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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste, mit
einem Griff, einem Bürstenhals
und einem Bürstenkopf.
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Bei
herkömmlichen
Zahnbürsten
ist der Griff als Griffstiel ausgebildet und bildet der Griffstiel
eine Längsachse
der Bürste.
Der Bürstenhals
und die längere
Achse des Bürstenkopfes
erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse
der Bürste. Üblicherweise
ist der Griff als in axialer Richtung relativ starrer Griffstiel
ausgebildet. Zwar besteht die grundsätzliche Übung, einen Kern des Griffstiels,
der aus einer härteren
Grundkomponente gebildet ist, mit einem weich elastischen Kunststoff
zu umspritzen, um die Haptik der Bürste zu verbessern. Dies führt zwar
zu einer verbesserten Handhabbarkeit der Bürste durch den Benutzer. Diese
erfüllt
aber nicht immer die von dem Benutzer gestellten Anforderungen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste anzugeben,
deren Griff so flexibel ist, dass er sich der individuellen Handform
beim Zugreifen anpassen lässt und
dabei so stabil ist, dass das Zähneputzen
möglich
ist.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Bürste
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Griff eine Stützstruktur
aus axial hintereinander angeordneten und zueinander verdrehbaren
und/oder verschwenkbaren Segmenten und einer formgebenden und die
Stützstruktur aufnehmenden
Körper
umfasst.
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Dadurch,
dass der Griff eine Stützstruktur aus
zueinander auslenkbaren Segmenten umfasst, ist die Form des Griffs
veränderbar.
Dadurch, dass die Segmente axial miteinander verbunden sind, ergibt
sich ein Griff, der sich in die Länge erstreckt und annähernd stielförmig ist.
Die Segmente sind zueinander verdrehbar und/oder verschwenkbar,
um unter dem von der Hand aufgebrachten Druck nachzugeben und ihre
Lage zueinander zu verändern.
Die Stützstruktur
ist zumindest teilweise von einem Körper aufgenommen, um den Griff
zu stabilisieren, indem das Verdrehen und/oder Verschwenken räumlich begrenzt
wird. Der Körper
ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass er, bezogen auf seine Längsachse, dehnbar
bzw. stauchbar ist, so dass ein Verschwenken und Verdrehen der Segmente
der Stützstruktur möglich ist,
obwohl der Körper
mit den Segmenten formschlüssig
verbunden ist. Der Körper
dient dabei insbesondere der Schaffung einer die Stützstruktur umgebenden
Hülle, die
das Eindringen von Schmutz und Wasser zwischen die Segmente der
Stützstruktur
verhindert.
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Der
die Segmente der Stützstruktur
umgebende Körper
hat bevorzugt einen Querschnitt, der annähernd rund oder oval ist. Der
Querschnitt sollte an zumindest allen Stellen frei von Ecken sein,
damit der Griff angenehm in der Hand liegt.
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Der
Körper
ist so ausgebildet, dass eine Kraft, die auf seine Oberfläche aufgebracht
wird, also durch die Finger bzw. den Handballen, weitergeleitet wird
auf die Segmente der Stützstruktur,
die daraufhin ihre Position zueinander durch Verdrehen oder Verschwenken
verändern.
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Die
Segmente sind axial hintereinander angeordnet, vorzugsweise miteinander
verbunden, damit der Griff eine sich in der Länge erstreckende und schmale
Form hat. Der die Stützstruktur
und den Körper
umfassende Griff passt sich der individuellen Handform an, indem
Druck, der radial auf den Griff ausgeübt wird, in eine Verformung
des Griffs umgesetzt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
ein Kugelgelenk zwischen zwei hintereinander angeordneten Segmenten
angeordnet. Das Kugelgelenk ermöglicht
eine Bewegung der beiden Segmente zueinander außerhalb ihrer gemeinsamen Ebene.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das Kugelgelenk realisiert, indem ein Ende eines Segmentes,
das auf das darauffolgende Segment ausgerichtet ist, als Pfanne
ausgebildet ist, die einen auf einem Kugelhals des nächst folgenden Segmentes
sitzenden Kugelkopf aufnimmt. Die so erreichte Verbindung ist in
einfacher Weise herzustellen und lösbar. Mehrere Segmente, die
jeweils an dem einen Ende die Pfanne und an dem anderen Ende den
Kugelhals mit dem Kugelkopf aufweisen, können in einer länglichen
Stützstruktur
resultieren, so dass der entstehende Griff stielförmig ist.
