-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Zahnbürste.
-
Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Zahnbürste mit
einem Kopf, der an einer vorderen Längsseite eines Griffes angeordnet
ist, wobei der Kopf an seinem proximalen Ende auf der Seite des
Griffes einen feststehenden Teil und an seinem apikalen Ende einen
beweglichen Teil besitzt, welcher federnd um eine Querachse herum
angelenkt ist, welche sich in beide Richtungen nach oben und unten
drehen kann, wobei die beiden Teile des Kopfes an ihrer jeweiligen
Oberseite mit weichelastischen Borstenelementen wie Haaren ausgestattet sind.
-
Eine
Zahnbürste
dieser Art wird in dem Dokument US-A-4.691.405 beschrieben.
-
Per
Definition wird das distale Ende am freien Ende des Griffes der
Zahnbürste,
das die weichelastischen Borstenelemente wie Haare besitzt, als Kopf
der Zahnbürste
bezeichnet.
-
Derzeit
ist es mit den Zahnbürsten
mit Gelenkkopf nicht möglich,
die Innenseiten und Außenseiten
der Zähne
gleichzeitig wirkungsvoll zu reinigen.
-
Außerdem ist
die Drehbewegung des beweglichen Teils des Kopfes willkürlich, so
dass die Berührungsfläche der
Borsten mit den Zähnen
nicht optimiert werden kann, noch verleiht es dem Benutzer beim
Zähneputzen
eine angenehme Empfindung, wenn sich der Kopf der Zahnbürste in
seinem Mund befindet.
-
In
dem Dokument EP-A-0.990.401 wird eine Zahnbürste beschrieben, wie sie in
der Präambel
von Anspruch 1 definiert ist.
-
Mit
der Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden, indem eine
neue Konstruktion einer Zahnbürste
vorgestellt wird, die insbesondere ein wirksames Putzen der Innenflächen und
Außenflächen der
Zähne ermöglicht.
-
Die
Erfindung zielt auch darauf ab, dank einer besseren "Steuerung" der Bewegungen des
beweglichen Teils den Putzkomfort für den Benutzer zu verbessern.
-
Zu
diesem Zweck wird mit der Erfindung eine Zahnbürste der Art, wie sie oben
beschrieben wurde, vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche
Teil um die Querachse herum angelenkt ist, die sich am apikalen
Ende eines jeden Abschnittes der Gabel und im wesentlichen auf halber
Länge des
Kopfes befindet.
-
Nach
weiteren Merkmalen der Erfindung
- – sind die
Bürstenebene
des feststehenden Teils und die Bürstenebene des beweglichen
Teils im Ruhezustand der Bürste
gegenüber
der allgemeinen Ebene der Oberseite des feststehenden Teils geneigt;
- – führt die
querverlaufende Drehachse im Ruhezustand der Bürste durch den Mittelabschnitt
hindurch;
- – sind
der feststehende Teil und der bewegliche Teil des Kopfes zusammen
aus einem einzigen Stück
geformt;
- – sind
der feststehende Teil und der bewegliche Teil in Ruheposition der
Zahnbürste
im großen und
ganzen komplanar, wobei sie eine Unterseite und eine Oberseite des
Kopfes begrenzen, und die Unterseite des Kopfes besitzt am apikalen Ende
jedes Abschnittes der Gabel eine querverlaufende Einkerbung, so
dass zwei Gelenke mit elastischer Anlenkung des beweglichen Teils
gegenüber
dem feststehenden Teil gebildet werden;
- – nach
einer Ausführungsart
der Erfindung ist jede Einkerbung zumindest teilweise mit einem
elastisch verformbaren Elastomer gefüllt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung. Zu deren besserem Verständnis beziehen
wir uns auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen
-
1 eine
Seitenansicht, die eine Zahnbürste
gemäß der Beschreibung
der Erfindung in ihrem Ruhezustand zeigt;
-
2 eine
Draufsicht auf die Zahnbürste
von 1;
-
3 eine
Draufsicht in vergrößerter Perspektive,
die den Kopf der Zahnbürste
von 1 zeigt, und zwar ohne die Fasern oder Borsten;
-
4 eine
vergrößerte Draufsicht,
die den Kopf der Zahnbürste
aus 1 zeigt;
-
5 eine
vergrößerte Ansicht
von unten, die den Kopf der Zahnbürste aus 1 zeigt;
-
6 eine
Draufsicht in vergrößerter Perspektive,
die den Kopf des Zahnbürste
aus 1 zeigt;
-
7 eine
Seitenansicht, die den Kopf der Zahnbürste aus 1 in
nach unten gekippter Position zeigt;
-
8 eine
Ansicht ähnlich
der vorhergehenden, die den Kopf der Zahnbürste aus 1 in
nach oben gekippter Position zeigt.
