PL196733B1

PL196733B1 - Włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza do szczotek lub pędzli, sposób wytwarzania włosia oraz szczotka zawierająca włosie

Info

Publication number: PL196733B1
Application number: PL353342A
Authority: PL
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Coronet Werke Gmbh
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2008-01-31
Also published as: MXPA02000318A; ATE250365T1; CN1129380C; AU762339B2; JP2003504100A; ES2204642T3; WO2001003544A1; CN1360475A; AU5827700A; TR200200052T2; DE19932376A1; EP1194055A1; EP1194055B1; PL353342A1; RU2002103470A; BR0012440A; CA2375768A1; DE50003840D1; US6772467B1; CZ20014617A3

Abstract

1. W losie do wyrobów szczotkarskich, zw lasz- cza do szczotek lub p edzli, o postaci wyt laczanych, przyci etych na d lugo sc, w lókien elementarnych z kra ncami roboczymi o zaostrzonym kszta lcie sto zkowym, zawieraj ace przynajmniej dwa wyt lo- czone wspó lbie znie elementy z tworzywa sztucz- nego oraz trzon z mi ekkiego tworzywa sztucznego i rdze n z twardszego tworzywa sztucznego, przy czym rdze n wystaje poza trzon na kra ncu u zytko- wym i tworzy ko ncówk e, znamienne tym, ze mi ekkie elastyczne tworzywo sztuczne trzonu (6) jest otoczone przez os lon e (7) z tworzywa sztucz- nego jako wzmocnienie trzonu (6). PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196733 (21) Numer zgłoszenia: 353342 ^{(13) B1} (22) Data zgłoszenia: 13.07.2000 ^{(51) Int.Cl.}

A46D 1/00 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

13.07.2000, PCT/EP00/06688 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

18.01.2001, WO01/03544 PCT Gazette nr 03/01

₍₅₄₎ Włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza do szczotek lub pędzli, ⁽⁵⁴⁾ sposób wytwarzania włosia oraz szczotka zawierająca włosie
(30) Pierwszeństwo: 13.07.1999,DE,19932376.3	(73) Uprawniony z patentu: CORONET-WERKE GMBH, Wald-Michelbach,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 17.11.2003 BUP 23/03	(72) Twórca(y) wynalazku: Georg Weihrauch,Wald-Michelbach,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08	(74) Pełnomocnik: Ważyńska Mirosława, PATPOL Sp. z o.o.

⁽⁵⁷⁾ 1. Włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza do szczotek lub pędzli, o postaci wytłaczanych, przyciętych na długość, włókien elementarnych z krańcami roboczymi o zaostrzonym kształcie stożkowym, zawierające przynajmniej dwa wytłoczone współbieżnie elementy z tworzywa sztucznego oraz trzon z miękkiego tworzywa sztucznego i rdzeń z twardszego tworzywa sztucznego, przy czym rdzeń wystaje poza trzon na krańcu użytkowym i tworzy końcówkę, znamienne tym, że miękkie elastyczne tworzywo sztuczne trzonu (6) jest otoczone przez osłonę (7) z tworzywa sztucznego jako wzmocnienie trzonu (6).

PL 196 733 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza szczotek lub pędzli a także sposób wytwarzania włosia oraz szczotka zawierająca włosie.

Skuteczność szczoteczki do zębów przy czyszczeniu zębów i ochronie zębów zależy głównie od struktury i pracy włosia oraz czasu czyszczenia. Przy opracowaniu szczoteczek do zębów ważny jest materiał na włosie, kształt włosia i kombinacje włosia w wiązce włosia. Wiązka włosia lub włosie je tworzące, muszą spełniać kilka funkcji związanych z ochroną zębów. Muszą docierać do sferycznych, poprzecznych powierzchni po wewnętrznej i zewnętrznej stronie zębów, które cechuje znaczna różnorodność krzywizn. Ponadto użytkowy kraniec włosia i/lub osłona włosia muszą pracować wystarczająco skutecznie. Co więcej, przynajmniej pojedyncze włosie wchodzące w skład wiązki włosia powinno penetrować przestrzenie międzyzębowe od strony wewnętrznej i zewnętrznej zębów, włosie powinno także masować dziąsło, a w szczególności, krawędzie dziąsła. Czyszczenie zębów oraz przestrzeni międzyzębowych powinno w połączeniu z zastosowaniem środka do czyszczenia zębów, nie tylko zapobiegać osadzaniu się płytki nazębnej ale powinno usunąć istniejącą już płytkę nazębną zapobiegając wystąpieniu próchnicy.

Testy dentystyczne pokazały, iż w krajach, w których praktykowana jest profilaktyka przeciw próchnicza, próchnica jest rzadko diagnozowana na odsłoniętych i zasadniczo płaskich powierzchniach zębów, ponieważ powierzchnie te są łatwo dostępne i łatwe do oczyszczenia z wykorzystaniem konwencjonalnych środków higieny jamy ustnej, takich jak środki służące do czyszczenia zębów, to jest szczoteczki do zębów, nici dentystyczne itd. Ponadto profilaktyczne środki do czyszczenia zębów, które zawierają na przykład fluorki, mogą łatwo dotrzeć i oddziaływać na te powierzchnie.

