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Die
Erfindung betrifft eine Zahnbürste
gemäss
Anspruch 1, einen Zahnbürstenkörper gemäss Anspruch
15 und einen Zahnpastabehälter
gemäss
Anspruch 16.
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Die
erfindungsgemässe
Zahnbürste
betrifft eine Zahnbürste
mit einem Zahnbürstenkörper, in
den ein Zahnpastabehälter
eingesetzt werden kann.
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Die
Benutzung von Zahnbürsten
und Zahnpaste dient der Mundhygiene sowie der Massage des Zahnfleisches.
Auf diese Weise trägt
das Zähneputzen
zur Gesunderhaltung der Zähne
sowie des Mund- und Rachenraumes bei. Entsprechend des empfohlenen
täglichen
Gebrauchs haben Benutzer von Zahnbürsten im allgemeinen hohe Ansprüche in Bezug
auf eine einfache Handhabung, ein ergonomisches Design und eine lange
Nutzungsdauer bei möglichst
optimaler Reinigungswirkung.
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In
Hinsicht auf eine platzsparende gemeinsame Aufbewahrung bzw. den
Transport, beispielsweise als Reisezahnbürste, aber auch insbesondere
im Sinne einer einfachen Handhabung und der Ergonomie, sind technischer
Lösungen,
bei der ein Zahnbürstekörper mit
einem Zahnpastabehälter
(bzw. umgekehrt) zu einer Zahnbürste
verbunden ist, besonders vorteilhaft. Man kann im Wesentlichen zwei
Gruppen technischer Lösungen
unterscheiden.
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Die
erste Gruppe umfasst Zahnbürsten,
bei der Zahnpasta durch einen Kanal, der von einem Zahnpastabehälter durch
einen Hals der Zahnbürste
zur Beborstung am Kopf der Zahnbürste
führt,
befördert
wird. Derartige Gegenstände
sind beispielsweise in US-A-4199270 und US-A-4068974 beschrieben.
Diese Gruppe von Zahnbürsten
erweist sich als sehr benutzerfreundlich, bringt jedoch Probleme
hinsichtlich der Zahnpastalagerung mit sich. Beispielsweise kann
es durch ein offenes Kanalende am Kopf der Zahnbürste zum Austrocknen bzw. Auslaufen
der Zahnpasta kommen. Im Dokument US-A-4068974 ist dieses Problem
durch den Einsatz von Ventilen gelöst. Die Herstellung dieser
Ausführungsform
ist jedoch aufwendig und mit höheren
Kosten verbunden.
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Bei
der zweiten Gruppe von Zahnbürsten
wird der Zahnpastabehälter
zum Auftragen der Zahnpasta auf die Beborstung des Kopfes von einem
Zahnbürstenkörper der
Zahnbürste
getrennt. Derartige Gegenstände
sind beispielsweise in US-A-6325076 und US-A-6227209 beschrieben.
Nach dem Aufbringen der Zahnpasta wird der Zahnpastabehälter erneut
mit dem Zahnbürstenkörper verbunden.
Im Gegensatz zur ersten Gruppe wird kein Kanal im Hals der Zahnbürste für die Führung der
Zahnpasta zum Kopf benötigt.
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Im
Dokument FR-A-2658400 ist eine Zahnbürste offenbart, bei der eine
Zahnpastatube einen Endbereich des Griffs der Zahnbürste bildet.
Die Zahnpastatube ist durch Einschrauben ihres Abgabekopfes in ein Gewindeloch
am freien Ende eines Griffteils mit dem Griffteil fest verbunden.
Nach dem Abschrauben der frei liegenden Zahnpastatube, kann durch
Druck auf die Zahnpastatube Zahnpasta auf die Borsten eines Kopfes der
Zahnbürste
gebracht werden.
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Im
Unterschied zu einer Zahnbürste
mit einer freiliegenden Zahnpastatube ist im Dokument US-A-6227209
eine Zahnbürste
beschreiben, bei der sich der Zahnpastabehälter in einer festen, zylinderartigen
Hülse,
die mit einer Aussparung und an ihren beiden Enden mit Deckeln versehen
ist, befindet. Die stabile Hülse
nimmt die Belastungen beim Zähneputzen
auf und leitet sie über
ein mit ihr fest verbundenes Griffteil und einen Hals zum Kopf der
Zahnbürste
weiter. Die Aussparung umfasst einen Teil der Hülse und einen Langloch-ähnlichen
Teil im, dem Griffteil zugewandten Deckel. Die Aussparung dient
einerseits dazu, den Zahnpastabehälter in die Hülse einzusetzen,
und andererseits dazu, mittels eines Fingers, der durch die Aussparung
in der Hülse
eingreifen kann, Druck auf den weich-elastischen Zahnpastabehälter auszuüben und
dadurch die Zahnpasta herauszudrücken.
Eine lösbare
Verbindung zwischen dem Griffteil und dem von der Hülse umgebenen
Zahnpastabehälter
ist über
ein Zusammenwirken eines durch den Aussparungsteil im Deckel greifendes
Gewinde am Abgabekopf des Zahnpastabehälters mit einem Gewindeloch
im freien Ende des Griffteils der Zahnbürste sichergestellt. Die Schraubverbindung
erweist sich allerdings im Alltag als unpraktisch in der Handhabung.
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Damit
stellt sich die Aufgabe, eine Zahnbürste mit einem einfach einsetz-
und herausnehmbaren Zahnpastabehälter
bereitzustellen, der einen einfachen Aufbau mit einer minimalen
Anzahl von Einzelteilen hat und kostengünstig herzustellen ist.
