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Die Erfindung betrifft Zahnbürsten, insbesondere
Zahnbürsten
zum Handgebrauch und mit einem flexibilitätsmodifizierenden Merkmal in
ihrem Griff.
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Zahnbürsten mit flexibilitätsmodifizierenden Merkmalen
in ihrem Griff sind bekannt, z. B. offenbart die US-A-5054154 die
Möglichkeit
einer Zahnbürste mit
einem Gelenk zwischen ihrem Handgriff und ihrem Hals, d. h. dem
Teil der Zahnbürste
zwischen dem Griff und dem Kopf. Allgemein vermochten es aber die
flexibilitätsmodifizierenden
Merkmale bekannter Zahnbürsten
nicht, die Flexibilität
der Zahnbürste
auf einen präzisen
Punkt im Zahnbürstenaufbau
zu konzentrieren, weshalb es zum flexiblen Biegen der Zahnbürste über eine
vage definierte Zone kommt. Auch das präzise "Abstimmen" der Flexibilität der Zahnbürste kann bei bekannten Konstruktionen schwierig
sein.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
darin, diese Probleme bekannter Zahnbürsten zu überwinden und eine Zahnbürste bereitzustellen,
bei der die Flexibilität
auf eine genau definierte Stelle konzentriert werden kann und sich
unabhängig
von der Auswahl spezieller Aufbaumaterialien für die Zahnbürste leicht abstimmen läßt.
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Erfindungsgemäß wird eine Zahnbürste nach
Anspruch 1 bereitgestellt.
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Das Gelenk liegt zwischen dem Griff
und dem Hals. In dieser Beschreibung ist der Kopf als der Teil der
Zahnbürste
festgelegt, der die Borsten trägt, der
Griff ist als der Teil der Zahnbürste
festgelegt, der mit der Hand beim Gebrauch gehalten wird, und der Hals
ist als der Teil der Zahnbürste
zwischen dem Kopf und Griff festgelegt.Oft verengt sich eine Zahnbürste über den
Halsbereich zwischen dem Griff und Kopf.
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Die Richtung der Relativdrehung geht zweckmäßig von
einer anfänglichen
unbeanspruchten Ruheposition zu einer Position, in der der Zahnbürstenkopf
von seiner Ruheposition in Borstenspitzen-Zahnbürstenkopf-Richtung verschoben
ist, und das Torsionselement ist zweckmäßig ein Element, das Torsionskraft
ausüben
kann, um den Kopf in Gegenrichtung zur Ruheposition und idealiter
in diese zurückzuführen. Bewirkt
wird diese Verschiebung durch Druck, der auf die Spitzen der Borsten
beim Zähneputzen
durch den Benutzer ausgeübt
wird, was Druck darauf ausübt.
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In einer Ausführungsform hat die Zahnbürste ein
einzelnes erstes Gelenkteil, das sich vom Kopfende der Zahnbürste zum
Griffende erstreckt, und ein einzelnes zweites Gelenkteil, das sich
vom Griffende zum Kopfende erstreckt, wobei das erste und zweite Gelenkteil
jeweils auf einer Seite einer Ebene liegen, die parallel zur Längsachse
ist und diese aufweist.
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In einer weiteren Ausführungsform
hat die Zahnbürste
zwei zweite Gelenkteile, die sich vom Griff der Zahnbürste zum
Kopf erstrecken, und ein erstes Gelenkteil, das sich vom Hals zum
Griff zwischen den beiden zweiten Gelenkteilen erstreckt.
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Die Zahnbürste der Erfindung kann als
separates Kopfende und Griffende vorgesehen sein. In einer Ausführungsform
können
diese nur durch das Torsionselement verbunden sein.
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Zum Beispiel können ein separates Kopfende,
bei dem es sich um den Kopf und Hals handelt, und ein separates
Griffende so aufgebaut sein, daß sie
jeweilige Verbindungsteile haben, die miteinander kooperieren, um
das Kopfende und Griffende zusammenzuhalten. Beispielsweise können solche
Verbindungsteile durch Ineinanderschnappen zusammenwirken, d. h.
wobei ein oder beide Verbindungsteile federnd sind und der Vorgang
des Zusammenbringens der Verbindungsteile eine Rampenfläche an einem
Teil über
eine Rampenfläche
am anderen Teil und über
sie hinaus drückt,
so daß zum
erneuten Trennen der Verbindungsteile Federkraft überwunden
werden muß.
Sind das Kopfende und Griffende aus federnden Kunststoffmaterialien
hergestellt, kann die Federkraft solcher Kunststoffmaterialien genutzt
werden, um für
eine solche federnde Schnappverbindung zu sorgen. Alternativ kann
die Zahnbürste
der Erfindung ein einstückiges
Kopfende und Griffende haben, wobei mindestens ein Teil des Torsionselements
einstückig
zwischen ihnen gebildet ist und sie koppelt.
