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Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Zahnbürste ist aus der US-PS 34 51 086 bekannt.
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Auf dem Gebiet der Zahnpflege wird dauernd eine rege Forschungs- und Entwicklungstätigkeit betrieben, wobei nicht zuletzt der Ausbildung und Handhabung der Zahnbürsten große Bedeutung beigemessen wird. Verschiedene Methoden des Zähnebürstens sind vorgeschlagen und praktiziert worden, wie das Drehen der Bürste in Längsrichtung der Zähne und das Frottieren der Zähne in deren Querrichtung sowie Drehen und Frottieren in Kombination. Diese Kombination wird am meisten empfohlen, sie ist aber auch die komplizierteste und am meisten zeitraubende Methode, falls sie in korrekter Weise mit den herkömmlichen Zahnbürsten ausgeführt werden soll, die einen flachen Kopf haben, von dessen einer Seite die Borsten vorstehen. Mit solchen Bürsten muß man nämlich das Drehen und das Frottieren nacheinander bei unausgesetzter Änderung der Hand- und Armstellungen ausführen.
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Aus der obengenannten US-PS ist eine Zahnbürste bekannt, bei der der Bürstenkopf in einer wählbaren Richtung mittels eines Elektromotors drehbar und hin- und herbewegbar ist. Die Wahl der Drehrichtung des Bürstenkopfs ist dadurch bestimmt, daß die Bürste stets vom Zahnhals in Richtung auf die freien Zahnenden bürsten soll.
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Ein Nachteil dieser bekannten Zahnbürste besteht darin, daß es mühsam ist, die Drehrichtung des Bürstenkopfes einzustellen bzw. während des Gebrauchs, insbesondere beim Umsetzen der Bürste, zu wechseln.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zahnbürste der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die richtige Drehrichtung nicht gesondert eingestellt zu werden braucht, sondern die Einrichtungen aufweist, die automatisch die richtige Drehrichtung einstellen, in welchem Kieferteil die Bürste auch immer benutzt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt,
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Fig. 2 zusammenwirkende, wellenförmige Flächen bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in perspektivischer Seitenansicht, und
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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.
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Ein becherförmiger Betätigungsteil 10 mit einer Seitenwand 11 und einer ringförmigen, inneren Bodenfläche 12, die in Umfangrichtung aufeinanderfolgende Wellenkämme 13 und Wellentäler 14 (vgl. Fig. 2, wo diese Fläche in perspektivischer Ansicht gezeigt ist) aufweist, ist in einem Gehäuse 15 drehbar gelagert, wobei der Teil 10 von einer Welle 16 a und zwei einander diametral gegenüberliegenden, schmalen und mit dem Gehäuse in einem Stück ausgebildeten Streifen des Gehäusematerials gegen Bewegung quer zur Längsrichtung des Gehäuses gehaltert ist. Die Fläche 12 wirkt mit einer ringförmigen Fläche 17 mit Wellenkämmen 18 und Wellentälern 19 (Fig. 2) auf einem im Gehäuse 15 in Längsrichtung gleitbar angeordeten, hin- und hergehenden Glied 20 zusammen, das aus einem ringförmigen Teil 21, dessen Unterseite die Fläche 17 umfaßt, einem annähernd halbringförmigen Teil 22 und einem ringförmigen Lagerteil 23 besteht. Die Welle 16 a hat einen unteren Teil profilierten, beispielsweise sechskantigen, Querschnitt, und der Betätigungsteil 10 hat eine