-
In
den 1 und 2 wird eine Zahnbürste 10,
die gemäß den Angaben
der Erfindung hergestellt worden ist, in ihrem Ruhezustand gezeigt.
-
Der
Ruhezustand der Zahnbürste 10 wird
als die relative Position definiert, die von ihren verschiedenen
Teilen oder Abschnitten eingenommen wird, wenn keine Kraft auf die
Zahnbürste 10 ausgeübt wird.
-
Die
Zahnbürste 10 besitzt
einen Griff 12, der im großen und ganzen entlang einer
Längsachse
X-X ausgerichtet ist.
-
Nachfolgend
wird in der Beschreibung ohne Anspruch auf Vollständigkeit
eine Ausrichtung von vorn nach hinten entlang der Längsachse
X-X verwendet, die einer Ausrichtung von oben nach unten in den 1 und 2 entspricht.
-
Die
Zahnbürste 10 besitzt
an ihrem freien Vorderende des Griffs 12 einen Bürstenkopf 14.
-
Im
Ruhezustand der Zahnbürste 10 besitzt der
Kopf 14 im wesentlichen die Form einer Platte, die in einer
Längsebene
P verläuft,
welche in der Ebene von 2 enthalten ist, und zwei gegenüberliegende
Seiten begrenzt, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen,
und willkürlich
als Oberseite 16 und Unterseite 18 bezeichnet
werden.
-
Oben
und unten an der Zahnbürste 10 wird ausgehend
von der Oberseite 16 oder der Unterseite 18 des
Kopfes 14 jeweils willkürlich
entsprechend der Lage definiert, wie sie platziert wird.
-
Bei
der Oberseite 16 handelt es sich hier um die Seite des
Kopfes 14, welche die weichelastischen Borstenelemente 20d, 20p, 20f besitzt.
-
Bei
den weichelastischen Borstenelementen 20d, 20p, 20f handelt
es sich beispielsweise um parallel verlaufende Fasern oder Borsten,
die senkrecht zur Ebene der Oberseite 16 des Kopfes 14 verlaufen.
-
Die
Fasern bzw. Borsten 20d, 20p, 20f, mit denen
die Zähne
geputzt werden, können
beispielsweise aus einem thermoplastischen Material wie Polyamid
oder Polyäthylen
hergestellt sein, aber sie können
auch aus Naturseide oder anderen analogen Elementen bestehen.
-
Der
Kopf 14 besitzt an seinem hinteren, proximalen Ende, d.h.
auf der Seite des Griffs 12, einen feststehenden Teil 22,
und an seinem distalen oder apikalen, vorderen Ende einen beweglichen
Teil 24.
-
Bei
dem feststehenden Teil 22 handelt es sich um eine U-förmige Gabel
mit zwei Abschnitten 26, 28, die im wesentlichen
parallel und in Längsrichtung
verlaufen, und deren mittlerer oder querverlaufender Abschnitt 27 mit
dem Hauptteil des Griffes verbunden ist.
-
Wie
auf den 1 und 2 zu sehen
ist, besitzt die Gabel 22 Büschel 30 feststehender
Fasern bzw. Borsten 20f die gleichmäßig auf ihrer gesamten Oberseite 32 verteilt
sind.
-
Wie
in 1 zu sehen ist, begrenzen die freien Enden der
feststehenden Fasern bzw. Borsten 20f eine obere Putzebene 34 oder
eine feststehende Putzebene.
-
Der
bewegliche Teil 24 ist am freien Ende 36, 33 eines
jeden Abschnittes 26, 28 der Gabel 22 um eine
Querachse Y-Y herum, d.h. um eine Achse herum, die im wesentlichen
orthogonal zur Längsachse X-X
verläuft,
und sich in der allgemeinen Ebene des Kopfes 14 befindet,
elastisch angelenkt.
-
Der
bewegliche Teil 24 besitzt einen mittleren Abschnitt 40,
der mit Spiel im Innern der Gabel 22 aufgenommen wird,
und zwar zwischen den Längsabschnitten 26, 28 und
einem Block 42 mit apikalem Ende, das den mittleren Abschnitt 40 über die
freien Enden 36, 38 der Längsabschnitte 26, 28 der
Gabel 22 in der Ebene P verlängert.