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Es kann eine (Trag-) Achse vorhanden
sein, mit der die Relativdrehachse festgelegt ist. Diese Achse kann
ein Lagerloch durchlaufen oder sich in eine Lagerbuchse einpassen,
was durch bzw. im ersten und/oder zweiten Gelenkteil erfolgt. Zum
Beispiel kann das Lagerloch die Form eines Achslochs haben, das
das jeweilige erste und/oder zweite Teil vollständig durchläuft. Beispielsweise kann die
Lagerbuchse die Form einer Konkavität haben, die das erste bzw.
zweite Teil nicht vollständig
durchläuft
und in der das Achsschenkelende sitzt. Eine solche Achse kann vom
ersten oder zweiten Gelenkteil getrennt oder damit einstückig sein,
und die Relativdrehung über
einen begrenzten Winkel kann um diese Achse erfolgen. Alternativ
können
die Teile durch ein Torsionselement verbunden sein, das einstückig mit
dem ersten und/oder zweiten Gelenkteil sein kann.
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Hat die Zahnbürste den zuvor beschriebenen
Aufbau mit separatem Kopfende und Griffende, können das Kopfende und Griffende
aus unterschiedlichen Aufbaumaterialien oder unterschiedlich farbigen
Materialien hergestellt sein, um z. B. ihren Aufbau visuell zu unterstreichen.
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Das Torsionselement ist ein Element,
das Torsionskraft auf die Teile ausübt und ihre Relativdrehung
so einschränkt,
daß die
beiden Teile nur über
einen begrenzten Winkel relativ zueinander drehen können, und
diese Drehung erzeugt einen federnden Torsionseffekt, der die Zahnbürste in
der Tendenz in die Ausgangsruhekonfiguration des ersten und zweiten
Teils zurückführt. Dadurch
verleiht das Torsionselement dem Griff der Zahnbürste Flexibilität, was dazu
beiträgt, übermäßigen Druck
beim Zähneputzen
zu reduzieren.
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Eine Art von Torsionselement ist
gebildet durch einen Kopf, Hals und Griff, die aus Kunststoffmaterial
hergestellt sind, und ein Torsionselement, das einstückig aus
dem Kunststoffmaterial hergestellt ist, aus dem das Kopfende und
Griffende der Zahnbürste
hergestellt sind, und einstückig
mit dem Hals und dem Griff verbunden ist und dazwischen liegt. Ein
solches Torsionselement kann einen sich seitlich erstrecken den,
d. h. lotrecht zur Zahnbürstenlängsachse
liegenden, Torsionsstab aufweisen. Dieser Torsionsstab kann jeden
geeigneten Querschnitt haben, z. B. einen unrunden Querschnitt um
die Relativdrehachse des Kopfendes und Griffendes, und aus einem
federnden Material bestehen, das einstückig aus dem Kunststoffmaterial
des Zahnbürstenkopfendes
oder -griffendes hergestellt sein kann. Ein solcher Torsionsstab
kann sich vollständig
oder teilweise über
die Zahnbürstenbreite
zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil erstrecken. Ein solcher
Torsionsstab kann das erste und zweite Gelenkteil koppeln, z. B.
einstückig
koppeln. Ist das Kopf- bzw. Griffende mit einem solchen Torsionsstab
versehen, kann das andere Ende mit einer Achsbuchse versehen sein,
in die und vorzugsweise durch die sich der Torsionsstab erstreckt,
wobei die Achsbuchse einen ähnlichen
Querschnitt wie der Torsionsstab hat.
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Zweckmäßig können ein solcher Torsionsstab
und eine solche Achsbuchse auch die o. g. Verbindungsteile aufweisen,
zum Beispiel kann der Torsionsstab in die Achsbuchse einschnappen.
Alternativ kann der Torsionsstab das erste und zweite Teil wie zuvor
erwähnt
einstückig
koppeln.
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Eine weitere Art von Torsionselement
weist ein Elastomermaterial auf, das mit dem Kopfende und/oder Griffende
verbunden ist, z. B. mit dem ersten und/oder zweiten Gelenkteil,
und zwischen ihnen liegt. Verfahren zum Verbinden von Elastomer-
und Kunststoffmaterialien in Zahnbürsten sind in der Technik der
Zahnbürstenherstellung
bekannt. Beispielsweise können
die Kunststoff- und Elastomerteile miteinander verschmolzen sein,
was z. B. die W0 98/27847 offenbart. Ein solches Elastomermaterial kann
eine unbegrenzte freie Drehung der Teile relativ zueinander verhindern
und kann bewirken, daß die Teile
nur über
den begrenzten Winkel relativ drehen. Ein solches Elastomermaterial
kann die Form einer Füllung
zwischen dem Kopf- und Griffende haben, z. B. zwischen dem ersten
und zweiten Gelenkteil. Eine solche Füllung kann die Form einer Schicht
haben, die z. B. zwischen den überlappenden
Teilen seitlich eingefügt
ist. Bei diesem Aufbau kann die natürliche Elastizität des Elastomermaterials
dazu dienen, die erforderliche Torsionskraft zu erzeugen, wenn das erste und
zweite Gelenkteil über
ihren begrenzten Winkel relativ zueinander drehen.
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Zusätzlich oder alternativ kann
das Elastomermaterial die Form eines Torsionsstabs haben, der sich
zwischen dem Kopfende und Griffende erstreckt, z. B. zwischen dem
ersten und zweiten Gelenkteil, und kann zur Achse ausgerichtet sein,
um die sich die Relativdrehung über
einen begrenzten Winkel vollzieht. Ein solcher Torsionsstab verdreht
sich, wenn die Teile relativ zueinander drehen, wodurch eine Torsionskraft
erzeugt wird. Ein solcher Elastomertorsionsstab kann mit dem Kunststoffmaterial
des ersten und zweiten Teils verbunden sein.