Dadurch, dass zwei axial miteinander verbundene Segmente an ihren
einander zugewandten Enden jeweils einen Teil des Kugelgelenkes
angeformt haben, kann die Stützstruktur
effektiv zusammengesetzt werden. Hierzu kann die Stützstruktur
effektiv zusammengefügt
werden; z. B durch Montagespritzgießen oder durch nachträgliches
Fügen der
beispielsweise spritzgegossenen Kunststoffbauteile. Die Rastverbindung
durch das Kugelgelenk ermöglicht
es, vor dem Umhüllen
durch den Körper
aus den einzelnen Segmenten eine vorgefertigte Einheit zu bilden.
Die Herstellung der Stützstruktur
wird durch das Anformen der Teile des Kugelgelenkes an ein Segment einfach
und kostengünstig.
Dadurch, dass die Segmente zueinander verschwenkbar und/oder verdrehbar
sind und gleichzeitig axial miteinander verbunden sind, wird eine
Stützstruktur
erzielt, die zusammen mit dem sie umhüllenden Körper, der einerseits flexibel
und andererseits stabil ist, einen flexiblen Griff bildet, der sich
auf den Druck der Finger und der Handfläche hin verformt, aber auch
einen stabilen Griff bildet, mit dem eine Putzbewegung der Zahnbürste möglich ist.
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Nach
einer Ausführungsform
ist der Körper biegbar.
Das heißt
die von dem Benutzer der Zahnbürste
auf den Griff aufgebrachte Kraft führt zu einer Verformung des
Griffs, die nach dem Loslassen bleibt. Dazu sollte der Körper aus
einem leicht verformbaren Material bestehen. Ebenso sollte der Körper die
Stützstruktur
dünnwandig
umgeben.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
umfasst der Körper
ein elastisch verformbares Material, so dass der Zahnbürstengriff
sich flexibel an die individuelle Handform anpasst, so lange ein
Druck ausgeübt
wird, und sich nach dem Loslassen annähernd in die längsgestreckte
Ausgangsposition zurückbewegt.
Der Körper
wird vorzugsweise aus einem weichelastischen Kunststoff, besonders
bevorzugt aus einem TPE hergestellt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform bestehen
für eine
effektive und kostengünstige
Herstellung der Bürstenkopf,
der Bürstenhals
und die Segmente aus demselben Material. Das Material für den Bürstenkopf,
den Bürstenhals
und die Segmente der Stützstruktur
sollte eine ausreichend hohe Steifigkeit aufweisen und kann beispielsweise
Polypropylen (PP) umfassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
umfasst ein Segment der Stützstruktur
einen zylindrischen Grundkörper,
von dem Fortsätze
radial abragen. Die zylindrischen, hintereinander angeordneten und
axial verbundenen Grundkörper
bilden die Stützstruktur
für einen
sich in die Länge
erstreckenden Griff. Die radial abragenden Fortsätze bilden nach Art einer Wirbelsäule eine
Basis für
das formschlüssige Umspritzen
mit dem Material für
den Körper.
Die radial abragenden Fortsätze
sind vorzugsweise zylindrisch.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
umfasst ein Segment der Stützstruktur
einen zylindrischen Grundkörper,
von dem sich flächige
Fortsätze jeweils
in einer Ebene, die orthogonal zu der durch die Längsachse
des Segmentes und die Längsachse des
zylinderförmigen
Fortsatzes definierte Ebene ist, erstrecken. Der flächige Fortsatz
ist symmetrisch und weist zwei gerade, jeweils in der Mitte unterbrochene Längskanten
und zwei bogenförmige
Kanten auf. Die Symmetrieachse des flächigen Fortsatzes ist zu der Axialrichtung
des radia len Zapfens parallel, vorzugsweise versetzt dazu. Zwischen
den beiden geraden, in der Mitte unterbrochenen Seitenkanten ist
jeweils eine Tragfläche
angeordnet, die jeweils einen Stift trägt. Die Längsachse des Stiftes ist parallel
versetzt zu der Längsachse
des zylindrischen Fortsatzes. Die Höhe und der Radius des Stiftes
sind vorzugsweise kleiner als die Höhe und der Radius des radialen Fortsatzes,
um eine Krümmung
für den
umhüllenden Körper vorzugeben.