Ostatnie badania pokazały, iż około 80% ognisk próchnicy występuje w tak zwanych szczelinach międzyzębowych, z których większość znajduje się na powierzchni żującej zębów trzonowych i przedtrzonowych, które są bardziej podatne na wystę powanie próchnicy i posiadają znacznie wię ksze wgłębienia. Szczeliny międzyzębowe o bardzo wąskim przekroju poprzecznym są, same w sobie, ekosystemem, który jest trudny lub praktycznie nie osiągalny za pomocą konwencjonalnych szczoteczek do zębów, a który sprzyja niezachwianemu rozwojowi generującej próchnicę płytki nazębnej. Do miejsc tych w wystarczającym stopniu nie docierają także środki czyszczące zęby. Ponadto, szkliwo na dnie szczelin międzyzębowych jest bardzo cienkie i zawiera niewiele minerałów, co przyspiesza tworzenie się próchnicy w tych miejscach.

Nowoczesna stomatologia klasyfikuje przestrzenie między-zębowe według ich geometrycznego kształtu na szczeliny międzyzębowe U, V, I. Te kształty reprezentują około 93% zbadanych szczelin międzyzębowych. Tak zwane ampułkowe przestrzenie międzyzębowe posiadają zauważalnie mniejszą częstotliwość występowania wynoszącą około 7%. Te przestrzenie międzyzębowe posiadają zwężenie podobne do lejka przechodzące do najwęższego miejsca, a następnie poszerzają się tworząc przestrzeń przypominającą kształtem worek. Dodatkowo, wszystkie przestrzenie międzyzębowe cechuje krzywizna względem osi podłużnej, a oś lejka jest często pochylona lub jest linią krzywą. Czyszczenie takich przestrzeni międzyzębowych wymaga ekstremalnie cienkiego włosia, które odkształcałoby się przy najmniejszym obciążeniu z powodu niewystarczającej odporności na zginanie. Delikatne, cienkie włosie lub włosie posiadające zaostrzone krańce są wykorzystywane także, w innych dziedzinach na przykład szczotkach kosmetycznych lub produktach szczotkarskich.

Dokument DE 90 12 603 U proponuje wprowadzenie stożkowych krańców włosia i przynajmniej częściowe wyposażenie wiązki włosia szczoteczki do zębów we włosie, które mogłoby dosięgnąć, w szczególnoś ci, przestrzeni mię dzyzę bowych oraz struktur o wysoce nierównej powierzchni.

Z dokumentu GB 2 325 401 A znane jest dwuelementowe włosie.

Jest ono wykonane z trzonu z miękkiego tworzywa sztucznego, na przykład nylonu, oraz rdzenia, który jest twardszy niż trzon na przykład jest wykonany z poliestru, tak więc stożkowo zaostrzona końcówka jest zasadniczo zbudowana przez twardszy rdzeń.

Inne dwuelementowe włosie znane z W097/25 902A posiada rdzeń wykonany z wielu włókien elementarnych wystających poza zamkniętą osłonę. Nie przewiduje się ani też nie jest możliwe wprowadzenie stożkowej końcówki.

W znanej z EP O 596 633 szczoteczce do zębów posiadającej podobny kształt/design włosia, głównym zadaniem jest osiągnięcie poprawionej elastyczności w obszarze krańców włosia, przy gęsto zbitym włosiu oraz odpowiedniej stabilności wiązki, mającej na celu, w szczególności, zagwarantowanie dobrego czyszczenia pogranicza dziąsła bez kaleczenie dziąsła. Ponadto, z dokumentu

PL 196 733 B1

WO99/24649 znane jest włosie, które jest rozdzielone na krańcu roboczym na wiele pojedynczych zakończeń, rozwiązanie takie ma zwiększyć intensywność czyszczenia przez zwiększenie liczby krańców roboczych oraz zwiększenie obszaru roboczego włosia wynikającego z wprowadzenia wielu pojedynczych zakończeń.

Krańce włosia są także odpowiednio kształtowane przez zanurzenie ich w rozpuszczalniku - w procesie lakierowania zanurzeniowego - oraz powolnym ich usuwaniu, co pozwala na rozpuszczenie tworzywa sztucznego, z którego wykonane jest włosie. Krańce włosia pozostają w kąpieli z rozpuszczalnika najdłużej i tak utworzone zostają zaostrzone krańce włosia. Sposób ten jest kosztowny, wywiera niekorzystny wpływ na środowisko naturalne a proces wytwarzania końcówki włosia nie może być dokładnie kontrolowany tak, więc każde włosie posiada inny kształt na krańcu roboczym a więc inną odporność na zginanie i ścieranie.

Znana jest także technika pulsacyjnego termicznego wytłaczania włókien elementarnych, pozwalająca na uzyskanie włókna elementarnego o zmieniającej się średnicy, włókno elementarne jest przecinane w obszarze przewężenia w celu uzyskania włosia o zaostrzonym krańcu. Wytłaczanie pulsacyjne nie może być prowadzone z dużymi częstotliwościami, które byłyby wymagane przy produkcji włosia krótkiego wykorzystywanego w wielu aplikacjach, prowadziłoby to do powstawania dużej ilości odpadów. Ponadto, krańce posiadałyby nieregularne kształty.

Celem prezentowanego wynalazku jest nowe włosie o zaostrzonym krańcu, które posiadałoby wystarczającą wytrzymałość na zginanie i które równocześnie cechuje dobra praca krańca roboczego włosia. Włosie powinno ponadto być zaprojektowane taki aby mogło być produkowane przy zachowaniu powtarzalnych własności.

Włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza do szczotek lub pędzli, o postaci wytłaczanych, przyciętych na długość, włókien elementarnych z krańcami roboczymi o zaostrzonym kształcie stożkowym, zawierające przynajmniej dwa wytłoczone współbieżnie elementy z tworzywa sztucznego oraz trzon z miękkiego tworzywa sztucznego i rdzeń z twardszego tworzywa sztucznego, przy czym rdzeń wystaje poza trzon na krańcu użytkowym i tworzy końcówkę, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miękkie elastyczne tworzywo sztuczne trzonu jest otoczone przez osłonę z tworzywa sztucznego jako wzmocnienie trzonu.

Trzon włosia wykonany jest z gumowego, elastycznego tworzywa sztucznego, korzystnie z elastomeru.

Trzon i/lub osłona włosia biegną współosiowo w kierunku końcówki rdzenia a rdzeń posiada stożkową końcówkę. Rdzeń oraz trzon włosia są korzystnie względem siebie osiowo przesuwne.

Korzystnie też trzon oraz osłona są względem siebie osiowo przesuwne.

Rdzeń jest zaokrąglony na swoim krańcu i rdzeń wykonany jest z tworzywa termoplastycznego, poliamidu lub poliestru a trzon wykonany jest termoplastycznego elastomeru.

Osłona włosia wykonana jest z tworzywa termoplastycznego, poliamidu lub poliestru.

Tworzywem termoplastycznym jest poliamid, polietylen, polipropylen lub poliester.

Włosie według wynalazku ma kształt stożka na długości do 2mm, a korzystnie ma kształt stożkowy na długości od 0,1 do 1 mm. Natomiast średnica rdzenia na zaostrzonym krańcu zawiera się pomiędzy 0,01 mm, a 0,03 mm.

Rdzeń jest podzielny jedno- lub kilkakrotnie w obszarze jego odsłoniętego krańca i rozłożony, poczynając od jego krańca i korzystnie rdzeń jest podzielny jedno- lub kilkakrotnie w obszarze jego odsłoniętego krańca oraz w ciągnącym się od niego obszarze rozdzielenia a obszar podziału elastycznie rozchyla się pod wpływem przyłożonej do krańca siły.

Rdzeń zbudowany jest, z co najmniej dwóch cienkich włókien elementarnych.

Włosie ma przekrój poprzeczny struktury jego materiału zmienny od wewnątrz na zewnątrz.

Włosie według wynalazku ma rdzeń, który posiada strukturę materiału o wysokiej elastyczności oraz wysokiej odporności na ścieranie a jego osłona ma wysoką wytrzymałość na zginanie. Włosie zawiera środki cierne, które są osadzone przynajmniej w obszarze miękkiego trzonu a trzon i rdzeń mają różne kolory.

Sposób wytwarzania włosia według wynalazku charakteryzuje się tym, że poprzez szlifowanie nadaje się kształt stożkowy włosiu lub włóknom elementarnym je tworzącym lub fragmentom takiego włókna elementarnego przez zaciśnięcie w oddaleniu do wolnego krańca i opiera się rdzeń na obrotowej powierzchni szlifującej oraz ustawia się pochylenie względem obrotowej powierzchni szlifującej z uwzglę dnieniem ką ta stoż ka. Wytwarza się wł osie współ bież nie w procesie wytł aczania trzonu, rdzenia oraz opcjonalnie osłony.

PL 196 733 B1

Włosie wytwarza się w procesie wytłaczania osłony na trzonie wraz ze współbieżnie wytłoczonym rdzeniem, przy czym korzystnie włosie razem z rdzeniem i osłoną opiera się na powierzchni szlifującej.

Rdzeń oraz trzon osiowo przesuwa się względem siebie i część rdzenia wystawia się poza trzon a osł onę oraz trzon osiowo przesuwa się wzglę dem siebie i cylindryczny fragment trzonu wystawia się poza osłonę.

Części długości trzonu i/lub osłony nadaje się kształt stożka i uzyskuje się włosie o schodkowym rdzeniu, trzonie i/lub osłonie.

Szczotka, w szczególności szczoteczka do zębów zawierająca podstawę włosia oraz przymocowane do niej wiązki włosia, złożone z pojedynczego włosia lub włosia połączonego w wiązki lub grupy według wynalazku charakteryzuje się tym, że wiązka włosia przynajmniej w części zawiera włosie a włosie jest rozmieszczone tylko w wybranych regionach wiązki włosia. Włosie szczotki wystaje ponad pozostałe włosie wiązki włosia. Szczotka, w szczególności główka szczoteczki do zębów dla mechanicznej szczoteczki do zębów zawierająca podstawę włosia oraz przymocowane do niej wiązki włosia, złożone z pojedynczego włosia lub włosia połączonego w wiązki lub grupy według wynalazku charakteryzuje się tym, że wiązka włosia przynajmniej w części zawiera włosie a włosie jest rozmieszczone tylko w wybranych regionach wiązki włosia. Włosie szczotki wystaje przy tym ponad pozostałe włosie wiązki włosia.

Włosie nowego typu charakteryzuje się według wynalazku tym, że miękki elastyczny trzon jest dodatkowo otoczony przez osłonę wykonaną z tworzywa sztucznego, które usztywnia trzon.

Innowacyjne włosie posiada na wolnym krańcu zaostrzenie, które pozwala na penetrację końcówką wąskich szczelin, na przykład międzyzębowych, aż do dna szczeliny międzyzębowej i umożliwia wykonanie pracy na ścianach szczeliny międzyzębowej i dnie szczeliny międzyzębowej przez elastyczne ugięcie.