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Eine derartige Füllung kann einen Verbundaufbau
aus Elastomer und dem Kunststoffmaterial der Zahnbürste aufweisen.
Bei einem solchen Aufbau kann das Kunststoffmaterial die Form von
Strukturen haben, die sich innerhalb der Füllung von der Oberfläche des
Kopfendes und Griffendes, z. B. des ersten und zweiten Gelenkteils,
erstrecken und der Relativdrehung Widerstand entgegensetzen, um
so die Füllung
weniger flexibel als ohne solche Strukturen zu machen. Beispielsweise
kann ein solcher Verbundaufbau eine Elastomermaterialmasse aufweisen,
und in diese Masse können
Kunststoffmaterialteile eingebettet sein, die mit dem ersten und/oder zweiten
Teil so gekoppelt, z. B. einstückig
hergestellt, sind, daß bei
Relativbewegung des ersten und zweiten Teils zueinander, z. B. über den
begrenzten Winkel, die Kunststoffmaterialteile danach streben, sich in
der Elastomermasse zu bewegen, und dadurch eine Torsionskraft als
Ergebnis der natürlichen
Elastizität
der Elastomermaterialmasse erfahren.
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Ein solcher Aufbau kann es ermöglichen, daß sich die
Zahnbürste
biegt, vorzugsweise in der Ebene, zu der die Längsachse und die Borstenrichtung
gehört,
und kann ferner für
Dämpfung
der Flexibilität
sorgen. Dadurch läßt sich
die Flexibilität
in anderen Richtungen, z. B. der Breite nach, begrenzen. Bei diesem
Aufbau kann das Elastomermaterial somit als vollständig schwimmendes
Lager fungieren.
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Eine weitere Art von Torsionselement
verfügt über ein
dünnes
Koppelglied aus einem federnden Material, das vorzugs weise einstückig mit
dem Kunststoffmaterial des ersten und zweiten Gelenkteils und aus
dem Kunststoffmaterial der Zahnbürste hergestellt
ist, zwischen dem Kopfende und Griffende, z. B. zwischen dem ersten
und zweiten Gelenkteil, so daß die
o. g. Relativdrehung der Teile um die Achse eine Verdrehungskraft
auf das Koppelglied ausübt,
das dadurch, sofern es geeignete Maße hat, eine der Drehung entgegenwirkende
Torsionskraft erzeugen kann.
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Zum Beispiel kann ein solches Koppelglied eine
Spiraloder Wendelstruktur aus dem Kunststoffmaterial aufweisen,
diedas Kopfende und Griffende koppelt, z. B. zwischen dem ersten
und zweiten Gelenkteil und als Kopplung dazwischen. Eine solche Spiral-
oder Wendelstruktur kann einstückig
mit dem Kunststoffmaterial des Kopf- und Griffendes hergestellt
sein, z. B. des ersten und zweiten Gelenkteils. Die Mitte der Spiralstruktur
oder die Achse der Wendelstruktur kann die Achse aufweisen, um die
sich die Relativdrehung vollzieht. Es kann eine (Trag-) Achse in
der Mitte der Spirale oder Wendel vorhanden sein, und die Wendel-
oder Spiralstruktur(en) kann (können)
mit dieser Achse gekoppelt sein. Eine solche Spiralstruktur kann
mehrere Arme aufweisen, die sich in einer Spiralkurve von einer
Mittel der Spirale radial ausbreiten. Eine solche Wendelstruktur
kann eine oder mehrere Wicklungen einer Wendel aufweisen, die eine
Wendelmittelachse umgeben. Ist z. B. ein einzelnes erstes oder zweites
Gelenkteil vorhanden, das seitlich zwischen zwei zweiten bzw. ersten Gelenkteilen
liegt, können
zwei solche Spiral- oder Wendelstrukturen vorhanden sein. Beispielsweise können das
erste und/oder zweite Gelenkteil eine Öffnung im Inneren haben, wobei
die Mitte der Spiralstruktur an oder nahe der Mitte der Öffnung liegt,
und die Außenenden
der Spiralarme können
mit der Innenfläche
der Öffnung
gekoppelt sein.
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Ist eine solche Spiral- oder Wendelstruktur vorhanden,
kann die Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil
die Spirale oder Wendel aufwickeln und so eine Torsionskraft in
entgegengesetzter Verdrehungsrichtung erzeugen. In einer Form eines
solchen Aufbaus kann eine Spiralstruktur eine Mittel(trag)achse
aufweisen, mit der die Relativdrehach se des ersten und zweiten Gelenkteils
festgelegt ist und die mit dem ersten oder zweiten Gelenkteil gekoppelt,
z. B. einstückig
hergestellt, ist, und von der sich ein oder vorzugsweise mehrere
Spiralarme radial ausbreiten, wobei der (die) Spiralarm(e) mit dem
zweiten bzw. ersten Gelenkteil gekoppelt, vorzugsweise einstückig, sind.