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Bevorzugt
sind alle flächigen
Fortsätze
in einer Ebene angeordnet. Auch die flächigen Fortsätze bilden
eine Basis für
das formschlüssige
Umspritzen mit dem Material für
den Körper.
Sie können
vollständig
umspritzt werden oder beispielsweise aus dekorativen Gründen partiell
in dem Körper
frei liegen. Bevorzugt weist ein Segment drei flächige Fortsätze auf. Die flächigen Fortsätze können innerhalb
eines Segments oder von Segment zu Segment unterschiedlich lang
sein und durch ihre Länge
den Verlauf der Kontur des Griffs bestimmen. Die Kontur des Griffes
wird bevorzugt zu dem Ende des Griffes hin und zu dem Bürstenhals
hin schmaler und in dem Bereich dazwischen breiter. Vorzugsweise
ist der Griff in der Mitte zwei- bis dreimal so breit wie der Bürstenhals.
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Ein
Segment der Stützstruktur
beschreibt ein kartesisches Koordinatensystem, das aus einer x-Achse
besteht, die sich in axialer Richtung des zylindrischen Grundkörpers erstreckt,
aus einer y-Achse, die sich in radialer Richtung und rechtwinkelig
zu dem zylindrischen Grundkörper
erstreckt und eine z-Achse, die sich rechtwinklig zu der x-Achse
und der y-Achse erstreckt. Die flächigen Fortsätze, die
sich in positiver und negativer z-Richtung erstrecken sind bevorzugt
bei den mittleren Segmenten der Stützstruktur länger als
bei den endseitigen Segmenten, so dass nach dem Umspritzen mit dem
Material für den
Körper
des Griffs der Griff in dem mittleren Bereich, der üblicherweise
in der Hand liegt, etwas bauchig ausgeführt ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst der Griff drei bis neun, vorzugsweise fünf bis sieben Segmente, besonders
bevorzugt sechs Segmente. Einzelne Segmente können dabei grundsätzlichen
denselben geometrischen Aufbau, aber mit unterschiedlichen Dimensionen
aufweisen, so dass der Griff von dem Bürstenhals aus sich konisch
verbreitert, in dem mittleren Bereich, der in der Hand liegt, den
größten Durchmesser
hat, und zum Ende hin sich konisch verjüngend zuläuft.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform weist
ein zu dem Bürstenkopf
distales Segment der Stützstruktur
an seinem von dem verbundenen Segment wegzeigenden Ende ein Endstück auf.
Das Endstück
kann direkt an das distale Segment angeformt sein, um die Montage
zu vereinfachen. Alternativ kann das Endstück über eine Steckverbindung mit dem
distalen Segment verbunden werden, insbesondere über ein Kugelgelenk, wodurch
ein weiterer Freiheitsgrad entsteht.
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Das
Endstück
bildet einen Abschluss der Stützstruktur
und kann abgeflacht sein, so dass die Kontur zum Ende der Zahnbürste hin
spitz zuläuft. Der
die Stützstruktur
weitestgehend umgebende Körper
lässt dabei
bevorzugt das abgeflachte Endstück frei
und ist dabei so geformt, dass seine Oberflächenkontur stufenlos in die
Kontur des Endstücks übergeht.
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Der
die Stützstruktur
umgebende Körper kann
sich zumindest partiell auf den Bürstenhals und den Bürstenkopf
erstrecken, wodurch sich optische Effekte erzielen lassen.