entsprechend profilierte Begrenzungswand für seine innere Öffnung, so daß die Welle 16 a mit dem Betätigungsteil 10 in Drehverbindung steht, jedoch in ihrer Längsrichtung in diesen Teil 10 gleitet. Über dem genannten Wellenteil hat die Welle 16 a einen Teil solchen Querschnitts, beispielsweise kreisförmigen Querschnitts, daß die Welle im Verhältnis zum hin- und hergehenden Glied 20 frei drehbar ist. Bei der Drehbewegung des Betätigungsteils 10 streichen die Kämme 13 und Täler 14 der Fläche 12 über die Kämme 18 und Täler 19 der Fläche 17 des hin- und hergehenden Gliedes 20, wobei dieses hin- und herbewegt wird (aufwärts und abwärts in Fig. 1), gleichzeitig wie sich die Welle 16 a dreht. Um eine positive Hin- und Herbewegung sicherzustellen, ist zwischen einem Gehäuseteil und dem Teil 21 des hin- und hergehenden Gliedes 20 eine Feder 24 vorgesehen. Der Lagerteil 23 des Gliedes 20 ist mit einem Träger 25 für einen zylindrischen Bürstenkopf 26 verbunden, so daß sich der Träger 25 zusammen mit dem Glied 20 hin- und herbewegt. Der Bürstenkopfträger 25 umfaßt eine Zahnscheiben/Zahnriemenübersetzung mit zwei Zahnscheiben 27 a, 27 c und einem Zahnriemen 27 b, wobei die Zahnscheibe 27 c mit dem Bürstenkopf 26 verbunden ist, um sich mit diesem zu drehen, während die Zahnscheibe 27 a mit einer Welle 16 b verbunden ist, die mit der Welle 16 a verbunden ist, jedoch in Längsrichtung von dieser Welle getrennt ist. Die Wellen 16 a und 16 b sind derart miteinander verbunden, daß sie als Einheit drehbar, jedoch in Längsrichtung im Verhältnis zueinander beweglich sind. Der Lagerteil 23 des hin- und hergehenden Gliedes 20 hat eine solche Begrenzungswand für seine innere Öffnung, daß diese gemeinsame Drehung bzw. Relativbewegung der Wellen gewährleistet ist.
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Für die genannte Verbindung der Wellen 16 a und 16 b sorgt ein ausschließlich zur Gleitbewegung in Längsrichtung im Gehäuse gelagerter, zylinderischer Teil 28, in welchem ihrerseits eine zur Drehbewegung mit der Welle 16 a verbundene, hohle Hülse 16 c gelagert ist, die axial verschiebbar, jedoch undrehbar verbunden ist mit der Welle 16 b; indem ein in der Hülse 16 c aufgenommener Teil dieser Welle einen profilierten, beispielsweise sechskantigen, Querschnitt hat, wobei die innere Öffnung der Hülse 16 c eine dementsprechende Profilierung aufweist.
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Die Zahnscheiben 27 a, 27 c und der Zahnriemen 27 b sind in eine passende Ausnehmung im Träger 25 eingelegt, so daß sich bei Drehung des Betätigungsteils 10 die dabei eine einzige Welle 16 bildenden Wellen 16 a und 16 b und, unter Vermittlung der Übersetzung 27 a-27 c, der Bürstenkopf 26 drehen, welch letzterer sich gleichzeitig unter Vermittlung des Gliedes 20 und des damit verbundenen Bürstenkopfträgers 25 hin- und herbewegt, wobei sich die Wellen 16 a und 16 b im Verhältnis zueinander bewegen.
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Es sei betont, daß die genannten, zur gleichzeitigen Drehung miteinander eingreifenden bzw. nicht miteinander eingreifenden Teile der Wellen 16 a, 16 b und die Hülse 16 c eine solche Längsausdehnung haben, daß die Wellen 16 a, 16 b und somit der Bürstenkopf 26 gemäß obigem eine volle Umdrehung in der beliebigen Drehrichtung und dabei gleichzeitig eine Anzahl Hin- und Herbewegungen oder Hübe ausführen können, deren Anzahl von der Anzahl zusammenwirkender Wellenkämme und Wellentäler 13, 14 bzw. 18, 19 bestimmt wird.