In einer Form eines solchen Aufbaus kann eine Wendelstruktur eine
Mittel(trag)achse aufweisen, mit der die Relativdrehachse des ersten
und zweiten Gelenkteils festgelegt ist und die mit dem ersten oder
zweiten Gelenkteil gekoppelt, z. B. einstückig hergestellt, ist, und
von der sich ein oder vorzugsweise mehrere Wendelarme radial ausbreiten,
wobei der (die) Wendelarm (e) mit dem zweiten bzw. ersten Gelenkteil
gekoppelt, vorzugsweise einstückig,
sind.
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Alternativ kann das Koppelglied so
dünn hergestellt
sein, daß es
zur Flexibilität
des Koppelglieds effektiv keinen praktischen Beitrag leistet, und
kann primär
vorgesehen sein, damit die Kunststoffteile der Zahnbürste einstückig aus
Kunststoffmaterial geformt werden können, z. B. kann das Koppelglied durch
Restkunststoffmaterial in einem Spritzgießkanal gebildet sein, wobei
das Torsionselement ein Elastomermaterial zwischen dem ersten und
zweiten Gelenkteil aufweist. Ein solches dünnes Koppelglied kann so dünn hergestellt
sein, daß es
sich völlig
frei verbiegen oder sogar abschnellen oder abscheren kann, wenn
die Zahnbürste,
z. B. erstmals, verwendet wird, so daß das Elastomermaterial als
Torsionselement wirkt, da bei Verwendung eines solchen Koppelglieds
in einer Zahnbürste
der Erfindung ein zuvor beschriebenes Elastomermaterial auch zwischen
den Teilen vorhanden ist.
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Eine weitere Art von Torsionsteil
ist durch einen Aufbau gegeben, bei dem das Kopfende und Griffende
mit jeweiligen Torsionsteilen versehen sind, von denen mindestens
eines federnd ist, so daß bei Relativdrehung
des Kopfendes und Griffendes zueinander die jeweiligen Torsionsteile
aufeinander liegen, z. B. als Ergebnis der Relativbewegung eines
Torsionsteils über
den Umfang relativ zum anderen, und die Federkraft eine Torsionskraft
erzeugt. Zweckmäßig ist
die Feder kraft der Torsionsteile dadurch vorgesehen, daß mindestens
eines von ihnen ein federndes Elastomermaterial aufweist.
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Zum Beispiel können ein oder mehrere der Torsionsteile
ein erstes Teil aufweisen, das sich von der Relativdrehachse des
Kopfendes und Griffendes radial erstreckt, und das andere Teil kann
ein zweites Teil aufweisen, das auf dem Bogen liegt, dem das erste
Teil während
der Relativdrehung folgt, so daß das
erste und zweite Teil während
der Relativdrehung aufeinander liegen. Das erste und/oder zweite Teil
können
ein federndes Elastomermaterial aufweisen.
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Alternativ können z. B. zwei der ersten
bzw. zweiten Torsionsteile auf dem Bogen liegen, dem das erste oder
zweite Torsionsteil während
der Relativdrehung folgt, so daß das
erste und zweite Teil während
der Drehung aufeinander liegen. Dieses erste und/oder zweite Teil
können
ein federndes Elastomermaterial aufweisen.
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Die Zahnbürste der Erfindung kann auch
zusammenwirkende Endanschlageinrichtungen aufweisen, um zu unterstützen oder
zu veranlassen, daß die
Teile nur über
einen begrenzten Winkel relativ zueinander drehen, z. B. Strukturen,
die an den Grenzen des begrenzten Winkels aneinanderstoßen, um so
eine weitere Relativdrehung zu verhindern. Solche Strukturen können z.
B. von zueinanderweisenden Oberflächen der überlappenden Teile vorstehen, z.
B. den Oberfläche
des ersten und zweiten Gelenkteils, und können mit solchen Teilen jeweils
einstückig
sein. Verfügt
das Koppelglied zwischen dem Kopfende und Griffende, z. B. zwischen
dem ersten und zweiten Gelenkteil und als Kopplung dazwischen, über die
o. g. Spiraloder Wendelstruktur aus dem Kunststoffmaterial, so kann
eine solche Struktur auch als Endanschlageinrichtung fungieren,
weil die Spirale oder Wendel aufgewickelt wird und in einer speziellen
Drehrichtung nicht mehr weiter drehen kann.
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Aufgrund des zuvor beschriebenen
Aufbaus der Zahnbürste
der Erfindung kann die Flexibilität der Zahnbürste unabhängig vom Kunststoffmaterial
de Zahnbürste
gestaltet sein und läßt sich
z. B. durch die Zusammensetzung, Menge oder Form des Elastomermaterials
bestimmen. Außerdem
läßt sich
die Flexibilität
des Griffs durch die Position und den Aufbau des Ge lenks bestimmen,
um so die Flexibilität auf
einen präzisen
Punkt in der Zahnbürste
zu konzentrieren.
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Im folgenden wird die Erfindung lediglich
als Beispiel anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 zeigen eine Drauf- bzw.
Seitenansicht eines Aufbaus der Zahnbürste der Erfindung.