Rdzeń włosia posiada więc wystarczającą wytrzymałość na zginanie, jednocześnie zachowując dobrą elastyczność. Miękki, korzystnie wykonany z elastycznej gumy, trzon pełni rolę podobną do gumki do ścierania, co wynika z wyższego współczynnika tarcia. W ten sposób możliwe jest uzyskanie bardziej jednorodnego oddziaływania czyszczącego, ponieważ miękki materiał dostosowuje się dobrze nawet do nierównej powierzchni.

Stopień i długość zaostrzenia są dobrane tak, aby kraniec włosia nie odginał się, a więc stawał się nieużyteczny pod wpływem małych obciążeń. Zaostrzony kraniec włosia jest kierowany przez trzon włosia tak, aby penetrował wąskie szczeliny, na przykład szczeliny międzyzębowe, bez przedwczesnego wygięcia samego włosia. Innowacyjne włosie umożliwia precyzyjne nałożenie środka, na przykład kosmetyku, pomadki do ust, eye liner'a, itp.

Tworzywa sztuczne rdzenia oraz trzonu mogą zostać dobrane z uwzględnieniem pełnionej przez nie funkcji, podczas gdy osłona włosia zapewnia wymaganą odporność na zginanie. Gdy włosie jest wygięte, osłona może zapewnić także, dodatkowe czyszczenie i polerowanie.

Tak jak wspomniano powyżej, trzon jest korzystnie wykonany z elastycznego tworzywa sztucznego, w szczególności z elastomeru.

W kolejnym korzystnym przykładzie wykonania, trzon i/lub osłona zbiegają się stożkowe w kierunku krańca rdzenia, kąt stożka definiuje podatność na zginanie krańca włosia.

W kolejnym korzystnym przykładzie wykonania, rdzeń także zbiega się stożkowo tak, iż długość stożka definiuje jego podatność na zginanie.

W kolejnej odmianie lub oprócz stożkowego kształtu, rdzeń może być umieszczony w trzonie w sposób umożliwiający jego osiowe poruszanie się, co pozwoliłoby na dostosowanie swobodnej długości rdzenia, który wystaje poza trzon w zależności od bieżącej aplikacji.

Aby osiągnąć ten sam cel, trzon i osłona mogą mieć możliwość przemieszczania się względem siebie, co pozwoliłoby na wykonanie schodkowego włosia posiadającego kilka elementów. W obu przedstawionych powyżej przykładach wykonania posiadających osłonę, trzon i rdzeń, ich różne własności, zasadniczo wynikające z zastosowania odpowiednich materiałów jak i odpowiedniego kształtu, elementy te mogą skutecznie pracować w obszarze krańca włosia. Rdzeń może posiadać zaokrągloną końcówkę uniemożliwiającą nadmierne oddziaływanie dla krótkich swobodnych długości.

W korzystnym przykładzie wykonania, rdzeń i osłona wykonane są z materiału termoplastycznego, podczas gdy trzon jest korzystnie wykonany z termoplastycznego elastomeru. Odpowiednimi materiałami termoplastycznymi są poliamidy, poliester, a także polietylen lub polipropylen.

PL 196 733 B1

Wymienione powyżej tworzywa sztuczne mogą być ukształtowane z wykorzystaniem formowania wtryskowego lub współbieżnego formowania wtryskowego w postaci ciągłego włókna elementarnego, ciętego na włosie o żądanej długości.

Stożkowy kształt lub długość stożkowego krańca mogą być dostosowane do danego zastosowania - oraz ze względu na stabilność - do przekroju włosia.

Zaostrzenie może posiadać maksymalną długość 2mm korzystnie pomiędzy 0,1 a 1,00 mm, podczas gdy najmniejsza średnica w obszarze najdalszym powinna zawierać się pomiędzy 0,01 a 0,03 mm. Na długości od 0,6 mm do około 1 mm od końcówki włosia, średnica włosia może się stopniowo rozszerzać do konwencjonalnych rozmiarów.

W innym korzystnym kształcie, przynajmniej rdzeń jest dzielony raz lub kilkukrotnie w obszarze krańca swobodnego, tak, że kraniec włosia elastycznie się odgina i rozszerza wzdłuż szczelin gdy znajduje się pod obciążeniem. Sytuacja taka wytwarza dodatkowe oddziaływanie skierowane na ściany szczelin ampułkowych, w szczególności ampułkowych szczelin międzyzębowych, oddziaływanie to jest wspomagane przez oddziaływanie cierne trzonu. Włosie według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada szereg cieńszych „pojedynczych zakończeń”, które są równomiernie zintegrowane z trzonem.

Według kolejnego przykładu wykonania, przynajmniej rdzeń włosia jest podzielony raz lub kilka razy w oddaleniu od swego krańca tak, że gdy włosie znajduje się pod obciążeniem, tylko podzielony obszar ulega kompresji, co pozwala na zachowanie zamkniętego krańca roboczego. Proces ten jest także procesem elastycznym, który wykorzystuje siłę sprężystości. Włosie zwiększa swój przekrój poprzeczny, a wygięte fragmenty włosia oraz ich krawędzie oddziałują na szczeliny, w szczególności na ampułkowe szczeliny międzyzębowe.

W kolejnym przykł adzie wykonania, rdzeń moż e zawierać dwa lub wię cej wł ókien elastycznych, których swobodne krańce pełnią rolę włókien.

W kolejnym przykładzie wykonania wynalazku, przekrój poprzeczny włosia posiada strukturę materiału, która zmienia się od wewnątrz na zewnątrz. Struktura taka może być zrealizowana przez współbieżne wytłaczanie termiczne różnych materiałów lub przez trwałe osadzenie wypełniaczy na przykład barwników, w obszarze zewnętrznym.