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Die
folgende Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Bürste in
Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
In dieser zeigen:
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1 in
Teilfig. 1a eine perspektivische Draufsicht
auf eine Stützstruktur
und in Teilfig. 1b auf eine Zahnbürste;
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2 in
Teilfig. 2a eine perspektivische Draufsicht
auf die Stützstruktur
nach 1a mit ausgelenkten Segmenten, und in Teilfig. 2b auf die in 1b gezeigte
Zahnbürste
im gebogenen Zustand;
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3 im
Detail einen Ausschnitt III der Stützstruktur nach Teilfig. 2a;
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4 eine
perspektivische Draufsicht auf ein Segment mit zylindrischem Grundkörper; und
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5 einen
Schnitt durch ein Kugelgelenk.
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1 zeigt
in Teilfig. 1a eine perspektivische Draufsicht
auf eine mehrere Segmente 1 umfassende Stützstruktur
eines Griffes einer Zahnbürste,
einen Bürstenhals 2 und
einen Borsten 3 tragenden Bürstenkopf 4. Das Segment 1 umfasst
einen zylindrischen Grundkörper 5,
von dem radiale, zylindrische Fortsätze 6 abragen. Von
dem zylindrischen Grundkörper 5 ragen
flächige
Fortsätze 7 ab.
Ein flächiger Fortsatz 7 hat
zwei gerade in der Mitte unterbro chene Kanten und zwei gewölbte Kanten.
Der flächige
Fortsatz ist mit der Mitte der geraden Kanten mit dem zylindrischen
Grundkörper 5 verbunden.
Die Ausprägung
der gewölbten
Kante beeinflusst die Struktur des umspritzten Körpers. Je höher die gewölbte Kante ist, desto bauchiger
wird der Griff in diesem Abschnitt. Mehrere Segmente 1 sind
axial miteinander verbunden und bilden eine Stützstruktur, wobei sich die
flächigen
Fortsätze 7 in
einer Ebene befinden. Die flächigen
Fortsätze 7 weisen
endseitig Stifte 8 auf, die sich parallel versetzt zu den
radialen Fortsätzen 6 erstrecken.
Die Höhe
und der Durchmesser der endseitigen Stifte 8 sind geringer
als die Höhe
und der Durchmesser der zylindrischen, radial abragenden Fortsätze 6,
da sie näher
am Rand des Bürstengriffs liegen
und eine Krümmung
des umhüllenden
Körpers vorgeben.
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Die
axiale Verbindung zwischen zwei Segmenten 1 erfolgt über ein
Kugelgelenk 9, wie in 5 näher erläutert. Ein
Endstück 10 ist
an das zu dem Bürstenkopf
distalen Segment angeformt, läuft
zum Ende hin spitz zu und ist abgeflacht.
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1 zeigt
in Teilfig. 1b eine perspektivische Draufsicht
auf eine erfindungsgemäße Zahnbürste mit
umspritztem Körper 11.
Der Körper 11 ist
formschlüssig
mit den Segmenten 1 der Stützstruktur verbunden und umgibt
diese weitestgehend. In dieser Ansicht sind lediglich die Stirnseiten
der radialen Fortsätze 6 und
die Enden der Stifte 8 freigelassen. Der Griff der erfindungsgemäßen Zahnbürste ist
im mittleren Bereich bauchig ausgeführt, so dass er gut in der
Hand des Benutzers liegt.
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2 zeigt
in Teilfig. 2a eine perspektivische Draufsicht
auf die Stützstruktur
nach 1a mit ausgelenkten Segmenten 1. Die
Segmente 1 sind axial über
Kugelgelenke 9 miteinander verbunden und können daher
zueinander verdreht und/oder verschwenkt werden. 2 zeigt
in Teilfig. 2b die in 1b gezeigte
Zahnbürste
in gebogenem Zustand. Wenn der Benutzer der Zahnbürste diese
in der Hand hält,
wird der Griff in der Regel zwischen dem Daumen und den Fingern
festgeklemmt. Dabei drücken die
Finger mit unterschiedlichen Kräften
auf den Griff. Der erfindungsgemäße Griff
gibt flexibel nach und verformt sich entsprechend der Kraft der
einzelnen Finger.
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3 zeigt
im Detail einen Ausschnitt III der Stützstruktur aus 2a.