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3 und 4 zeigen eine Drauf- bzw. Seitenansicht
eines weiteren Aufbaus der Zahnbürste
der Erfindung.
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5 und 6 zeigen alternative Aufbauten des Gelenks
von Zahnbürsten
der Erfindung in teilweise im Schnitt gezeigten Seitenansichten.
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7 bis 18 zeigen teilweise weggeschnittene Perspektivansichten
alternativer Aufbauten von Zahnbürsten
der Erfindung.
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Gemäß 1 und 2 weist eine Zahnbürste einen
Kopf 1, einen Handgriff 2 und einen Hals 3 zwischen
dem Kopf 1 und Griff 2 auf, die alle auf einer Zahnbürstenlängsachse
A-A angeordnet sind. Vom Kopf 1 stehen Borsten 4 in
einer allgemeinen Borstenrichtung B-B vor.
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Die Zahnbürste ist in Form eines separaten Kopfendes 5 und
eines Griffendes 6 hergestellt. Vom Kopfende 5 erstreckt
sich ein erstes Gelenkteil 7 zum Griffende 6.
Vom Griffende 6 erstreckt sich ein zweites Gelenkteil 8 zum
Kopfende 5. Die beiden Gelenkteile 7 und 8 überlappen
sich längs
und liegen auf entgegengesetzten Seiten einer Ebene nebeneinander,
die parallel zur Längsachse
A-A und zur Borstenrichtung B-B ist, wobei es sich um die Ebene
des Papiers in 1 handelt. Die Gelenkteile 7 und 8 können über einen
kleinen Winkel um eine Achse C-C relativ zueinander drehen. Deutlich
ist, daß die
Gelenkteile 7 und 8 vor dem Griffende bzw. dem
Kopfende enden, was kleine Spalte 9, 10 beläßt, die
einen Zwischenraum für
die Gelenkteile 7 und 8 bilden, um relativ zueinander
zu drehen. Zwischen den Gelenkteilen 7 und 8 liegt
ein Torsionselement 11 in Form eines Elastomermaterials,
das mit jedem der Gelenkteile 7, 8 verbunden ist.
Das Elastomermaterial 11 hat die Form einer Schicht, die
relativ zur Breite der Zahnbürste
dünn und
scheibenförmig
ist. In dieser Form kann sich die Zahnbürste um die Achse C-C verbiegen,
vorzugsweise in der Ebene der Borstenrichtung B-B, d. h. in der
Ebene des Papiers von 2.
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In einer Abwandlung des Aufbaus von 1 und 2 können ein
oder beide Gelenkteile 7, 8 mit einem Loch (nicht
gezeigt) durchstochen sein, durch das sich eine (Trag-) Achse (nicht
gezeigt) erstreckt, die zur Achse C-C ausgerichtet ist und um die
sich die Relativdrehung der Gelenkteile 7, 8 voll-ziehen kann. Eine
solche Achse kann mit einem nicht durchstochenen Gelenkteil 7 oder 8 einstückig sein.
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In 3 und 4 sind 1 und 2 funktionell entsprechende
Teile entsprechend numeriert. Vom Griffende 6 der Zahnbürste von 3 und 4 erstrecken
sich zwei zweite Teile 8. Vom Kopfende 5 der Zahnbürste von 3 und 4 erstreckt
sich ein erstes Gelenkteil 7, das sich zwischen den beiden
zweiten Gelenkteilen 8 erstreckt. Deutlich ist, daß das erste und
zweite Gelenkteil 7 und 8 vor dem Griffende bzw. dem
Kopfende enden, was kleine Spalte 9, 10 beläßt, die
einen Zwischenraum für
die Gelenkteile 7 und 8 bilden, um relativ zueinander
zu drehen. Zwischen den Gelenkteilen 7 und 8 liegen
zwei Torsionselemente 11 in Form eines Elastomermaterials,
das mit den Gelenkteilen 7, 8 verbunden ist. In 3 und 4 kann
die Anordnung der Gelenkteile 7 und 8 umgedreht
sein, so daß sich
die beiden ersten Gelenkteile 7 vom Kopfende 5 erstrecken
und sich ein einzelnes zweites Teil 8 vom Griffende 6 zwischen
den beiden ersten Gelenkteilen 7 erstreckt, wobei wiederum
zwei Torsionselemente 11 zwischen ihnen liegen. Das Elastomermaterial 11 hat
erneut die Form einer Schicht, die relativ zur Zahnbürstenbreite
dünn und scheibenförmig ist.
In dieser Form kann sich die Zahnbürste um die Achse C-C verbiegen,
vorzugsweise in der Ebene der Borstenrichtung B-B, d. h. in der
Ebene des Papiers von
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4.
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In einer Abwandlung des Aufbaus von 3 und 4 können ein
oder mehrere der ersten und/oder zweiten Gelenkteile 7, 8 mit
einem Loch (nicht gezeigt) durchstochen sein, durch das sich eine
(Trag-) Achse (nicht gezeigt) erstreckt, die zur Achse C-C ausgerichtet
ist und um die sich die Relativdrehung der Gelenkteile 7, 8 vollziehen
kann. Eine solche Achse oder solche Achsen kann (können) mit
einem nicht durchstochenen Gelenkteil 7 oder 8 einstückig sein.