-
Der
mittlere Abschnitt 40 und der Block 42 mit apikalern
Ende bilden eine im großen
und ganzen starre Einheit.
-
Wie
man insbesondere auf den 4 und 5 sehen
kann, besitzt der U-förmige
Schlitz 41, der die Gabel 22 von dem mittleren
Abschnitt 40 trennt, einander gegenüberliegende Ränder 45 mit Wellenprofil
entlang der Längsebene
P, so dass die transversale Breite des Kopfes 14 optimiert
werden kann, um zu vermeiden, dass das Teil bei der Borstenbestückung bricht.
-
Im
Ruhezustand der Zahnbürste 10 sind
der bewegliche Teil 24 und die Gabel 22 im wesentlichen komplanar
und befinden sich in der Längsebene
P.
-
Wie
in 2 zu sehen ist, besitzt der bewegliche Teil 24 Büschel 30 von
Borsten 20p, 20d, die gleichmäßig über seiner gesamten Oberseite 44 verteilt
sind.
-
Der
mittlere Abschnitt 40 besitzt proximale Borsten 20p und
der Block 42 mit apikalem Ende besitzt apikale Borsten 20d.
-
Wie
in 1 zu sehen ist, begrenzen die freien Enden der
Borsten 20p, 20d des beweglichen Teils 24 eine
obere oder bewegliche Bürstenebene 46.
-
Entsprechend
den Angaben der Erfindung verläuft
die bewegliche Bürstenebene 46 im
Ruhezustand der Zahnbürste 10 im
wesentlichen parallel zu der feststehenden Bürstenebene 34, und
die durchschnittliche Höhe
der feststehenden Bürstenebene 34 ist
niedriger als die durchschnittliche Höhe der beweglichen Bürstenebene 46.
-
Im
Ruhezustand der Zahnbürste 10 sind
die feststehende Bürstenebene 34 und
die bewegliche Bürstenebene 46 vorzugsweise
in einem Winkel α gegenüber der
Ebene der Oberseite 16 des Kopfes 14, d.h. hier
gegenüber
der Längsebene
P, geneigt, so dass die Höhe
der Borsten 20f 20p, 20d jeder Bürstenebene 34, 36 vom
proximalen Ende des Kopfes 14 in Richtung seines apikalen
Endes allmählich abnimmt.
-
Jedes
freie Ende 36, 38 eines Längsabschnittes 26, 28 der
Gabel 22 ist mit dem Block mit apikalem Ende 42 durch
ein Gelenk 48, 50 mit elastischer Anlenkung verbunden.
-
Vorzugsweise
sind die Gabel 22 und der bewegliche Teil des Kopfes 14 zusammen
mit mindestens einem Teil des Griffes 12 der Zahnbürste 10 aus einem
einzigen Stück,
z.B. aus Polyäthylen,
geformt.
-
Bei
jedem Gelenk 48, 50 handelt es sich um einen Film
oder eine Schicht 49, 51, der bzw. die in der
Unterseite 18 des Kopfes als querverlaufende Einkerbung 52, 54 hergestellt
ist.
-
Im
Längsschnitt
ist jede querverlaufende Einkerbung 52, 54 im
großen
und ganzen V-förmig und
sie besitzt zwei längs
einander gegenüberliegende
Seiten, bzw. eine nach hinten gerichtete 58, 60 Seite
und eine nach vorn 62, 64 gerichtete Seite.
-
Entsprechend
der dargestellten Ausführungsart
ist jede Einkerbung 52, 54 hier teilweise mit einem
elastisch verformbaren Elastomer gefüllt 56, 57.
-
Wie
in den 5 und 6 zu sehen ist, sind die beiden
querverlaufenden Einkerbungen 52, 54 durch eine
Kehle 53 geringer Tiefe miteinander verbunden, die in der
Unterseite 43 des Blockes 42 mit apikalem Ende
gebildet wird, und die mit dem gleichen Elastomer gefüllt ist
wie die Einkerbungen 52, 54.
-
Dadurch
dass sie die beiden Einkerbungen 52, 54 miteinander
verbindet, ermöglicht
es die Kehle 53, dass die beiden Einkerbungen 52, 54 bei
der Herstellung der Zahnbürste 10 durch
eine seitliche Einspritzung mit Elastomer von einer Seite des Kopfes 14 gleichzeitig
gefüllt
weiden können.