Das Kugelgelenk 9 umfasst eine Pfanne 12, die
an einem Ende des zylindrischen Körpers 5 eines Segmentes 1 angeformt
ist. Die Öffnung
der Pfanne 12 zeigt zu dem nächstkommenden Segment 1,
welches mit einem an einem Kugelhals 13 angeordneten Kugelkopf 14 in
die Pfanne 12 ge steckt wird. Eine Beschränkung der
Bewegungsfreiheit von zwei Segmenten zueinander erfolgt dadurch,
dass die Stützstruktur
aus Segmenten in den Körper
eingebettet wird.
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4 zeigt
eine perspektivische Draufsicht auf ein Segment 1 mit dem
zylindrischen Grundkörper 5,
von dem die radialen Fortsätze 6 und
die flächigen
Fortsätze 7 abragen.
An die flächigen
Fortsätze 7 sind
die nahe der Enden angeordneten Stifte 8 angeformt, die
sich parallel versetzt zu den radialen Fortsätzen 6 erstrecken.
Die Längsachse
des zylindrischen Grundkörpers 5 bildet
eine x-Achse eines dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems.
Die Längsachse
durch einen radialen Fortsatz 6, der ebenfalls zylinderförmig ist,
bildet eine y-Achse, die rechtwinklig zu der x-Achse angeordnet
ist. Eine Längsachse
parallel zu einer geraden Seitenkante des flächigen Fortsatzes 7 bildet
eine z-Achse, die rechtwinklig zu der x-Achse und der y-Achse steht.
Die flächigen
Fortsätze 7 weisen
gerade verlaufende Kanten auf, die in einer Ebene parallel zu der
z-Achse liegen, die in etwa mit der Mittellängsachse der Grundkörper 5 übereinstimmt.
Auf der den Kanten gegenüberliegenden
Unterseite haben die flächigen
Fortsätze 7 konvex
geformte bogenförmige Kanten.
Jede gebogene Kante schneidet sich mit der geraden Kante am Ende
der flächigen
Fortsätze 7 in einem
stumpfen Winkel. Die gebogenen Kanten gehen als Tangenten in die
Außenumfangsfläche der zylindrischen
Grundkörper 5 über. Die
gerade Kante des flächigen
Fortsatzes 7 erstreckt sich in der z-Achse und definiert
eine Breite des Griffes. Die gewölbte Kante
des flächigen
Fortsatzes verläuft
daher in der y-/z-Ebene und definiert (in negativer y-Richtung) eine
bauchige Kontur.
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5 zeigt
einen Schnitt durch ein Kugelgelenk, um das Prinzip der rastenden
Verbindung zu erläutern.
Bei dieser Darstellung ist der Kugelhals 13 konisch ausgeführt und
geht an dem schmaleren Ende in den Kugelkopf 14 über. Die
Pfanne 12 ist an dem breiteren Ende des Kugelhalses 13 ausgebildet und
weist eine gewölbte
Aussparung für
die Aufnahme des Kugelkopfes 14 des nächstfolgenden Segmentes auf.
Die Tiefe der Öffnung
ist dabei größer als der
Radius des kugelförmigen
Kopfes, so dass mehr als die Hälfte
des Kugelkopfes in der Aussparung der Pfanne aufgenommen wird. Die
Wandung des Kugelhalses 13 ist in dem Bereich der nach
innen gewölbten
Aussparung so dünn,
dass sie beim Zusammenstecken von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten federnd
nach außen
weggedrückt
wird. Nachdem der Abschnitt des Kugelkopfes 14 mit dem
größten Querschnitt
die Öffnung
der Pfanne 12 passiert hat, legt sich die federnde Wandung
an den Kugelkopf an und umfassen die freien Enden, die einen freien
Abstand zueinander haben, der geringer ist als der Durch messer des
Kugelkopfes, den Kugelkopf formschlüssig. So wird eine vorgefertigte
Einheit erreicht.
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- 1
- Segment
- 2
- Bürstenhals
- 3
- Borsten
- 4
- Bürstenkopf
- 5
- zylindrischen
Grundkörper
- 6
- radialer
Fortsatz
- 7
- flächiger Fortsatz
- 8
- Stift
- 9
- Kugelgelenk
- 10
- Endstück
- 11
- Körper
- 12
- Pfanne
- 13
- Kugelhals
- 14
- Kugelkopf