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In 5 und 6 sind der Zahnbürste von 1 bis 4 entsprechende Teile entsprechend numeriert.
In 5 und 6 sind
das erste und zweite Gelenkteil 7 und 8 durch
einen dünnen
Kunststoffstachel 12 einstückig gekoppelt, der in 5 einen runden Querschnitt und in 6 einen rechtwinkligen Querschnitt hat.
Durch diese Koppelstachel 12 kann die Zahnbürste in
einem Stück
geformt sein. Die Stachel 12 können so dünn hergestellt sein, daß sie zur
Federkraft oder Flexibilität
der Kopplung zwischen den Gelenkteilen wenig oder überhaupt
nichts beitragen, und können
auch abscheren, wenn die Zahnbürste verwendet
wird. Scheren die Stachel 12 im Gebrauch ab, kommt es,
obwohl die Zahnbürste
mit den die Gelenkteile 7 und 8 koppelnden Stacheln
versehen ist, im Gebrauch zur Trennung der Gelenkteile 7 und 8 und
des Kopf- bzw. Griffendes. Alternativ können die Stachel 12 auch
als Torsionselemente fungieren, wobei der im Schnitt rechtwinklige
Stachel 12 von 6 eine Feinsteuerung
der Federkraft des Zahnbürstengriffs
durch Einstellung seiner Maße
ermöglicht.
Die Stachel 12 sind in einem weiteren Torsionselement 11 in
Form eines Elastomermaterials eingeschlossen.
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Das Elastomermaterial 11 hat
wiederum die Form einer Schicht, die relativ zur Breite der Zahnbürste dünn und scheibenförmig ist.
In dieser Form kann sich die Zahnbürste um die Achse C-C verbiegen,
vorzugsweise in der Ebene der Borstenrichtung B-B, d. h. in der
Ebene des Papiers von 5 und 6.
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In 7 bis 15 sind Teile, die der Zahnbürste von 1 bis 6 entsprechen,
entsprechend numeriert.
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7 zeigt
eine Zahnbürste
mit ähnlichem Aufbau
wie in 3 und 4, d. h. mit einem ersten Gelenkteil 7,
das sich zwischen zwei zweiten Gelenkteilen 8 erstreckt.
Seitlich vom ersten Gelenkteil 7 stehen zwei entgegengesetzte
Achsschenkel 13 vor, die sich in entsprechende Buchsenlager 14 in
den beiden zweiten Gelenkteilen 8 einpassen, wodurch die ersten
und zweiten Gelenkteile 7 und 8 um die Achse C-C
relativ zueinander drehen können.
Das Griffende 2 und Kopfende 3 der Zahn bürste können getrennt hergestellt
und zusammengebaut werden, z. B. indem das erste Gelenkteil 7 zwischen
den beiden zweiten Gelenkteilen 8 einschnappt. Vorhanden
ist eine Füllung 11 aus
Elastomermaterial zwischen den ersten und zweiten Gelenkteilen 7, 8,
die als Torsionselement wirkt und ihre Relativdrehung begrenzt.
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8 zeigt
eine Zahnbürste
mit ähnlichem Aufbau
wie in 7, und entsprechende Teile
sind entsprechend numeriert. Zwischen dem ersten Gelenkteil 7 und
zweiten Gelenkteil 8 liegen Endanschlageinrichtungen 15, 16,
bei denen es sich um Strukturen handelt, die mit der Oberfläche des
jeweiligen Teils 7, 8 einstückig sind und von ihr vorstehen, und
die Stoßflächen 17 haben,
die anstoßen,
um die Grenzen der Relativdrehung festzulegen. Vorhanden ist eine
Elastomermaterialfüllung 11 (der
Deutlichkeit halber nicht gezeigt) zwischen dem ersten und zweiten
Gelenkteil 7, 8, die als Torsionselement wirkt
und ihre Relativdrehung begrenzt.
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9 zeigt
eine Zahnbürste
mit einem ersten Gelenkteil 7, das sich zwischen zwei zweiten
Gelenkteilen 8 erstreckt. Die ersten und zweiten Gelenkteile 7, 8 sind
mit koaxialen Löchern 19, 20 durchstochen,
die eine Achse 21 durchläuft, die aus Elastomermaterial
hergestellt ist, das mit dem Kunststoffmaterial der ersten und zweiten
Gelenkteile 7, 8 verbunden ist. Bei Relativdrehung
der ersten und zweiten Gelenkteile 7, 8 wirkt
die Achse 21 als Torsionsstab. Zwischen den ersten und
zweiten Gelenkteilen 7, 8 liegen Endanschlageinrichtungen
in Form von Schlitzen 22 im ersten Gelenkteil 7 und
einstückigen Vorsprüngen 23 in
die Schlitze 22 von der Oberfläche der zweiten Gelenkeinrichtungen 8.
Die Vorsprünge 23 haben
nur eine begrenzte Bewegung in den Schlitzen 22, was nur
eine begrenzte Relativdrehung ermöglich.