Tak, więc zaleca się wprowadzenie struktury materiału rdzenia, o wysokiej elastyczności i wysokiej odporności na ścieranie, natomiast materiał osłony powinna cechować wysoka odporność na zginanie. Innowacyjne włosie jest korzystnie wyprodukowane przy wykorzystaniu współbieżnego wytłaczania termicznego rdzenia oraz trzonu, oraz opcjonalnie osłony, co daje w rezultacie włókno wieloelementowe. Alternatywnie, osłona może być wytłoczona później wokół wytłoczonej wcześniej struktury trzonu i rdzenia.

W kolejnym przykładzie wykonania, włosie zawiera środki ścierne, które są osadzone przynajmniej w obszarze miękkiego trzonu, a których zadaniem jest wspieranie „ściernego” efektu czyszczenia.

Ponadto, przynajmniej trzon oraz rdzeń mogą posiadać inne kolory podkreślające odpowiadające im role, jednocześnie stanowi to pewien rodzaj sygnalizacji zużycia, ponieważ zaostrzony rdzeń będzie się ścierał szybciej niż miękki trzon, tak więc kolor rdzenia będzie stopniowo zanikał.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania włosia o opisanej powyżej strukturze. Wieloelementowe włókna elementarne uzyskane w procesie wytłaczania termicznego, krańce o większym przekroju poprzecznym wiązek takich włókien elementarnych, lub włosia przyciętego na odpowiednią długość, są zaciśnięte w miejscu oddalonym od krańca swobodnego, ponadto są one oparte rdzeniem na obrotowej powierzchni szlifującej, w procesie szlifowania pod kątem do wspomnianej obrotowej powierzchni szlifującej, otrzymują one kształt stożka o odpowiednim kącie wierzchołka.

Dodatkowo, włosie może być oparte na powierzchni szlifującej osłoną. Takie oparcie umożliwia nadanie dokładnego kształtu stożkowego trzonowi wykonanemu z miękkiej elastycznej gumy, który w przeciwnym wypadku byłby trudny do oszlifowania, i pozwala na bardzo dokładne zdefiniowanie tego kształtu przez odpowiednie ustawienie kąta stożka.

Zamiennie lub dodatkowo, rdzeń oraz trzon mogą być przesunięte osiowo względem siebie tak, iż część długości rdzenia wystaje poza trzon. W ten sam sposób, osłona oraz trzon mogą być łatwo przesunięte względem siebie aż do chwili, gdy odpowiednio długa cylindryczna części trzonu nie wysunie się poza osłonę.

PL 196 733 B1

Jeśli włosiu nie nadano kształtu stożkowego przed przemieszczeniem osiowym, zakłada się, iż przyjmuje ono profil stożkowy zbiegający się w kierunku krańca wolnego. Jeśli nastąpiło nadanie kształtu stożkowego, elementy tworzące włosie łączą się tworząc pochyloną powierzchnię.

Przedmiotem wynalazku jest także szczotka, a w szczególności szczoteczka do zębów, zawierająca podstawę włosia, oraz przymocowane do niej włosie posiadające pojedyncze włókna lub włosie tworzące wiązki lub grupy. Taka szczotka charakteryzuje się tym, że wiązka włosia zawiera, przynajmniej częściowo, opisane powyżej innowacyjne włosie. Włosie to może być opcjonalnie umieszczone tylko w wybranych regionach wiązki włosia, nie tworząc jednak całości wiązki.

W ten sam sposób, wynalazek moż e zostać zastosowany w opcjonalnie wymienialnych gł ówkach szczoteczek do zębów w zasilanych (elektrycznie) szczoteczkach do zębów, z tym, że wiązki włosia takich wymienialnych główek szczoteczek do zębów są wyposażone w innowacyjne włosie, opcjonalnie rozmieszczone tylko w wybranych regionach, nie tworząc jednak całości wiązki włosia. W szczególności, napęd obrotowy szczególnie dobrze sprawdza się w wąskich szczelinach, szczelinach międzyzębowych i tym podobnych miejscach. Rozszerzanie podzielonego włosia jest, więc wspomagane oddziaływaniem odśrodkowym.

Jeśli wiązka włosia oprócz włosia innowacyjnego zawiera także inne, konwencjonalne włosie, to pierwsze korzystnie wystaje ponad to drugie tak, aby to ono pracowały przy pierwszym zastosowaniu szczotki.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w korzystnych przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1a-1d przedstawiają schematycznie reprezentację czterech kształtów typowych szczelin międzyzębowych, fig. 2 - wykres pomiarowy dla ampułkowej szczeliny międzyzębowej zgodnej ze średnią statystyczną, fig. 3 - wykres pomiarowy dla pozostałych trzech typów szczelin międzyzębowych zgodnych ze średnią statystyczną, fig. 4a, 4b - schemat przykładu wykonania trzyskładnikowego włosia (fig. 4a) oraz efekty zastosowania tego włosia (fig. 4b), fig. 5a, 5b - kolejny przykład wykonania włosia (fig. 5a) oraz efekty zastosowania tego włosia dla innej szczeliny międzyzębowej (fig. 5b), fig. 6a, 6b - kolejny przykład wykonania włosia (fig. 6a) oraz efekty zastosowania tego włosia (fig. 6b), fig. 1a, 7b - dwuelementowe włosie (fig. 7a) oraz efekty zastosowania tego włosia (fig. 7b), fig. 8a, 8b - przykład wykonania dwuelementowego włosia (fig. 8a) oraz efekty zastosowania tego włosia (fig. 8b), fig. 9 - schemat sposobu nadawania włosiu kształtu stożkowego, fig. 10 - w powiększeniu i w przekroju poprzecznym, przykład wykonania trójelementowego włosia, fig. 11 - w powiększeniu widok cząstkowy kolejnego przykładu wykonania włosia dwuelementowego a fig. 12 - przykład wykonania włosia dwuelementowego z rdzeniem wykonanym z włókna elementarnego.