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Mit den soweit beschriebenen Einzelteilen hat die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Zahnbürste außerdem aber noch ein anderes wichtiges Merkmal, um ein wirksames Zähnebürsten zu ermöglichen, und zwar die Verschiebung der Längsachse des zylindrischen Bürstenkopfes 26 im Verhältnis zur Längsachse des Bürstengriffs, der aus dem Gehäuse 15 und dem Bürstenträger 25 besteht. Diese Verschiebung wird dadurch ermöglicht, daß der Bürstenkopf am freien Ende eines in seitlicher Richtung schräg oder gerade vorstehenden Teils des Bürstenträgers 25 angebracht ist, wobei die Längsachse des Bürstenkopfs 26 vorteilhafterweise zur Längsrichtung des Griffs parallel angeordnet ist. Durch diese seitliche Verschiebung kann die Längsachse des Bürstenkopfes - wenn der Griff beim Zähnebürsten waagerecht im Verhältnis zur Zahnreihe gehalten wird - stets parallel zur Zahnfleischkante gegen die Zähne angesetzt werden, so daß die Borsten über die gesamte, den Zähnen zugewandte Fläche des Bürstenkopfes zum Bürsten von der Zahnfleischkante zum freien Ende der Zähne wirksam sind. Dies ist bei Zahnbürsten, wo Bürstenkopf und Griff miteinander fluchten und die Zahnbürste zum Bürsten schräggehalten werden muß, nicht der Fall, denn hier ist die von dem Borstenspitzen definierte Borstenfläche im Verhältnis zur Zahnfleischkante im Mund schräggstellt, wodurch die der Hand des Benutzers am nächsten liegenden Borsten des Bürstenkopfes die äußerst kritischen Reinigungsstellen am Übergang zwischen der Zahnfleischkante und den Zähnen nicht oder nur mit Schwierigkeiten erreichen können.
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Beim Zähnebürsten ist die Richtung, in der sich die Borsten beim Drehen bewegen von großer Bedeutung. Ein wirksames Zähnebürsten setzt nämlich voraus, daß der Bürstenkopf derart gedreht wird, daß die Borsten in Richtung von der Zahnfleischkante zum freien Ende der Zähne über die Zahnflächen hinwegstreichen. Um den zylindrischen Bürstenkopf 26 der in Fig. 1 gezeigten Zahnbürste für diese bevorzugte Richtung einstellen zu können, gleichviel wo im Munde die Zähne zu bürsten sind, ist die Zahnbürste mit einer die bevorzugte Arbeitsrichtung bestimmenden Einrichtung versehen. In der dargestellten Ausführungsform hat diese Einrichtung zwei drehbare Zahnräder 29, 30, die untereinander in je einer Ausnehmung im Gehäuse 15 gelagert sind und in ihrer Mitte eine profilierte Öffnung zum Eingriff mit einem dementsprechend profilierten Teil 31 der Welle 16 aufweisen. Die Zähne der Zahnräder 29, 30 sind zur Zusammenwirkung mit je einem festen Zahn 29 a, 30 a vorgesehen, der an der Seitenwand der für die Zahnräder vorgesehenen Ausnehmungen ausgebildet ist. Die Zähne 29 a, 30 a und die Zähne der Zahnräder 29, 30 sind derart ausgebildet, daß sich das Zahnrad 29 nur in der einen Richtung und sich das Zahnrad 30 nur in der anderen Richtung drehen kann. Um den Wellenteil 31 mit dem einen oder anderen Zahnrad 29 bzw. 30 in Eingriff bringen zu können, ist der Bürstenträger 25 drehbar gelagert um Lagerteil 23 des hin- und hergehenden Gliedes 20, und eine im Abstand von der Welle 16 b liegende Stange 32 ist mit dem Träger 25 fest verbunden. Die Stange 32 streckt sich in das Gehäuse 15 hinein und ist darin drehbar. Die Stange hat an ihrem freien Ende eine profilierte, schräge Nockenfläche 33, die mit einem von dem zur Gleitbewegung in Längsrichtung im Gehäuse 15 gelagerten Teil 28 seitlich vorstehenden Zapfen 34 zusammenwirkt, um diesen und dadurch die Welle 16 a in der Zeichnung aufwärts oder abwärts längs der Nokkenfläche zu betätigen, je nach der Drehrichtung der Stange 32, aus einer Neutrallage, in der der Zapfen 34 mit dem mittleren Teil der Nockenfläche 33 - gesehen in der Neigungsrichtung der Nockenfläche - in Berührung steht. Durch Drehung des Trägers 25 kann der Wellenteil 31 dazu gebracht werden, sich aus einer gezeigten Neutrallage zwischen den Zahnrädern 29, 30 zum Eingriff mit dem einen oder anderen Zahnrad zu bewegen, je nach der Drehrichtung des Trägers 25.