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10, 11 und 12 zeigen
alle Zahnbürsten, bei
denen ein einzelnes erstes Gelenkteil 7 vorhanden ist,
das sich zwischen zwei zweiten Gelenkteilen 8 mit einer
Elastomermaterialfüllung 11 erstreckt,
die zwischen den ersten und zweiten Gelenkteilen 7, 8 liegt
und mit ihnen verbunden ist. In 10 hat
die Füllung 11 die
Form einer Schicht, die zwischen die Teile 7, 8 eingefügt ist,
und in 11 und 12 ist
eine Elastomermaterialachse 21 ähnlich wie die Achse 21 von 9 vorhanden. In jedem der drei Aufbauten von 10, 11 und 12 sind Kunststoffmaterialstrukturen 24 vorhanden,
die sich innerhalb der Füllung 11 einstückig erstrecken,
und zwar in 10 von der Oberfläche des
ersten Gelenkteils 7 und in 11 und 12 von der Oberfläche des zweiten Gelenkteils 8. Diese
Strukturen haben die Form von Flügeln,
Prallplatten oder Schaufeln, die der Relativdrehung Widerstand entgegensetzen,
um so die Füllung 11 weniger
flexibel als ohne die Strukturen 24 zu machen.
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13, 14 und 15 zeigen
Zahnbürsten
der Erfindung, bei denen einstückige
Koppelglieder zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil 7, 8 vorhanden
sind, die eine Spiral- oder Wendelstruktur aus dem Kunststoffmaterial
aufweisen, wobei Teile der Zahnbürste,
die Teilen der Zahnbürsten
von 1 bis 12 oben
entsprechen, entsprechend numeriert sind. Vorhanden ist auch eine
Elastomerfüllung zwischen
den Teilen 7, 8. In 13, 14 und 15 erstreckt
sich ein einzelnes erstes Gelenkteil 7 zwischen zwei zweiten
Gelenkteilen 8. In 13 und 14 erstreckt sich eine Achse 25 von
den Seitenflächen des
ersten Gelenkteils 7 und bildet die Relativdrehachse C-C.
In 13 ist die Achse 25 mit
dem zweiten Gelenkteil 8 durch eine Anzahl spiralförmig gekrümmter Arme 26 gekoppelt.
In 13 und 14 hat das
zweite Gelenkteil 8 eine Öffnung im Inneren, d. h. es
ist ringförmig
ausgebildet, wobei die Mitte 25 der Spiralstruktur an oder
nahe der Mitte der Öffnung liegt
und die Außenenden
der Spiralarme 26 mit der Innenfläche der Öffnung gekoppelt sind. In 14 ist die Achse 25 mit dem zweiten
Gelenkteil 8 durch einen einzelnen spiralförmig gekrümmten Arm 27 einstückig gekoppelt.
In 15 ist jede Seitenfläche des ersten
Gelenkteils 7 mit den zweiten Gelenkteilen 8 durch
eine einstückige
Wendelwicklung 28 aus dem Kunststoffmaterial gekoppelt.
Sind solche Spiral- oder Wendelstrukturen 26, 27, 28 vorhanden,
wickelt die Relativdrehung zwischen dem ersten und zweiten Gelenkteil 7, 8 die
Spirale oder Wendel auf und erzeugt so eine Torsionskraft in entgegengesetzter Drehrichtung.
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In 16 sind
Teile, die der Zahnbürste
von 1 bis 15 entsprechen,
entsprechend numeriert. Die Zahnbürste hat ein separates Kopfende 5 und
ein Griffende 6, die so aufgebaut sind, daß sie Verbindungsteile 29 bzw. 30 haben,
die miteinander kooperieren, um das Kopfende 5 und Griffende 6 zusammenzuhalten.
Die Verbindungsteile 29, 30 kooperieren durch
Ineinanderschnappen, d. h. beide Verbindungsteile 29, 30 sind
aus federndem Kunststoffmaterial hergestellt, und der Vorgang zum
Zusammenbringen der Verbindungsteile 29, 30 drückt eine
Rampenfläche 31 an
einem Teil 29 über
eine Rampenfläche 32 am
anderen Teil 30 und über
sie hinaus, so daß zum
Trennen der Verbindungsteile 29, 30 erneut Federkraft überwunden
werden muß.
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Das Torsionselement in der Zahnbürste von 16 weist einen sich seitlich erstreckenden
Torsionsstab 32 mit unrundem Querschnitt um die Relativdrehachse
C-C des Kopfendes 5 und Griffendes 6 auf, der
einstückig
aus dem Kunststoffmaterial des Zahnbürstenkopfendes 5 und
-griffendes 6 hergestellt ist. Der Torsionsstab 32 erstreckt
sich über
die Zahnbürstenbreite
zwischen zwei zweiten Gelenkteilen 8, wobei das Verbindungsteil 29 ein
erstes Gelenkteil mit einer Achsbuchse 33 aufweist, durch
die sich der Torsionsstab 32 erstreckt, wenn die Teile 29, 30 miteinander
verbunden sind. Die Achsbuchse 33 hat einen ähnlichen
Querschnitt wie der Torsionsstab 32.
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In 17 ist
eine Zahnbürste
gezeigt, bei der Teile, die der Zahnbürste von 1 bis 5 entsprechen, entsprechend numeriert sind.