Na fig. 1 przedstawiono kształty spotykanych w praktyce szczelin międzyzębowych. Fig. 1a przedstawia najbardziej krytyczną postać pod względem higieny jamy ustnej, nazywaną ampułkową, szczeliną międzyzębową, która początkowo zwęża się ku dołowi tworząc kształt przypominający lejek, do punktu przewężenia, a następnie ponownie się poszerza tworząc przestrzeń przypominającą worek. Szczelina międzyzębowa według fig. 1b jest także trudna do spenetrowania, tak zwana szczelina 1, która posiada kształt długiego i wąskiego lejka. Kształt V według fig. 1c posiada ściany, które są od siebie znacznie oddalone jest on bardziej korzystny niż kształt U według fig. 1d) posiadający dno szczeliny międzyzębowej w kształcie litery U. Statystyczny rozkład szeregu pokazanego na figurach 1a do 1d różnych kształtów kształtuje się w przybliżeniu następująco 7%/11%/21%/61%.

Figura 2 przedstawia wykres pomiarowy wykonany dla ampułkowej szczeliny międzyzębowej według 1a, który pokazuje szerokość (odcięta) względem głębokości (rzędna). Fig. 3 podobnie pokazuje wykres pomiarowy dla innych typów szczelin międzyzębowych, dla których szerokość (odcięta) dla 90% szczelin międzyzębowych jest większa lub równa danej wartości. Dla szczelin międzyzębowych o kształcie ampułkowym według fig. 2, szerokość w najwęższym punkcie umieszczonym w odległości około 0,6mm od dna szczeliny międzyzębowej wynosi tylko około 0,01 mm. W tej samej odległości od dna szczeliny międzyzębowej, szerokość szczelin międzyzębowych według fig. 3 jest prawie dziesięciokrotnie większa.

Kolejne rysunki przedstawiają szereg przykładów włosia o różnych kształtach/design krańców włosia. Fig. 4a przedstawia włosie 1 które jest wykonane, na przykład z włókna trójelementowego. Jest ono zasadniczo cylindryczne i łączy się na krańcu użytkowym 2 w obszarze stożkowym 3 w zasadniczo cylindryczną końcówkę 4 o zaokrąglonym krańcu. Zawiera ono rdzeń 5, tworzący końcówkę, na przykład wykonany z poliamidu, trzon 6 wykonany z miękkiego elastycznego tworzywa, na przykład elastomeru i wzmacniającej osłony 7, na przykład z poliamidu.

PL 196 733 B1

Cylindryczny obszar włosia 1 posiada wystarczającą wytrzymałość na zginanie pozwalającą na osadzenie krańca włosia 2, a w szczególności końcówki 4, na przykład w szczelinę międzyzębową według fig. 4b. Kraniec włosia 2 penetruje dno 8 szczeliny międzyzębowej. Gdy kraniec włosia 3 napotyka dno szczeliny międzyzębowej 8, elastycznie się odgina tak, iż głębsze rejony szczeliny 9 podlegają także oddziaływaniu włosia i są oczyszczane przez zwężający się obszar 2 oraz końcówkę włosia 4. W tym samym czasie trzon 6 trze o ś ciany szczeliny mię dzyzę bowej 9.

W przykł adzie wykonania z fig. 5a wł osie 1 ponownie zawiera zasadniczo cylindryczne wł ókno o stożkowo zbieżnym krańcu 2. Włosie 1 lub jego rdzeń są nacięte jeden lub więcej razy poczynając od zaostrzonego krańca 4. Takie włosie jest szczególnie odpowiednie do zastosowania w przypadku szczelin ampułkowych jak na fig. 5b. Gdy włosie 1 penetruje szczelinę 9, przechodzi przez najwęższe miejsce 10 szczeliny 9 w obszarze stożkowego krańca 2 aż do chwili gdy napotka on dno 11. Pod wpływem mniejszych obciążeń, kraniec włosia 4 rozchyla się wzdłuż nacięć tworząc palczaste krańce 12, które oddziałują na dno 11 szczeliny międzyzębowej oraz ściany ampułkowych szczelin 13. W tyra przykładzie, stożkowy obszar trzonu 6 także zasadniczo oczyszcza obszar przewężenia 10. Gdy nacisk zostaje zmniejszony, siła przywracająca elastyczności przywraca rozchylone krańce 12 do ich początkowego położenia.

Figura 6a przedstawia włosie 1, wraz z cylindryczną osłoną 1 oraz krańcem włosia 2, które zbiega się w kierunku końcówki 4, gdzie średnica rdzenia 5 jest większa niż dla włosia z fig. 4, co redukuje grubość ścian trzonu 6. Kraniec włosia 2 jest nacinany jeden lub większą liczbę razy w części rdzenia 5, w pewnej odległości od końcówki 4, co pokazuje szczelina 14. Gdy włosie 1 penetruje ampułkową szczelinę 9, i kraniec włosia 2 napotyka dno 11 szczeliny międzyzębowej stożkowa część krańca włosia 2 wybrzusza się, co oznaczono numerem 15. Rozwiązanie takie wspomaga intensywne czyszczenie ampułkowej szczeliny międzyzębowej, podczas gdy większy przekrój trzonu włosia 6 działa na najwęższą część 10 szczeliny.