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Eine in der genannten Neutrallage des Zapfens 34vorgespannte Feder 35 führt die Welle 16 a aus einer Lage, in der Wellenteil 31 mit dem unteren Zahnrad 29 eingreift, in diejenige Neutrallage zurück, in der sich der Wellenteil 31 zwischen den Zahnrädern 29, 30 befindet, und die Welle 16 a wird aus einer Neutrallage in eine Lage geführt, in der der Wellenteil 31 mit dem oberen Zahnrad 30 eingreift.
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Zur Bewegung der Nockenfläche 33, so daß sie die obengenannten Bewegungen der Welle 16 a gewährleistet, ist im Gehäuse eine Ausnehmung 37 vorgesehen (Fig. 3), die einen T-förmigen, seitlich von der Stange 32 vorstehenden Vorsprung 38 aufnimmt, wobei die Ausnehmung 37 bogenförmige Teile 37 a besitzt, die sich in entgegengesetzten Richtungen von einem für das Bein des T vorgesehenen Teil erstrecken und je eine Feder 39 enthalten sowie je nach der Drehrichtung der Stange 32 den diesbezüglichen Seitenflansch 38 a des T-förmigen Vorsprungs 38 aufnehmen. Die Federn 39 wirken der Bewegung der Seitenflansche 38 a des T-förmigen Vorsprungs in die bogenförmigen Teile 37 a hinein entgegen und sind somit bestrebt, den T-förmigen Vorsprung 38 in die Neutrallage zurückzuführen, in welcher Lage der Vorsprung in Fig. 3 gezeigt ist.
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Auf der Welle 16 a ist ferner eine Scheibe 40 mit profiliertem Umfang befestigt, die sich während der Bewegung der Welle 16 a in die Neutrallage und wieder aus ihr heraus in einer Ausnehmung 41 im Gehäuse 15 bewegt, wobei die Scheibe 40 in einer Neutrallage mit der inneren, der Welle 16 a zugewandten Kantenfläche eines von der Seitenbegrenzungswand der Ausnehmung 41 vorspringenden Flansches 42 eingreift. Diese Kantenfläche ist in einer dem Umfangsprofil der Scheibe 40 entsprechenden Weise profiliert, wodurch der Flansch 42 die Scheibe 40 nach versenkten Ausnehmungsteilen 41 a, 41 bauf beiden Seiten des Flansches 41 in nur einer Lage der Scheibe 40 während einer Umdrehung derselben hindurchlassen kann. Fig. 1 zeigt diese der Neutrallage der Scheibe 32 entsprechende Durchlaßlage des Flansches.
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Die Federkonstanten der Federn 35 und 39 sind so gewählt, daß die Neutrallagen des T-förmigen Vorsprungs 38, der Nockenfläche 33, des Wellenteils 31 und der Scheibe 40 einander entsprechen. Wenn der Träger 25 in der einen Richtung gedreht wird, wird die Welle 16 a nach unten verschoben, was dadurch ermöglicht wird, daß sich die Scheibe 40 in der obengenannten Neutrallage befindet, wobei die Scheibe 40 im Ausnehmungsteil 41 a gehalten wird und bei Drehung mittels des Betätigungsteils 10 eine Umdrehung in der vom unteren Zahnrad 29 bestimmten Richtung ausführen kann. Das Zahnrad 29 greift dabei mit dem Wellenteil 31 ein, wonach die Scheibe 40 unter Vermittlung der Feder 35 und der Feder 39 in die Neutrallage zurückgeführt wird. Beim Drehen des Trägers 35 in der entgegengesetzten Richtung wird die Welle 16 a unter Vermittlung der Feder 35 aufwärts verschoben, wobei die Scheibe 40 im Ausnehmungsteil 41 b gehalten wird und bei Drehung mittels des Betätigungsteils 10 eine Umdrehung in der entgegengesetzten Richtung ausführen kann, indem der Wellenteil 31 dabei mit dem oberen Zahnrad 30 eingreift, wonach die Scheibe 40 unter Vermittlung der entsprechenden Feder 39 in die Neutrallage zurückgeführt wird. Um den Bürstenträger 25 zu drehen, wird der Bürstenkopf 26 leicht gegen die Zahnflächen gedrückt, wobei sich der Träger im