Die Zahnbürste hat
ein separates Kopfende 5 und ein Griffende 6 mit einem
Torsionsteil, das durch einen Aufbau gebildet ist, bei dem das Kopfende 5 und
Griffende 6 mit jeweiligen Torsionsteilen versehen sind
und eines der Torsionsteile 34 ein radiales erstes Teil 35 aufweist, das
sich radial zum Griff 6 der Zahnbürste von der Relativdrehachse
C-C des Kopfendes 5 und Griffendes 6 erstreckt,
und das andere Teil 36 ein zweites Teil aufweist, das auf
dem Bogen liegt, dem das radiale erste Teil während der Relativdrehung folgt,
so daß das
erste 35 und zweite Teil 36 während der Relativdrehung aufeinanderliegen.
Die zweiten Teile 36 sind aus einem federnden Elastomermaterial
hergestellt. Die so erzeug te Federkraft übt einen Torsionseffekt auf
das erste Teil 35 aus.
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Die Zahnbürste von 17 hat
ein erstes Gelenkteil 37, das sich bei miteinander verbundenem Kopfende 5 und
Griffende 6 zwischen zwei zweite Gelenkteile 38 am
Griffende einpaßt.
Das Kopfende 5 und Griffende 6 fungieren als Verbindungsteile,
da die Rampenfläche 39 in
die Buchse 40 einschnappen kann. Außerdem wirkt die Rampenfläche 39 als
Achse in der Buchse 40, um die das Kopfende 5 und
Griffende 6 relativ zueinander drehen können.
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In 18 sind
der Zahnbürste
von 16 entsprechende Teile entsprechend
numeriert. Die Zahnbürste
hat ein separates Kopfende 5 und ein Griffende 6,
die so aufgebaut sind, daß sie
Verbindungsteile 29 bzw. 30 haben, die miteinander kooperieren,
um das Kopfende 5 und Griffende 6 zusammenzuhalten.
Die Verbindungsteile 29, 30 kooperieren durch
Ineinanderschnappen, d. h. beide Verbindungsteile 29, 30 sind
aus federndem Kunststoffmaterial hergestellt, und der Vorgang zum
Zusammenbringen der Verbindungsteile 29, 30 drückt eine
Rampenfläche 31 an
einem Teil 29 über
eine Rampenfläche 32 am
anderen Teil 30 und über
sie hinaus, so daß zum
Trennen der Verbindungsteile 29, 30 erneut Federkraft überwunden
werden muß.
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Das Torsionselement in der Zahnbürste von 18 weist eine sich seitlich erstreckende
Achse 41 mit unrundem Querschnitt um die Relativdrehachse
C-C des Kopfendes 5 und Griffendes 6 auf, die einstückig aus
dem Kunststoffmaterial des Zahnbürstenkopfendes 5 und
-griffendes 6 hergestellt ist. Die Achse 41 erstreckt sich über die
Zahnbürstenbreite zwischen
zwei scheibenförmigen
Endflanschen 42. Die Kombination aus Verbindungsteil 29,
Achse 41 und Endflanschen 42 weist ein erstes
Gelenkteil auf. Die Endflansche 42 sind mit zweiten Gelenkteilen 43 nur
mittels einer Scheibe aus Elastomer 44 verbunden, die mit
beiden Endflanschen 42 und den zweiten Gelenkteilen 43 verbunden
ist. Das Elastomer 44 weist ein Torsionselement auf, so
daß das
erste und zweite Gelenkteil 42, 43 um einen begrenzten
Winkel relativ zueinander drehen können. Jede der anderen Torsionselementarten,
die zuvor anhand der vorstehenden Zeichnungen diskutiert wurden,
kann auch zwischen den Endflanschen 42 und dem zweiten
Gelenkteil 43 vorgesehen sein.
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Im Gebrauch arbeiten die Zahnbürsten von 1 bis 18 auf ähnliche
Weise. Druck beim Zähneputzen,
der auf den Kopf 1 der Zahnbürste ausgeübt wird, während der Griff 21 gehalten
wird, veranlaßt das
Kopfende 5 und Griffende 6, sich federnd und gelenkig
so um das Gelenk zu bewegen, daß das
erste Gelenkteil 7 und zweite Gelenkteil 8 gegen
eine durch das Torsionselement ausgeübte Torsionskraft relativ zueinander
drehen und dadurch übermäßigen Bürstendruck
abbauen. Die Richtung der Relativdrehung, die durch Druck bewirkt
wird, der auf die Spitze der Borsten durch den Zahnputzvorgang des
Benutzers ausgeübt
wird, geht von einer anfänglichen
entspannten Ruheposition zu einer Position, in der der Zahnbürstenkopf
aus seiner Ruheposition in Borstenspitzen-Zahnbürstenkopf-Richtung verschoben ist,
d. h. entlang der Linie B-B in den Zeichnungen 1 bis 17 nach
unten. Die Torsionselemente 11, 21, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 36, 44 können eine
Torsionskraft ausüben,
um den Kopf in Gegenrichtung zur Ruheposition zurückzuführen. Der
Grad der federnden Anlenkung läßt sich
durch die Maße
der Zahnbürste
und die Materialien steuern, aus denen sie hergestellt ist, besonders
die des ersten und zweiten Gelenkteils 7, 8 und
der Torsionselemente 11, 21, 26, 27, 28, 44.