-
Die
Kehle 53 stellt darüberhinaus
an der Unterseite 43 des Blockes 42 mit apikalem
Ende ein dekoratives Muster, hierin Form eines M, dar.
-
Aufgrund
des Vorhandenseins von Einkerbungen 52, 54 in
der Unterseite 18 des Kopfes 14 besitzt die Verbindung
zwischen dem beweglichen Teil 24 und der Gabel 22 eine
leichte Biegesteifigkeit um die Querachse Y-Y herum, die durch die
Elastomerfüllungen 56, 57 nicht
kompensiert wird.
-
Aufgrund
der Gelenke 48, 50 kann sich der bewegliche Teil 24 also
gegenüber
der Gabel 22 um die Querachse Y-Y herum frei bewegen.
-
Die
Elastomerfüllungen 56, 57 dienen
dazu, den beweglichen Teil 24 elastisch in seine Ruhestellung
Pr zu bringen, die dem Ruhezustand der Zahnbürste 10 entspricht,
in dem sich der bewegliche Teil 24 in der Längsebene
P befindet.
-
Die
Querachse Y-Y befindet sich vorzugsweise auf halber Länge des
Kopfes 14 und sie verläuft
im Ruhezustand der Zahnbürste 10 durch
das apikale Ende 66 des mittleren Abschnittes 40 des
beweglichen Teils 24 hindurch.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass die Oberseite 16 des Kopfes 14 gegenüber den
Gelenken 48, 50, d.h. in den quer einander gegenüberliegenden beiden
Drehbereichen, keine Borsten 20 und Einkerbungen besitzt,
was insbesondere die Reinigung des Kopfes 14 nach der Benutzung
der Zahnbürste 10 erleichtert.
-
Außerdem reicht
die Stärke
des Films bzw. der Schicht 49, 51 für eine Borstenbestückung nicht aus
und das Vorhandensein von Borstenbüscheln in diesem Bereich des
Kopfes 14 könnte
das Kippen des Kopfes 14 um seine Querachse Y-Y herum behindern.
-
Der
Elastomer, mit dem die querverlaufenden Einkerbungen 52, 54 gefüllt sind,
wird insbesondere wegen seiner elastischen Eigenschaften gewählt, weil
er wie ein normales thermoplastisches Material eingespritzt und
gefärbt
werden kann, weil er eine physikalischchemische Verbindung mit dem Kunststoff,
z.B. Propylen oder Polyamid, ermöglicht, der
für die
Herstellung des Kopfes 14 verwendet wurde, und weil er
die Gesetze für
Materialien erfüllt,
die mit Lebensmitteln in Berührung
kommen.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass der mittlere Abschnitt 40 und
die Gabel 22 in Querrichtung breit genug sind, um mehrere
aneinander angrenzende Büschel 30 von
Borsten 20p, 20f aufzunehmen.
-
Der
mittlere Abschnitt 40 besitzt hier zwei parallele Längsreihen
von Büscheln 30 proximaler Borsten 20p und
die Gabel 22 besitzt hier eine Reihe von Büscheln 30 feststehender
Borsten 20f an ihrem gesamten äußeren Umfang, d.h. ab dem freien
Ende 36 eines Längsabschnittes 26 bis
zu dem freien Ende 38 des anderen Längsabschnittes 28.
-
Es
werden nun die Bewegungen des beweglichen Teils 24 des
Zahnbürste 10 gemäß der Erfindung
erklärt,
insbesondere unter Bezugnahme auf die 7 und 8.
-
Da
sich die Zahnbürste 10 in
ihrem Ruhezustand befindet, wenn man auf den Kopf 14 im
wesentlichen orthogonal zu der Längsebene
P einen Druck ausübt,
der stärker
auf die proximalen Borsten 20p wirkt als auf die apikalen
Borsten 20d, dreht sich der bewegliche Teil 24 um
die Querachse Y-Y herum nach oben, d.h. dass der Block 42 mit
apikalem Ende nach oben kippt, während
der mittlere Abschnitt 40 nach unten kippt, wie in 7 dargestellt
ist.
-
Unter
Bezugnahme auf 7 kippt also der bewegliche
Teil 24 gegenüber
dem feststehenden Teil 22 des Kopfes 14 im großen und
ganzen entgegen dem Uhrzeigersinn um die Querachse Y-Y herum.