Verhältnis zum Gehäuse 15 dreht und die oben beschriebenen, die Drehrichtung des Bürstenkopfes bestimmenden Eingriffe der Nockenfläche 33 mit dem Zapfen 34 sowie des Wellenteils 31 mit dem Zahnrad 29 bzw. 30 ausgeführt werden. Die genannte erwünschte Arbeits- oder Drehrichtung des Bürstenkopfes 26 wird leicht durch Anbringung des diesbezüglichen Zahnrades 29 bzw. 30 in der hierfür korrekten Ausnehmung 41 a bzw. 41 b bestimmt. Mit für die erwünschte Arbeitsrichtung korrekten Zahnrädern 29, 30 erhält man stets die korrekte Arbeitsrichtung des Bürstenkopfes, d. h. vom Zahnfleisch bis zu den freien Enden der Zähne, und die entgegengesetzte Drehrichtung wird gesperrt. Es leuchtet ein, daß dies immer dann erfolgt - gleichviel an welcher Stelle im Munde gebürstet wird - wenn die Zahnbürste derart gehalten wird, daß die vom Griff abgewandte Seite des Bürstenkopfes 26 gegen die Befestigung der Zähne im Oberkiefer bzw. Unterkiefer gerichtet ist. Diese korrekte Bürstrichtung erhält man bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wenn das untere Zahnrad eine Drehbewegung nach links zuläßt und eine Drehbewegung nach rechts sperrt, und wenn das obere Zahnrad 30 eine Drehbewegung nach rechts zuläßt und eine Drehbewegung nach links sperrt.
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Auch die Zeit, während der die Zähne jedes Kiefernbereichs gebürstet werden, ist von Bedeutung. Diese Zeit darf nicht zu kurz sein, und dies ist bei der vorliegenden Erfindung berücksichtigt und indirekt schon früher berührt worden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine Umdrehung des Bürstenkopfes für ein zufriedenstellendes Bürsten des gewählten Kiefernbereichs ausreicht. Mit der beschriebenen Anordnung der Scheibe 40 erhält man gerade eine Umdrehung des Bürstenkopfes. Würde man den genannten leichten Druck des Bürstenkopfes gegen die Zähne aufrechterhalten, nachdem der Bürstenkopf eine Umdrehung ausgeführt hat, so daß die Scheibe 40 nicht in ihre Neutrallage zurückkehrt, fährt der Bürstenkopf fort, sich in der erwünschten Richtung zu drehen, was natürlich kein Nachteil ist. Um dem Benutzer anzuzeigen, daß eine Umdrehung vollendet ist, d. h. daß an der berührten Kiefernstelle ein hinreichendes Bürsten ausgeführt ist, können an der Zahnbürste Anzeigemittel hierfür vorgesehen werden, die beispielsweise aus biegsamen einander teilweise überlappenden Zungen am freien Umfang des Flansches 42 und am Umfang der Scheibe 40 bestehen können. Diese Zungen erzeugen einen hörbaren Knips, wenn sich die Scheibe 40 in die Neutrallage bewegt. Es sei betont, daß ein Zähnebürsten mit der erfindungsmäßigen Zahnbürste wesentliche Vorteile gegenüber der Frottier- und vor allem der Drehmethode bietet. Eine vorteilhafte Wirkung ist, daß man durch Drehen des Rotors oder des Betätigungsteils 6 und 10 nur mit den Fingern sowohl eine Drehbewegung wie eine Hin- und Herbewegung des Bürstenkopfes erzeugen kann, d. h. eine Kombination des Frottierens und des Drehens. Eine weitere vorteilhafte Wirkung besteht darin, daß die Bürste durch das Drehen des Bürstenkopfes in erster Linie gegen das Zahnfleisch gedreht wird. Am Übergang vom Zahnfleisch zu den Zähnen befindet sich eine Einbuchtung, wodurch der auf die Borsten ausgeübte Druck, wenn sich diese vom Zahnfleisch in die Einbuchtung hineinbewegen, nachläßt und sich die Borsten in der Einbuchtung sammeln und einen vorteilhaften Winkel zur Ausführung einer durch die Hin- und Herbewegung des Bürstenkopfes erzeugten Frottierbewegung in der aus zahnhygienischem Gesichtspunkt kritischen Einbuchtung einnehmen.