W przykł adzie wykonania z fig. 1a i 8a wł osie 1 zawiera tylko dwa elementy, rdzeń 5 oraz trzon 6, przy czym rdzeń jest wykonany ze sztywnego tworzywa sztucznego, a osłona 7 z miękkiego elastycznego tworzywa sztucznego. Stożkowe zaostrzenie krańca 2 włosia 1 lub rdzenia 5, przechodzące do postaci ostrza, posiada nacięcia 16, które rozpoczynają się na jego krańcu, a które w przedstawionym przykładzie wykonania, pozostają zamknięte, gdy włosie nie pracuje. Gdy włosie 1 penetruje szczelinę międzyzębową 9, zwężający się kraniec włosia przechodzi przez punkt przewężenia 10 ampułkowej szczeliny międzyzębowej 9, napotykając następnie dno 11 szczeliny, kraniec 4 rozchyla się wzdłuż nacięć 16 tworząc elementy palczaste 17, które oczyszczają, w szczególności dno szczeliny międzyzębowej (fig. 7b).

Przykład wykonania według fig. 8a odpowiada zasadniczo temu z fig. 6a. Jednakże włosie 1 nie posiada osłony 7 takiej, jaką posiadało w przykładzie wykonania z fig. 7a. Rdzeń 5 zbiega się w obszarze zaostrzonego krańca i posiada szczelinę 18 leżącą w pewnej odległości od końcówki 4. Włosie 1 według fig. 8a zasadniczo pracuje w taki sam sposób jak włosie pokazane na fig. 6b, co jest pokazane na fig. 8b.

Figura 9 przedstawia schematyczny widok techniki nadawania stożkowego kształtu włosiu według fig. 4 do 6. Numerem 19 na fig. 9 oznaczono powierzchnię szlifującą, która obraca się wokół osi 20. Oś włosia 1, w której leży rdzeń 5, trzon 6 oraz osłona 1, jest zorientowana względem powierzchni szlifującej 19, pod odpowiednio dobranym kątem stożka. Włosie 1 tylko początkowo opiera się na osłonie i przy większym ścieraniu, także na rdzeniu 5. Ponieważ osłona 1 i rdzeń 5 są wykonane z materiału sztywnego, oba te elementy jak również pośredni trzon 6 wykonany z miękkiego elastycznego materiału, zostają właściwie oszlifowane, co w rezultacie daje precyzyjnie stożkową końcówkę 4.

W przykł adzie wykonania z fig. 10 włosie ponownie zawiera rdzeń 5, trzon 6 oraz wzmacniaj ą c ą osłonę 1, która są współbieżnie wytłaczane, i które mogą być względem siebie współosiowo osadzone. Można to zrealizować przez odpowiedni wybór zastosowanych tworzyw sztucznych lub przez wsunięcie warstw granicznych nałożonych w czasie wytłaczania. Trzon 6 jest osiowo przesuwany w kierunku wolnego krańca 4 względem osłony 1. Rdzeń jest podobnie przemieszczany względem trzonu 6, jednakże na większą odległość, co ogólnie daje zbiegający się kraniec 2, w którym rdzeń 5, trzon 6 oraz osłona 1 są rozmieszczone w sposób schodkowy. Jeśli włosie 1 zostało poddane obróbce nadającej mu kształt stożkowy, przed wykonaniem przesunięć według fig. 10, schodki są wyeliminowane, powstają pochylone powierzchnie przejściowe.

W przykł adzie wykonania z fig. 11 wł osie 1 ponownie zawiera rdzeń 5, mię kki elastyczny trzon 6 oraz osłonę wzmacniająca 7, która zawiera wypełniacze, na przykład cząstki cierne lub tym podobne,

PL 196 733 B1 takie jak pokazano na rysunku. Po przycięciu, włosie 1 jest wstępnie zaokrąglone na krańcu roboczym przy wykorzystaniu szlifowania lub tym podobnych technik. Rdzeń 5 jest następnie osiowo przesuwany względem trzonu 6 oraz osłony 1, w kierunku krańca tak, iż jego zaokrąglony wolny kraniec 21 wystaje poza trzon 6. Trzon 6 jest podobnie zaokrąglony na wolnym krańcu 22, ponadto osłona 1 jest także zaokrąglona w miejscu oznaczonym 23.