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Erfindungsgemäss wird
diese Aufgabe durch eine Zahnbürste
mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen gelöst. Die
Aufgabe wird weiterhin durch einen Zahnbürstenkörper entsprechend den Merkmalen aus
dem Anspruch 15 und einem Zahnpastabehälter mit den Merkmalen aus
dem Anspruch 16 gelöst.
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Besonders
bevorzugte Ausbildungsformen der Zahnbürste sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der
Grundgedanke der erfindungsgemässen
Zahnbürste
besteht darin, eine Zahnbürste
mit einem Zahnbürstenkörper und
einem darin einsetzbaren Zahnpastabehälter bereitzustellen, bei der
an einem Griffteil des Zahnbürstenkörpers eine
schalenartige Behälterfassung
ausgebildet ist, die bei in den Griffteil eingesetztem Zahnpastabehälter einen
Behälterkörper teilweise
umschliesst, und der Behälterkörper einen über die
Behälterfassung
vorstehenden, stabilen Griffschalenteil aufweist. Der Griffschalenteil
bildet zusammen mit dem Griffteil die Oberfläche eines Griffs der Zahnbürste. Der
Griff behält
seine Gestalt bei Belastungen, die während des Zähneputzens auftreten, unabhängig vom
Füllstand
des Zahnpastabehälters
im Wesentlichen bei. Die Halterung des Zahnpastabehälters im
Griffteil des Zahnbürstenkörpers ermöglicht gleichzeitig
ein sehr einfaches und schnelles Herausnehmen und Öffnen des
Zahnpastabehälters.
Vorzugsweise ist der Griffteil mit einem Verschlusszapfen ausgestattet,
so dass bei in den Griffteil eingesetztem Zahnpastabehälter ein
dichter Verschluss des Zahnpastabehälters sichergestellt ist. Aus
dem vom Griffteil herausgenommenen Zahnpastabehälter ist es mittels eines leichten
Fingerdrucks auf eine geschwächte,
weich-elastische Zone des Zahnpastabehälters möglich, die Zahnpasta herauszudrücken. Diese
geschwächte
Zone ist beispielsweise eine Einbuchtung am Zahnpastabehälter, an
welcher die Wandstärke
des Zahnpastabehälters
geringer ist als im übrigen
Teil des Behälters.
Die geschwächte
Zone ist bei einem in den Griffteil eingesetzten Zahnpastabehälter von
der Behälterfassung überdeckt.
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Besonders
vorteilhafte Ausbildungsformen werden in den folgenden Figuren rein
schematisch gezeigt:
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1 eine Draufsicht auf eine
Zahnbürste
mit einem Zahnbürstenkörper und
einem darin eingesetzten Zahnpastabehälter;
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2 eine Längsschnittdarstellung des Zahnbürstenkörpers der
Zahnbürste
aus 1 entlang der Linie
II-II mit eingesetztem
Zahnpastabehälter;
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3 eine Seitenansicht eines
Zahnpastabehälters;
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4 eine Ansicht eines Abgabekopfs
und eines Teils eines Behälterkörpers eines
Zahnpastabehälters;
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5 eine Schnittdarstellung
einer weiteren Ausbildungsform des Abgabekopfes mit einem Teil des Behälterkörpers eines
Zahnpastabehälters;
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6 eine Seitenansicht eines
Griffteils eines Zahnbürstenkörpers mit
einem Halteelement und eines abgenommenen Zahnpastabehälters mit
einer Griffmulde;
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7 eine Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform
eines Griffteils (teilweise transparent dargestellt) eines Zahnbürstenkörpers und
eines eingesetzten Zahnpastabehälters
mit einem Rastnoppen;
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8 eine Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform
eines Griffteils (teilweise transparent dargestellt) einer Zahnbürste mit
einer Haltenase und eines eingesetzten Zahnpastabehälters;
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9 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausführungsform
eines Griffteils einer Zahnbürste
mit einem offnen Einschnitt am freien Ende des Griffteils und eines
abgenommenen Zahnpastabehälters
mit einem schienenartigen Steg in Seitenansicht;
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10 eine Seitenansicht eines
Zahnbürstenkörpers (teilweise
transparent dargestellt) mit einem Zentrierstern und einem Dorn
an einer Behälterfassung;
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11 eine Seitenansicht eines
Zahnpastabehälters
mit einer Griffmulde und einer Füllstandsanzeige;
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12 eine Draufsicht auf eine
Zahnbürste
mit einem Siegel, dass über
einen Teil des Griffteils und einen Teil des darin eingesetzten
Zahnpastabehälters
reicht, sowie darunter einer weiteren Ausführungsform mit einer Skinfolie;
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13 eine Draufsicht auf eine
Ausbildungsform eines Kopfes einer Zahnbürste mit Rückhaltelementen aus Filamenten
in einer ovalen Anordnung;
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14 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausbildungsform eines Kopfes einer Zahnbürste mit Rückhaltelementen aus Filamenten
in einer kreisförmigen
Anordnung;
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15 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausbildungsform eines Kopfes einer Zahnbürste mit hintereinander versetzten
Rückhalteelementen,
die einen sichelförmigen
Querschnitt aufweisen;
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16 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausbildungsform eines Kopfes einer Zahnbürste mit einem Rückhalteelement
aus C-förmig
ineinandergreifenden Wänden;
und
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17 eine Draufsicht auf eine
weitere Ausbildungsform eines Kopfes einer Zahnbürste mit einem rosettenartigen
Rückhalteelement.