-
Die
Rückseite 58, 60 jeder
Einkerbung 52, 54 entfernt sich dann also von
der dazugehörigen
Vorderseite 62, 64, was zu einer elastischen Dehnung des
Elastomers jeder Füllung 58, 57 führt, die
anschließend
ihre ursprüngliche
Form wieder einzunehmen versucht, indem der bewegliche Teil 24 elastisch wieder
in seine Ruheposition Pr zurückgeholt
wird, wenn man die auf den Kopf 14 ausgeübte Kraft
lockert.
-
Wenn
man umgekehrt auf den Kopf 14 einen Druck ausübt, der
im wesentlichen orthogonal zur Längsebene
P verläuft,
und der stärker
auf die apikalen Borsten 20d wirkt als auf die proximalen
Borsten 20p, dreht sich der bewegliche Teil 24 um
die Querachse Y-Y herum nach unten, d.h. dass der Block 42 mit
apikalem Ende nach unten kippt, während der mittlere Abschnitt 40 nach
oben kippt, wie in 8 gezeigt wird.
-
Wie
in 8 gezeigt, kippt also der bewegliche Teil 24 gegenüber dem
feststehenden Teil 22 des Kopfes 14 im großen und
ganzen im Uhrzeigersinn um die Querachse Y-Y herum.
-
Die
Rückseite 58, 60 jeder
Einkerbung 52, 54 nähert sich dann ihrer Vorderseite 62, 64,
was zu einer elastischen Kompression des Elastomers in jeder Füllung 56, 57 führt, die
anschließend
versucht, ihre ursprüngliche
Form wiederzuerlangen, indem der bewegliche Teil 24 wieder
elastisch in seine Ruheposition Pr zurückgeholt wird, wenn die auf
den Kopf 14 ausgeübte
Kraft gelockert wird.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass sich die freien Enden der Büschel A
der Borsten des beweglichen Teils 24, die an die Gelenke 48, 50 angrenzen, auf
den freien Enden der Büschel
B der Borsten des gegenüberliegenden,
feststehenden Teils 22 gegenüber der Querachse Y-Y abstützen, wenn
der bewegliche Teil 24 nach unten kippt, was zu einer leichten Durchbiegung
dieser freien Enden führt,
wie man in 7 sehen kann.
-
Nach
einer nicht gezeigten Ausführungsvariante
der Erfindung kann man zwischen den an die Gelenke 48, 50 angrenzenden
Borstenbüscheln
A, B einen Zwischenraum vorsehen, so dass sich ihre freien Enden
beim Kippen des beweglichen Teils 24 nach unten nicht berühren.
-
Wenn
sich auf dem Film oder den Schichten 49, 51 Borstenbüschel befinden
würden,
so würden diese
das Kippen des beweglichen Teils 24 nach unten behindern.
-
In
einer Ausführungsvariante,
nach der die Einkerbungen 52, 54 kein Elastomer
enthalten, erfolgt die elastische Rückholung aufgrund der elastischen
Merkmale des für
das Formen der Zahnbürste 10 gemäß der Erfindung
verwendeten Materials.
-
Die
unterschiedliche Höhe
zwischen der feststehenden 34 und der beweglichen 46 Bürstenebene
ermöglicht
es dem Benutzer, die Drehung des beweglichen Teils 24 in
Abhängigkeit
von dem Druck zu steuern, den er mit dem Kopf 14 auf seine
Zähne ausübt.
-
Wenn
er seine Zähne
waagrecht putzt, übt
er auf sämtliche
Borsten 20 des beweglichen Teils 24, der sich
nicht dreht, einen im wesentlichen gleichmäßigen Druck aus.
-
Wenn
er seine Zähne
an einem gebogenen Bereich putzt, unabhängig davon, ob dies an der
Seiteninnenfläche
oder an der Seitenaußenfläche der Zähne geschieht,
wird durch den Druck, der auf eine Seite der Borsten 20d, 20p des
beweglichen Teils 24 gegenüber der Querachse Y-Y ausgeübt wird,
sein Kippen ausgelöst,
so dass er im großen
und ganzen der Biegung der Zähne
folgt.
-
Die
feststehenden Borsten 20f wirken insbesondere, wenn der
mittlere Abschnitt 40 nach unten kippt, um anstelle seiner
proximalen Borsten 20p, die dazu tendieren, nach unten
zu verschwinden, die Funktion des Bürstens zu erfüllen.