Figura 12 przedstawia włosie 1 posiadające stożkowy kraniec 3, który zawiera trzon 26 wykonany z miękkiego elastycznego tworzywa, oraz rdzeń 24 wykonany z kilku włókien elementarnych 25 a rdzeń 24 lub w ł ókna elementarne 25 wystają takż e poza trzon 26 tworz ąc koń cówkę 4 wł osia 1.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Włosie do wyrobów szczotkarskich, zwłaszcza do szczotek lub pędzli, o postaci wytłaczanych, przyciętych na długość, włókien elementarnych z krańcami roboczymi o zaostrzonym kształcie stożkowym, zawierające przynajmniej dwa wytłoczone współbieżnie elementy z tworzywa sztucznego oraz trzon z miękkiego tworzywa sztucznego i rdzeń z twardszego tworzywa sztucznego, przy czym rdzeń wystaje poza trzon na krańcu użytkowym i tworzy końcówkę, znamienne tym, że miękkie elastyczne tworzywo sztuczne trzonu (6) jest otoczone przez osłonę (7) z tworzywa sztucznego jako wzmocnienie trzonu (6).
2. Wł osie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e trzon (6) wykonany jest z gumowego, elastycznego tworzywa sztucznego.
3. Włosie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że trzon (6) jest wykonany z elastomeru.
4. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że trzon (6) i/lub osłona (7) biegną współosiowo w kierunku koń cówki (4) rdzenia (5).
5. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że rdzeń (5) posiada stożkową koń cówkę.
6. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że rdzeń (5) oraz trzon (6) są względem siebie osiowo przesuwne.
7. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, ż e trzon (6) oraz osłona (7) są względem siebie osiowo przesuwne.
8. Wł osie według zastrz. 1, znamienne tym, ż e rdzeń (6) jest zaokrą glony na swoim krań cu (20).
9. Wł osie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e rdzeń (5) wykonany jest z tworzywa termoplastycznego, poliamidu lub poliestru a trzon (6) wykonany jest termoplastycznego elastomeru.
10. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że osłona (7) wykonana jest z tworzywa termoplastycznego, poliamidu lub poliestru.
11. Włosie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że tworzywem termoplastycznym jest poliamid, polietylen, polipropylen lub poliester.
12. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że włosie (1) ma kształt stożka na długości do 2 mm.
13. Włosie według zastrz. 12, znamienne tym, że włosie (1) ma kształt stożkowy na długości od 0,1 do 1 mm.
14. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że średnica rdzenia (5) na zaostrzonym krańcu (4) zawiera się pomiędzy 0,01 mm, a 0,03 mm.
15. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że rdzeń (5) jest podzielny jedno- lub kilkakrotnie w obszarze jego odsł onię tego krańca (4) i rozł o ż ony, poczynają c od jego krańca.
16. Włosie według zastrz. 15, znamienne tym, że rdzeń (5) jest podzielny jedno- lub kilkakrotnie w obszarze jego odsłoniętego krańca (4) oraz w ciągnącym się od niego obszarze rozdzielenia a obszar podziału elastycznie rozchyla się pod wpływem przyłożonej do krańca siły.
17. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że rdzeń (24) zbudowany jest, z co najmniej dwóch cienkich włókien elementarnych (25).
18. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że przekrój poprzeczny struktury jego materiału jest zmienny od wewnątrz na zewnątrz.
19. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że jego rdzeń (5) posiada strukturę materiału o wysokiej elastyczności oraz wysokiej odporności na ś cieranie a jego osłona (7) ma wysoką wytrzymałość na zginanie.
20. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera środki cierne, które są osadzone przynajmniej w obszarze miękkiego trzonu (6).
21. Włosie według zastrz. 1, znamienne tym, że trzon (6) i rdzeń (5) mają różne kolory.

PL 196 733 B1
22. Sposób wytwarzania włosia, znamienny tym, że poprzez szlifowanie nadaje się kształt stożkowy włosiu (1) lub włóknom elementarnym je tworzącym lub fragmentom takiego włókna elementarnego przez zaciśnięcie w oddaleniu do wolnego krańca i opiera, się rdzeń na obrotowej powierzchni szlifującej (19) oraz ustawia się pochylenie względem obrotowej powierzchni szlifującej (19) z uwzględnieniem kąta stożka.
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że włosie wytwarza się współbieżnie w procesie wytłaczania trzonu (6), rdzenia (5) oraz opcjonalnie osłony (7).
24. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że włosie wytwarza się w procesie wytłaczania osłony (7) na trzonie (6) wraz ze współbieżnie wytłoczonym rdzeniem (5).
25. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że włosie razem z rdzeniem (5) i osłona (7) opiera się na powierzchni szlifującej (19).
26. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że rdzeń (5) oraz trzon (6) osiowo przesuwa się względem siebie i część rdzenia (5) wystawia się poza trzon (6).
27. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że osłonę (7) oraz trzon (6) osiowo przesuwa się względem siebie i cylindryczny fragment trzonu wystawia się poza osłonę.
28. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że części długości trzonu (6) i/lub osłony (7) nadaje się kształt stożka i uzyskuje się włosie o schodkowym rdzeniu (5), trzonie (61) i/lub osłonie (7).
29. Szczotka, w szczególności szczoteczka do zębów zawierająca podstawę włosia oraz przymocowane do niej wiązki włosia, złożone z pojedynczego włosia lub włosia połączonego w wiązki lub grupy, znamienna tym, że wiązka włosia przynajmniej w części zawiera włosie (1).
30. Szczotka według zastrz. 29, znamienna tym, że włosie (1) jest rozmieszczone tylko w wybranych regionach wiązki włosia.
31. Szczotka według zastrz. 29 albo 30, znamienna tym, że włosie (1) wystaje ponad pozostałe włosie wiązki włosia.
32. Szczotka, w szczególności główka szczoteczki do zębów dla mechanicznej szczoteczki do zębów zawierająca podstawę włosia oraz przymocowane do niej wiązki włosia, złożone z pojedynczego włosia lub włosia połączonego w wiązki lub grupy, znamienna tym, że wiązka włosia przynajmniej w części zawiera włosie (1).
33. Szczotka według zastrz. 32, znamienna tym, że włosie (1) jest rozmieszczone tylko w wybranych regionach wiązki włosia.
34. Szczotka według zastrz. 32 albo 33, znamienna tym, że włosie (1) wystaje ponad pozostałe włosie wiązki włosia.