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Eine
erfindungsgemässe
Zahnbürste
mit einem in einen Zahnbürstenkörper 5 eingesetzten
Zahnpastabehälter 10 ist
in 1 in einer Draufsicht
und in 2 in einer Längsschnittdarstellung
gezeigt. Der Zahnbürstenkörper 5 besteht
aus einem mit Borsten 14 bestückten Kopf 12, einem
Hals 16 und einem anschliessenden Griffteil 18.
Der Griffteil 18 hat an seinem, dem Kopf 12 gegenüberliegenden
Bereich eine Behälterfassung 20,
in die lösbar
der einen Griffschalenteil 22 aufweisende Zahnpastabehälter 10 eingesetzt
ist. Der Griffteil 18 und der Zahnpastabehälter 10 bilden
zusammen einen Griff 19.
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Eine
Achse in Fortsetzung der Borsten 14 tragenden Seite des
Kopfes 12, schliesst dabei mit der Längsachse des eingesetzten Zahnpastabehälters 10 eine
Winkel α kleiner
als 60°,
vorzugsweise kleiner als 30° ein.
Aufgrund dieser geringen Abwinkelung sind die beim Einsetzen des
Zahnpastabehälters 10 in
den Griffteil 18 auftretenden, am Hals 16 und
am Griffteil 18 senkrecht zur Längsachse der Zahnbürste wirkenden Biegekräfte begrenzt
und ein hoher Druck auf die Borsten 14 beim Halten des
Zahnbürstenkörpers 5 wird
vermieden.
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Der
Kopf 12 ist mit Borsten 14 bzw. Borstenbüscheln bestückt und
weist ein weich-elastisches Rückhalteelement 24 für ein teilweises
Zurückhalten
von Zahnpasta 26 am Kopf 12 auf. Der Kopf 12 bzw.
vorzugsweise der beborstete Teil des Kopfes 12, kann alternativ
auch auswechselbar sein. Er ist in diesem Fall lösbar mit dem Hals 16 bzw.
einem am Kopf 12 befestigten Aufnahmeteil verbunden.
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Der
bogenförmige
Hals 16, der entgegen dem freien Ende der Borsten 14 gewölbt ist,
schliesst sich dem Kopf 12 an. Er endet am Übergang
zum Griffteil 18 nach einer in Richtung der freien Enden
der Borsten 14 folgenden Erhöhung 28 vor einer
Daumenauflage 30. Der Hals 16 sowie der Griffteil 18 enthalten
eine stabile, strukturgebende Hartkomponente, vorzugsweise aus chemisch
gegen Zahnpasta 26 und Mundwasser resistentem Kunststoff,
wie Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren
(ABS), thermoplastischen Copolymeren aus Styrol und Acrylnitril
(SAN), Isoplast, Polymethylmetacrylat (PMMA) oder Polypropylen (PP).
Das Zugelastizitätsmodul
des vorzugsweise verwendeten Polypropylen ist vorzugsweise grösser als
1200Mpa. Dadurch ist eine ausreichende Stabilität des Griffteils 18 bei
Belastungen während
dem Zähneputzen
gewährleistet.
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In
umlaufende Nuten des Halses 16 sind weich-elastische Dämpfungselemente 90 integriert,
die eine grössere
Elastizität
des Halses 16 bewirken und am Hals 16 auftretende
Biegekräfte
dämpfen.
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Die
Daumenauflage 30 ist mit Noppen 32 und/oder Dellen
aus weich-elastischem Kunststoff versehen. In Verbindung mit der
in Richtung des freien Endes des Griffs 19 abfallenden
Seite der Erhöhung 28,
verhindert sie bei einer Putzbewegung ein Abrutschen des aufgelegten
Daumens in Richtung des Kopfes 12.
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Wie
in 2 gezeigt, umschliesst
die am Griffteil 18 ausgebildete Behälterfassung 20 bei
in den Griffteil 18 eingesetztem Zahnpastabehälter 10 schaufelartig
einen Teil eines Behälterkörpers 42 des
Zahnpastabehälters 10.
Ein in der Behälterfassung 20 ausgebildeter
Verschlusszapfen 36 ragt passgenau in eine Austrittsöffnung 34 an
einem Abgabekopf 38 des Zahnpastabehälters 10. Der Verschlusszapfen 36 dient
dem dichten Verschliessen des Zahnpastabehälters 10. Die Austrittsöffnung 34 hat
einen Durchmesser kleiner als 6mm, vorzugsweise kleiner als 3mm.
Dieser Durchmesser ist gewählt,
um den Benutzer zum sparsamen Verbrauch von Zahnpasta 26 anzuhalten
und ein Auslaufen der Zahnpasta 26 aus dem Zahnpastabehälter 10 zu
verhindern.
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Der
dem Kopf 12 zugewandte Teil der Behälterfassung 20 umschliesst
in Form einer trichterförmigen Ausnehmung
den Abgabekopf 38 des Zahnpastabehälters 10 vollständig. Diese
vollständige
Umschliessung des Abgabekopfes 38 betrifft mindestens 5%
der Länge
des Zahnpastabehälters 10.
Die Öffnung
der trichterförmigen
Ausnehmung in Richtung des freien Endes des Griffteils 18 weist
vorzugsweise einen minimalen Radius von 10mm auf. Dadurch ist es
möglich,
die Ausnehmung und insbesondere die Umgebung des Verschlusszapfens 36,
beispielsweise mittels eines Wattestäbchens, zu reinigen.
