­ trägt. Bei einem Öffnungswinkel β von 10-15° läßt sich der bei den Versuchen gebildete Schaum problemlos in die Meßkammer 10 schwemmen, ohne daß er dabei zerstört wird. Um das Schaumvolumen in der Meßkammer 10 möglichst genau messen zu können, muß während der Versuchsdurchführung eine Mindestmenge an Schaum gebildet wer­ den. Dies wird sehr stark durch die Größe der Reibflächen beein­ flußt. Die aneinanderliegenden Reibflächen von Innenkegel 15 und Reibgefäß 2 weisen bei dem Ausführungsbeispiel eine Größe von 90 cm² auf, welche sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Für den Innenkegel 15 ergibt sich somit eine Höhe h von 100 mm und ein Durchmesser d von 18 mm. Angetrieben wird der Innenkegel 15 mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen pro Minute. Hieraus ergeben sich Tangentialgeschwindigkeiten von 0,408 m/s am größeren und 0,188 m/s am kleineren Kegeldurchmesser. Um zur Erzielung repro­ duzierbarer Meßergebnisse für jeden Versuch einen definierten An­ preßdruck zwischen der Reibfläche von Innenkegel und Reibgefäß einstellen zu können, weist die Vorrichtung weiterhin eine nicht dargestellte Drehmomentmeßeinrichtung auf. Dadurch, daß der über die Rührerwelle 14 und das Rührwerk 13 ortsfest mit dem Stativ 7 verbundene Innenkegel 15 und das mittels der Hubvorrichtung 8 ver­ tikal auf- und abbewegbare Reibgefäß 2 relativ gegeneinander be­ wegbar sind, kann der Anpreßdruck durch Verstellung der Hubvor­ richtung 8 solange verändert werden, bis die an der Rührerwelle 14 angreifende Drehmomentmeßeinrichtung den gewünschten Wert anzeigt.

Das in der Vorrichtung zu untersuchende tensidhaltige Körperrei­ nigungsmittel wird direkt auf die Außenfläche des Innenkegels 15 aufgegeben, solange das Reibgefäß 2 noch nicht mit dem Deckel 8 und dem Schnellverschluß 9 verschlossen ist. D. h. erst nach Auf­ gabe des tensidhaltigen Mittels wird das Reibgefäß 2 verschlossen und werden die entsprechenden Flächen von Innenkegel 15 und Reib­ gefäß 2 in die reibende Aneinanderlage gebracht. Der sich während der Versuchsdurchführung in dem Reibgefäß bildende Schaum wird nach Beendigung des Versuches in die Meßkammer 10 geschwemmt und hier vermessen. Hierzu ist die Meßkammer 10 aus transparentem Ma­ terial, vorzugsweise aus Glas oder Plexiglas, ausgebildet und weist sie eine Maßskala auf. Zur Einschwemmung des gebildeten Schaumes in die Meßkammer 10 werden der Innenkegel 15 und das Reibgefäß 2 zunächst durch Relativbewegung soweit auseinanderge­ fahren, daß sich zwischen den Reibflächen ein Spalt bildet, wie er aus Fig. 1 schematisch ersichtlich ist. Anschließend wird durch den Wasserzulauf 17 Testwasser aus dem Vorratsbehälter 19 dem Reibgefäß 2 zugeführt. Durch den bodenseitigen Testwasserzufluß wird der Schaum langsam mit dem Wasserspiegel aufgeschwemmt. Durch den trichterförmigen Deckel 8 steigt der Schaum in die vorzugs­ weise zylindrische Meßkammer 10. Hier kann nun mit Hilfe der Meß­ skala die Höhendifferenz zwischen der oberen und der unteren Schaumgrenzfläche, d. h. die Höhe beziehungsweise Stärke des in die Meßkammer 10 eingeschwemmten Schaumteppichs gemessen oder ab­ gelesen werden. Aus der ausgemessenen Schaumhöhe und der freien Querschnittsfläche des Zylinders läßt sich das Schaumvolumen be­ rechnen.

Nach dem Ablesen der Höhe des Schaumteppichs kann der Schaum durch weitere Wasserzufuhr, jetzt bevorzugt durch Zufuhr von Spülwasser durch die Leitung 22 in den Überlauf 12 gespült werden, von wo aus Wasser und Schaum in einen Ablauf oder Ausguß gelangen.