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Die
weitere Fortsetzung der schaufelartigen Umschliessung des Zahnpastabehälters 10 ist
im gezeigten Beispiel bezüglich
der Längsachse
des Griffs 19 asymmetrisch geformt. Auf der unteren, nicht
Borsten 14 tragenden Seite der Zahnbürste überdeckt die Behälterfassung 20 etwa
2/3 der Länge
des Zahnpastabehälters 10 und
unterstützt
dadurch mechanisch eine Halterung des Zahnpastabehälters 10.
Die Wandstärke
des Griffteils 18 ist auf dieser unteren Seite entsprechend
gross gewählt.
Die Überdeckung
kann alternativ auch einen kleineren Teil oder auch, wie beispielsweise
in 8 gezeigt, die gesamte
untere Seite des Zahnpastabehälters 10 umfassen.
Das bezüglich 2 verbleibende Drittel der
Länge des
Griffs 19 auf der unteren Seite der Zahnbürste ist
durch den Griffschalenteil 22 selbst gebildet. Auf der
gegenüberliegenden
oberen, Borsten 14 tragenden Seite der Zahnbürste, stellt
der Griffschalenteil 22 etwa 1/3 der Oberfläche des
Griffs 19 dar. Alternativ kann dieser Anteil ebenfalls
kleiner bzw. grösser
sein.
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Die
durch die schaufelartige Umschliessung geformten Seitenwände haben
eine maximale Wandstärke
kleiner als 5mm. Die Wandstärke
verringert sich vorzugsweise kontinuierlich bis zum freien Ende
des Griffschalenteils 22, also bis zu einem Übergang
zum eingesetzten Zahnpastabehälter 10.
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Der
Griffschalenteil 22 des Zahnpastabehälters 10 schliesst
sich auf der gesamten Aussenseite des Griffs 19 vorzugsweise
passgenau und nahezu stufenlos entlang einer in der Ansicht in 2 S-förmig dargestellten, ringförmigen Stirnfläche 43 an
die Behälterfassung 20 des
Griffteils 18 an. Die Stirnfläche 43 kann alternativ
auch derart ausgeführt
sein, dass eine in der Seitenansicht von 2 gezeigte Seitenlinie eine gerade Linie,
Stufenlinie, bogenförmige
Line oder eine aus den genannten Linienformen zusammengesetzte Linie
ist. Vorzugsweise ist ein Winkel β,
der von einer Verbindungslinie von einem obersten, in 2 mit A bezeichneten Punkt
der Seitenlinie, zu einem untersten, mit B bezeichneten Punkt auf
der unteren Seite der Zahnbürste,
und der Längsachse
des Zahnpastabehälters 10 in
Richtung des freien Endes des Griffs 19 bei eingesetztem
Zahnpastabehälter 10 gebildet
ist, grösser
als 90°.
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In
einer Umgebung von 10mm um den Übergang
vom Griffteil 18 zum Griffschalenteil 22 stehen
alle Tangentialflächen
der Oberfläche
unter Winkeln zueinander, die vorzugsweise kleiner als 45° sind. Vorteilhafterweise
treten zudem keine scharfen Kanten auf.
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Die
nahezu stufenlose Fortsetzung der Griffoberfläche verhindert das Eindringen
von Wasser, anderen flüssigen
oder festen Stoffen und damit eine Verunreinigung des Abgabekopfes
sowie der im Zahnpastabehälter 10 befindlichen
Zahnpasta 26. Die nahezu stufenlose Fortsetzung ist zudem
aus ergonomischen Gründen besonders
vorteilhaft und verhindert beim Zähneputzen ein Auftreten von
Druckstellen auf der Handinnenfläche.
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Im
Belastungsfall beim Zähneputzen
behält
der Griffschalenteil 22 des in den Zahnbürstenkörper 5 eingesetzten
Zahnpastabehälters 10 seine
Gestalt praktisch unverändert
bei. Die dabei vor allem auf der mit Borsten 14 besetzten
Seite der Zahnbürste
auftretenden Kräfte,
insbesondere des Handballens, werden vom Griffschalenteil 22, über die
Behälterfassung 20 zum
Griffteil 18 und weiter über den Hals 16 zum
Kopf 12 und auf die Borsten 14 übertragen.
Die Wände
der Behälterfassung 20 verhindern
im Belastungsfall bei eingesetztem Zahnpastabehälter 10 ein Ausbauchen
bzw. Einknicken des Behälterkörpers 42 und
tragen somit zur Beibehaltung der Gestalt des Zahnpastabehälters 10 bei.
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In 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform
des Zahnpastabehälters 10 dargestellt.
Er weist eine tropfenartige Grundform auf, über die der Griffschalenteil 22 hervorsteht.
Die dadurch gebildete, ringförmig
umlaufende Stirnfläche 43 liegt
bei eingesetztem Zahnpastabehälter 10 vorzugsweise
nahezu passgenau auf einer entsprechenden stirnseitigen Fläche der
Behälterfassung 20 auf.
Als Material für
den Zahnpastabehälter 10 können Polyethylenterephthalat
(PET), Polycarbonat (PC) und Polyvinylchlorid (PVC), vorzugsweise
Polyolefine, insbesondere Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE),
eingesetzt werden.
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Der
Zahnpastabehälter 10 wird
durch eine Steckbewegung mit dem Abgabekopf 38 voran, in
Richtung des Kopfes 12 des Zahnbürstenkörpers 5, nahezu entlang
der Längsachse
der Zahnbürste
weisend, in den Griffteil 18 des Zahnbürstenkörpers 5 eingesetzt.
Die Richtung kann dabei, je nach Ausführungsform der Halterung des
Zahnpastabehälters 10 am
Zahnbürstenkörper 5,
gegen die Längsachse
der Zahnbürste
geneigt sein. Ebenfalls in Abhängigkeit
der Ausführung
der Halterung kann eine zusätzliche
Einrastbewegung nahezu in Richtung der Längsachse der Zahnbürste oder
senkrecht zu dieser Richtung, zum Zweck einer Arretierung des Zahnpastabehälters 10 im
Griffteil 18, erforderlich sein. Alternativ ist bei einer
Bajonett- oder Drehrasthalterung des Zahnpastabehälters 10 im
Griffteil 18 die Steckbewegung entlang der Längsachse
der Zahnbürste mit
einer Drehbewegung um vorzugsweise weniger als 45° um die Längsachse
zu ergänzen.
Zum Herausnehmen des Zahnpastabehälters 10 erfolgen
die Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge entgegen der Bewegungsrichtung
beim Einsetzen.
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Der
Zahnpastabehälter 10 kann
wiederholt in den Griffteil 18 eingesetzt bzw. herausgenommen
werden. Zum Auffüllen
des beinhalteten Verbrauchsmittels Zahnpasta 26, ist der
Zahnpastabehälter 10 vom
Benutzer nachzufüllen
oder es kann ein Ersatzbehälter
(Refill) erworben werden.
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Die
Wandstärke
des Zahnpastabehälters 10 kann über den
gesamten Umfang variieren. Um nach dem Herausnehmen des Zahnpastabehälters 10 ein
Herausdrücken
der Zahnpasta 26 zu ermöglichen,
beträgt
die Wandstärke
des Behälterkörpers 42 vorzugsweise
an wenigstes einigen Stellen weniger als 2mm. An diesen Stellen
weist die Wand ein Zug-Elastizitätsmodul
unter 1400MPa bei Verwendung der Behältermaterialien Polyethylen
und Polypropylen auf. Die Stellen können insbesondere seitlich
am Zahnpastabehälter 10 ausgeformte
Einbuchtungen 52 sein, die im Folgenden in Zusammenhang
mit 6 bzw. 11 näher beschrieben werden. Die
Wandstärke
des Griffschalenteils 22 ist vorzugsweise grösser als
die des verbleibenden Behälterkörpers 42,
um die Stabilität
der Gestalt während
der Benutzung zu garantieren. Unterstützt sein kann die Formstabilität durch
zusätzlich
am Zahnpastabehälter 10 ausgeformte
oder aufgebrachte Rippen 78. Der Zahnpastabehälter 10 selbst
ist ein Hohlkörper,
der beispielsweise mittels Spritzgiessen, Spritzblasen, Extrusionsblasformen,
Rotationsformen etc. hergestellt wird.
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Je
nach dem gewählten
Herstellungsverfahren, insbesondere jedoch beim Extrusionsblasen,
können an
einer Formtrennungslinie des Zahnpastabehälters 10 Brauen entstehen.
Diese Brauen können
durch Nachbearbeitungstechniken entfernt oder reduziert werden.
In jedem Fall befindet sich die Formtrennungslinie des Behälterkörpers 42 vorzugsweise
nicht am Griffschalenteil 22 sondern am im eingesetzten
Zustand von der Behälterfassung 20 umschlossenen
Teil des Zahnpastabehälters 10.
Auf diese Weise können
die Brauen bzw. verbleibende Unebenheiten den Benutzer beim Zähneputzen
nicht stören.
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Die äusseren
Abmessungen des Zahnpastabehälters 10 sind
so gewählt,
dass im in den Griffteil 18 eingesetzten Zustand, der Griff 19 einfach
in der Hand gehalten und bei den Putzvorgängen geführt werden kann. Der grösste Durchmesser
des Querschnitts des Zahnpastabehälters 10 senkrecht
zur Längsachse
ist kleiner 25mm, die Länge
ist kleiner als 100mm. Das Verhältnis
des Durchmessers zur Länge
ist kleiner als 1:2, vorzugsweise 1:4.
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Der
Zahnpastabehälter 10 nimmt
etwa 20% bis 60% der Gesamtlänge
der Zahnbürste
bei eingesetztem Zahnpastabehälter 10 ein.
Sein Volumen ist kleiner als 50ml, vorzugsweise zwischen 10ml bis
30ml, und beträgt
zwischen 45% bis 95% des Volumens des Griffs 19. Ein Volumen
von 30ml Zahnpasta 26 reicht für 30 bis 60 Putzvorgänge aus.
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Die
Geometrie, die Wandstärke,
und das Material des Griffschalenteils 22 des Zahnpastabehälters 10 sind
derart gewählt,
dass der Zahnpastabehälter 10 in
offenem und geleertem Zustand, bei Belastung mit einer Kraft von
10N auf den Griffschaleteil 22 mittels eines mittig aufgesetzten,
nahezu senkrecht zur Längsachse des
Zahnpastabehälters 10,
in Richtung eines in 3 mit 100 bezeichneten
Pfeils weisenden Stiftes von 18mm Durchmesser, eine Deformation
von 1 bis 5mm hervorrufen wird. Bei einer Belastung von 50N sollte
die Deformation des Griffschalenteils 22 etwa 5mm betragen.
Die Deformationen bilden sich auch im leeren Zustand nach Entfernen
der Belastung wieder wenigstens nahezu vollständig zurück.