Zur Durchführung des Verfahrens werden Innenkegel 15 und Reibgefäß 2 zunächst in die aus Fig. 1 ersichtliche relative Lage zuein­ ander verfahren. Anschließend werden die Reibflächen durch Zulauf von Testwasser aus dem Vorratsbehälter 19 angefeuchtet. Hierzu wird die Vorrichtung 1 durch den Wasserzulauf 17 solange mit Test­ wasser gefüllt, bis dieses gerade am Überlauf 12 austritt. An­ schließend wird das Ventil 21 geschlossen und wird das Ventil 25 geöffnet, so daß das Testwasser durch den Ablauf 24 wieder aus der Vorrichtung 1 ablaufen kann. Anschließend wird ca. 1 ml des ten­ sidhaltigen Körperreinigungsmittels auf die Außenfläche des Innen­ kegels 15 aufgegeben. Dies geschieht entweder durch die nicht dar­ gestellte kanülenartige Zuleitung oder dadurch, daß nach Öffnen des Schnellverschlusses 9 durch Abwärtsbewegung der Hubvorrichtung 8 das Reibgefäß 2 von dem trichterförmigen Deckel 8 mit Meßkammer 10 soweit entfernt wird, daß mittels einer Injektionsspritze das Körperreinigungsmittel auf den Innenkegel 15 aufgegeben werden kann. Anschließend fährt die Hubvorrichtung 4 das Reibgefäß 2 wie­ der nach oben und wird das Reibgefäß 2 mit dem Deckel 8 verschlos­ sen. Weiterhin wird das Reibgefäß 2 mit der Hubvorrichtung 4 dann solange nach oben gefahren, bis die in Fig. 2 dargestellte Reib­ verbindung hergestellt und die Drehmomentmeßanzeige den vorgegebe­ nen und gewünschten Wert anzeigt. Anschließend bleibt das Rührwerk 60 Sekunden eingeschaltet, so daß während dieser Zeit durch die aufeinanderliegenden Reibflächen eine definierte Schaumbildung er­ zeugt wird. Nach Ablauf dieser Versuchszeit wird das Reibgefäß 2 wieder soweit abgesenkt, bis sich der in Fig. 1 schematisch dar­ gestellte Spalt zwischen Innenkegel und Reibgefäß bildet. Nun wird das Ventil 21 wieder geöffnet, so daß weiteres Testwasser in das Reibgefäß 2 einströmen kann. Die Ventile 23 und 25 sind während dieser Zeit geschlossen. Testwasser fließt nun solange zu, bis der gebildete Schaum als auf dem Wasserspiegel aufschwimmender Schaum­ teppich vollständig in die Meßkammer 10 eingeschwemmt worden ist. Nun wird das Ventil 21 geschlossen. Die Höhe des in der Meßkammer 10 auf dem Wasserspiegel aufschwimmenden Schaumes wird abgelesen. Anschließend wird das Ventil 23 geöffnet und strömt Leitungswasser als Spülwasser in das Reibgefäß 2 ein. Mit diesem Spülwasser wird der Schaum in den Überlauf 12 gespült und gelangt von diesem durch die Leitung 27 in einen Ausguß. Nach einiger Zeit wird das Ventil 23 geschlossen und das Ventil 25 geöffnet, so daß das in dem Reib­ gefäß beziehungsweise in der Vorrichtung 1 befindliche restliche Spülwasser durch den Wasserablauf 24 ablaufen und einem Ausguß zugeführt werden kann. Anschließend wird das Ventil 25 geschlossen und steht die Vorrichtung 1 für einen neuen Versuch zur Verfügung.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Schaumerzeugung und Schaummessung bei tensid­ haltigen kosmetischen Körperreinigungsmitteln insbesondere Dusch- und Schaumbädern, gekennzeichnet durch ein Reibgefäß (2) mit kegelförmiger Innenoberfläche (3) und darauf reibend rotierendem Innenkegel (15), wobei Reibgefäß (2) und Innenkegel (15) in axialer Richtung (5) relativ zu­ einander bewegbar sind, und mit deckelseitig angeordneter Schaumvolumenmeßkammer (10) sowie bodenseitigem Wasserzulauf (17) und -ablauf (24).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderliegenden Oberflächen von Reibgefäß (2) und Innenkegel (15) aus Kunststoff-, Gummi- oder Vliesstoffmateri­ alien bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenkegels (15) aus Zellgummi mit ge­ schlossenen Poren, vorzugsweise Naturkautschuk, und die Innen­ oberfläche (3) des Reibgefäßes (2) aus einem Noppen aufweisen­ den Material, vorzugsweise einem Noppengummi aus einer Buna/ Naturkautschuk-Mischung, besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkegel (15) ortsfest und lagestabil an einer mo­ torgetriebenen Rührwelle (14) mit Drehmomentmeßeinrichtung angeordnet und das Reibgefäß (2) mittels einer Hubvorrichtung (4) zum Gegeneinanderpressen von Oberflächen von Reibgefäß (2) und Innenkegel (15) vertikal verfahrbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibgefäß (2) oberhalb seines kegelförmigen Innenbe­ reiches mit einem trichterförmigen Deckel (8) mit in die Meß­ kammer (10) übergehendem Ausgang verschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (10) in ein Überlaufgefäß (12) mündet.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (10) zylinderförmig ausgebildet ist und aus transparentem Material besteht.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (10) eine Maßskala aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (14) durch die Meßkammer (10) geführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reibgefäß (2) mittels einer Dosierpumpe Testwasser zuzuführen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibgefäß (2) beheizbar ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenkegel (15) mittels einer kanülenartigen Lei­ tung tensidhaltiges Körperreinigungsmittel aufbringbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkegel (15) einen Öffnungswinkel (β) von 10-15°, vorzugsweise 12°, aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Reibfläche in einer Größe von 70-100 cm², vor­ zugsweise von 85-90 cm², aufweist.

15. Verfahren zur Schaumerzeugung und Schaummessung bei tensidhal­ tigen kosmetischen Körperreinigungsmitteln, insbesondere Dusch- und Schaumbädern, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Körperreinigungsmittel auf die Außen­ fläche eines in einem Reibgehäuse rotierend bewegbaren Innen­ kegels gegeben, dieser rotierend an einer kegelförmigen Innen­ fläche des Reibgefäßes reibend vorbeibewegt wird und der ent­ stehende Schaum in einer Meßkammer aufgefangen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für die Schaumbildung das in dem Reibgefäß vor­ zugsweise während einer Versuchszeit von 60 s mit einer Rei­ nigungsmittelmenge von vorzugsweise 1 ml gebildete Schaumvo­ lumen gemessen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auseinanderbewegen von Innenkegel und Reibgefäß der gebildete Schaum durch zulaufendes Wasser in die Meßkammer geschwemmt wird.

18. Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 14 zur Schaumerzeugung und Schaummessung bei tensidhaltigen kosmetischen Körperreinigungsmitteln, insbe­ sondere bei Dusch- und Schaumbädern.