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Zwei
Ausführungsformen
des Abgabekopfes 38 des Zahnpastabehälters 10 sind in 4 und 5 in einer gegenüber 3 vergrösserten Darstellung gezeigt.
Dabei ist eine inwändig
umlaufende Rastnut 44 einer Kappe 45, die vorzugsweise
aus einem steiferen Kunststoffmaterial als dem des Zahnpastabehälters 10 besteht,
auf einer umlaufenden Rastwulst 46 eines sich halsförmig verjüngenden
Teils des Behälterkörpers 42 eingerastet.
Alternativ kann auch die Kappe 45 mit einer Rastwulst 46 und
der sich halsförmig
verjüngende
Teil des Behälterkörpers 42 mit
einer Rastnut 44 ausgestattet sein. Der sich halsförmig verjüngende Teil
des Behälterkörpers 42 und
die Kappe 45 bilden zusammen den Abgabekopf 38.
Neben dieser zweistückigen
Ausführung
des Abgabekopfes 38, ist auch eine einstückig an
den Behälterkörper 42 angeformte
Ausführung
möglich.
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Um
ein Auslaufen der Zahnpasta 26 aus dem Zahnpastabehälter 10 bzw.
ein Eintrocknen der Zahnpasta 26 im Zahnpastabehälter 10 vor
einem ersten Gebrauch zu verhindern, weisen verschiedene Ausführungsformen
der Kappe 45 des Abgabekopfs 38 eine verschlossene
Austrittsöffnung 34 auf.
Durch einen Verschluss der Austrittsöffnung 34 ist eine
vom Zahnbürstenkörper 5 getrennte
Herstellung sowie ein Verkauf/Kauf der Zahnpastabehälter 10 möglich. In 4 ist eine Lösung gezeigt
bei der eine Folie 48 aus Kunststoff oder Metall vor der
Austrittsöffnung 34 angebracht
ist. Alternativ kann, wie in 5 dargestellt,
der Zahnpastabehälter 10 durch
eine Membran 50 aus dem Material des Zahnpastabehälters 10 bzw.
der Kappe 45 oder durch ein thermoplastisches Elastomer
direkt im Herstellungsprozess verschlossen werden.
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6 zeigt einen Zahnbürstenkörper 5 mit
einem abgenommenen Zahnpastabehälters 10.
Eine mit 52 bezeichnete Einbuchtung am Zahnpastabehälter 10 markiert
eine besonders elastische Stelle, beispielsweise aufgrund einer
geringeren Wandstärke
an dieser Stelle, die zum Drücken
der Zahnpasta 26 aus dem Zahnpastabehälter 10 vorgesehen
ist. Die Markierung der Einbuchtung 52 für den Benutzer
erfolgt beispielsweise durch eine netzartige Oberflächenstruktur.
Alternativ sind natürlich
auch andere Oberflächenstrukturen möglich. Die
Markierung kann zusätzlich
durch eine farbige Gestaltung oder durch aufgespritzte weich-elastische
Elemente erfolgen. Die Einbuchtungen 52 und oder die Markierungen
der Einbuchtungen 52 können
eine zusätzliche
Haftfunktion besitzen. Die Haftfunktion zur Halterung des Zahnpastabehälters 10 im
Griffteil 18 wird durch ein Zusammenwirken der Haftelemente
mit der Innenwandung der Behälterfassung 20 bzw.
dort angebrachten Haftelementen ermöglicht.
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Streifenförmigen Verrippungen 78 am
Griffteil 18 und am Griffschalenteil 22 dienen
einerseits der Erhöhung
der Formstabilität
des Griffteils 18 und des Zahnpastabehälters 10, sowie andererseits
einem besseren Halt in der Hand des Benutzers. Ebenfalls einem besseren
Halt dienen an den Aussenseiten der Seitenwände des Griffteils 18 angebrachte,
weich-elastische Auflageelemente 54.
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In 7 bis 9 sind bevorzugte Ausführungsformen
der Halterung des Zahnpastabehälters 10 im Griffteil 18 des
Zahnbürstenkörpers 5 dargestellt.
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Vorzugsweise
sind diese Halterungen vorgespannt. Der Vorspann beträgt dabei
weniger als 50N, vorzugsweise weniger als 20N, um ein einfaches
Herausnehmen des Zahnpastabehälters 10 aus
der Behälterfassung 20 zu
ermöglichen.
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In 7 ist eine Halterung durch
ein Zusammenwirken eines mindestens teilweise umlaufenden Rastvorsprungs 56 der
Behälterfassung 20 mit
einer Rastnut 57 am Abgabekopf 38 des Zahnpastabehälters 10 gezeigt.
Der Rastvorsprung 56 besitzt vorzugsweise einen dreieckigen
oder halbkreisförmigen
Querschnitt (Rastwulst). Alternativ oder zusätzlich kann die Halterung durch
einen Rastnoppen 58, der in eine nicht gezeigte Öffnung bzw.
Raststufung der Behälterfassung 20 eingreift,
erfolgen. Im Fall einer Raststufung kann durch Druck auf den Griffschalenteil 22 in
Längsrichtung
des Zahnbürstenkörpers 5 der
Zahnpastabehälter 10 von einer
ersten Raststufe in eine zweite, sich näher am Kopf 12 befindliche
Raststufe geschoben werden. Dadurch wird gleichzeitig der Verschlusszapfen 36 in
die Austrittsöffnung 34 eingeführt und
der Zahnpastabehälter 10 verschlossen.
Es sind weitere Formen einer Verrastung oder Verschnappung möglich, die
eine sichere und mehrfach lösbare
Halterung garantieren. Insbesondere können zu diesem Zweck zusammenwirkende Rippen 78,
Noppen 32, Vorsprünge
oder Dellen an korrespondierenden Positionen am Griffteil 18 und
am Zahnpastabehälter 10 angebracht
sein.
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform
einer Halterung des Zahnpastabehälters 10 im
Griffteil 18. Hierbei ist das Herausgleiten des Zahnpastabehälters 10 durch
das Zusammenwirken einer Haltenase 67 mit einer entsprechenden
Ausformung am Zahnpastabehälter 10 verhindert.
Die hakenförmige
Haltenase 67 ist im freien Endbereich der schaufelartigen
Behälterfassung 20 ausgebildet
und in Richtung des Kopfes 12 vorgespannt. Alternativ kann
die Haltenase 67 und die entsprechende Ausformung auch
an einer näher
in Richtung zum Kopf 12 befindlichen Stelle der Behälterfassung 20 ausgebildet
sein.
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Die
Behälterfassung 20 kann
weiterhin über
Zentrierhilfen für
ein leichteres Einsetzen des Zahnpastabehälters 10 in die Behälterfassung 20 verfügen. In 9 ist eine derartige Zentrierhilfe
dargestellt. Dabei ist in einen offenen Einschnitt 70 im
freien Endbereich der schaufelartigen Behälterfassung 20 ein
in Längsrichtung
verlaufender, schienenartiger Steg 68 des Zahnpastabehälters 10 verschiebbar
geführt.
Es ist möglich, diese
Form der Zentrierung so weiterzuentwickeln, dass sie durch Selbsthemmung,
beispielsweise durch eine keilartige Verjüngung des Einschnitts 70,
gleichzeitig der Arretierung des eingesetzten Zahnpastabehälters 10 in
der Behälterfassung 20 dient.
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Eine
weitere Form der Zentrierung kann, wie in 10 gezeigt, durch einen Zentrierstern 60 in
der Behälterfassung 20 erfolgen.
Vorzugsweise ist dieser Zentrierstern 60 konzentrisch um
den Verschlusszapfen 36 ausgebildet. Ein Verschluss, beispielsweise
eine Folie 48 oder eine Membran 50, wie in 4 bzw. 5 gezeigt, wird bei der Erstbenutzung
des Zahnpastabehälters 10 durch
den Verschlusszapfen 36, wie in 2 gezeigt, oder durch einen zusätzlichen,
in Verlängerung
des Verschlusszapfens 36 aufgesetzten Dorn 40 geöffnet.
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Die
in 10 gezeigte Ausführungsform
ist zudem mit einer Anzahl weich-elastischer Elemente ausgestattet.
So befindet sich eine Abgabekopfdichtung 86 zum dichten
Verschliessen der Austrittsöffnung 34 des Zahnpastabehälters 10 in
der Behälterfassung 20 des
Griffteils 18. Die Abgabekopfdichtung 86 dient
gleichzeitig als Polster bzw. Dämpfer
und erleichtert das Einsetzen und Herausnehmen des Zahnpastabehälters 10. Ein
weiteres weich-elastisches Dichtungselement 88 ist entlang der
stirnseitigen Fläche
am freien Ende des Griffteils 18 angebracht. Durch das
Anliegen der Stirnfläche 43 des
eingesetzten Zahnpastabehälters 10 am Dichtungselement 88 ist
das Eindringen von flüssigen
oder festen Stoffen, insbesondere von Wasser verhindert. Weitere
weichelastische Elemente in Form von Dämpfungselementen 90 sind,
wie bereits im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben, in umlaufenden
Nuten im Bereich des Halses 16 des Zahnbürstenkörpers 5 integriert.
Dadurch wird eine flexible Zone im Bereich des Halses 16 mit
einer weich-elastischen
Dämpfung
geschaffen. Am Kopf 12, auf der den Borsten 14 gegenüberliegenden
Seite, befindet sich zusätzlich
ein weich-elastisches Massageelement 91, welches zur Massage
des Zahnfleisches eingesetzt werden kann.
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Vorzugsweise
sind alle weich-elastischen Elemente derart geformt und angeordnet
bzw. durch Kanäle miteinander
verbunden, dass sie über
einen einzigen Anspritzpunkt in einem einzigen Arbeitsschritt beim Spritzgiessen
hergestellt werden können.
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Der
Zahnpastabehälter 10 kann
entsprechend 11 mit
einer Füllstandsanzeige 72 ausgestattet sein.
Zu diesem Zweck ist der Zahnpastabehälter 10 aus durchsichtigem
oder durchscheinendem Kunststoff gefertigt, was einen Rückschluss
auf die noch im Zahnpastabehälter 10 befindliche
Menge Zahnpasta 26 zulässt.
Durch Vergleich von einer vorzugsweise am Zahnpastabehälter 10 angebrachten
Skala 76 mit der im Zahnpastabehälter 10 sichtbaren
Menge an Zahnpasta 26, kann näherungsweise die Anzahl der
noch mit der im Zahnpastabehälter 10 befindlichen
Menge an Zahnpasta 26 durchzuführenden Putzvorgänge bestimmt werden.
Die Skala 76 kann alternativ auch am Griffteil 18,
vorzugsweise am schaufelartigen Endbereich des Griffteils 18 auf
der unteren, den Borsten 14 abgewandten Seite angebracht
sein. Dabei kann zusätzlich
ein nicht gezeigtes Fenster bzw. eine Aussparung in der unteren
Seite des Griffteils 18 integriert sein, so dass eine Sicht
auf den Behälterkörper 42 und
damit auf die darin befindliche Zahnpastamenge freigegeben ist.
Auf diese Weise ist ein Ablesen des Füllstandes auch bei in den Griffteil 18 eingesetztem
Zahnpastabehälter 10 möglich.
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Neben
der Füllstandsanzeige 72 können am
Griffschalenteil 22 Rippen 78, Noppen 32,
Vorsprünge oder
Dellen, vorzugsweise aus dem gleichen Material aus welchem der Zahnpastabehälter 10 selbst
besteht, angebracht sein. Diese Elemente können sich auch an anderen Teilen
der Zahnbürste,
insbesondere am Griffteil 18, befinden. Sie dienen einem
besseren Halt der Hand durch ein Verhindern des Abrutschens der
Hand beim Putzvorgang, Erleichtern das Einsetzten und Herausnehmen
des Zahnpastabehälters 10 und
zeigen dem Benutzer Fingerauflage- und Druckpunkte, beispielsweise
zum Herausdrücken
der Zahnpasta 26, an. Die Elemente am Zahnbürstenkörper 5 sind
hingegen vorzugsweise durch Anspritzen von rutschfesten, weich-elastischen
Materialen angebracht. Sowohl der Griffschalenteil 22,
wie auch alle weiteren, von aussen sichtbaren Teile der Zahnpastabürste können mit
Beschriftungen 80, Zeichen bzw. beliebigen monochromen und
farblichen Gestaltungen, zum Beispiel für Markenangaben, ebenfalls
vorzugsweise aus weich-elastischem Material, versehen sein.
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Um
dem Benutzer die Erstbenutzung des Zahnpastabehälters 10 anzuzeigen,
kann, wie in der oberen Abbildung von 12 gezeigt,
ein Siegel 92 angebracht sein, welches über den Griffteil 18 und
den Griffschalenteil 22 reicht. Das Siegel 92 kann
beispielsweise aus einem Material, welches anderweitig am Griff 19 Verwendung
findet hergestellt, vorzugsweise angespritzt sein, oder aus einem
anderen Material bestehend, in Form einer Etikette aufgeklebt sein.
Das Siegel 92 hat vorzugsweise eine Lasche 94 zum
Durchtrennen des Siegels. Die Lasche 94 deckt die Stirnfläche 43 teilweise
ab und ist aufgrund einer Perforation, welche annähernd parallel
zur Stirnfläche 43 verläuft, leicht
zu durchtrennen. In der unteren Abbildung von 12 ist eine Ausführung gezeigt, bei welcher
eine Skinfolie 96 die gleiche Funktion erfüllt. Sie
erstreckt sich näherungsweise
von der Daumenauflage 30 bis zur halben Länge des
Griffschalenteils 22 und umschliesst den gesamten Umfang
der Zahnbürste.
Vor dem ersten Herausnehmen des Zahnpastabehälters 10 aus der Behälterfassung 20,
muss das Siegel 92, die Etikette oder die Skinfolie 96 durchtrennt
werden. Das Siegel 92, die Etikette und die Skinfolie 96 können mit
Schriftzügen,
Zeichen, Markenangaben usw. versehen sein.
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Eine
Erstbenutzung kann auch durch ein Entsperren einer zweiten, von
dem Siegel 92, der Etikette oder der Skinfolie 96 überdeckten
oder andersartig verschlossenen Rastposition, die zum vollständigen Einsetzen
des Zahnpastabehälters 10 in
das Griffteil 18 eingenommen werden muss, erfolgen. Beim Übergang
in die neue Rastposition eröffnet
der Dorn 40 die Folie 48 bzw. Membran 50 am
Abgabekopf 38 des Zahnpastabehälters 10.
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Zum
Aufbringen klebender Etiketten sind bestimmte minimale Krümmungsradien
der Oberfläche
des Griffschalenteils 22 erwünscht. In Richtung der Längsachse
des Zahnpastabehälters 10 ist
der Krümmungsradius
aus diesem Grund grösser
als 50mm und senkrecht zur Längsachse
grösser
als 10mm.
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Die
im Zahnpastabehälter 10 befindliche
Zahnpasta 26 ist auf die spezifischen Anforderungen der Zahnbürste abgestimmt.
So sind die Viskosität
der Zahnpasta 26 und die Grösse der Austrittsöffnung 34 des Zahnpastabehälters 10 derart
eingestellt, dass selbst bei vertikaler Position der Längsachse
des Zahnpastabehälters 10 bei
geöffneter,
nach unten gerichteter Austrittsöffnung 34 keine
oder sehr wenig Zahnpasta 26 herausläuft.
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Da
die Abmasse des Zahnpastabehälters 10 kleiner
sind als jene bekannter, üblicher
Zahnpastatuben, ist die Konzentration an Reinigungssubstanzen, Aromastoffen
usw. in der Zahnpasta 26 für die erfindungsgemässe Zahnbürste etwa
doppelt so hoch gewählt,
wie bei allgemein bekannter Zahnpasta. Insbesondere kann die Zahnpasta 26 zu
Reinigungs- und Bleichzwecken darüber hinaus Wasserstoffperoxid
mit einer Konzentration von unter 20%, vorzugsweise zwischen 3%
bis 15%, bezogen auf das Volumen enthalten. Natürlich kann die Zahnpasta 26 auch
beim Zähneputzen
mit Zahnbürsten
bekannter Art benutzt werden.
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Um
ein möglichst
einfaches Herausdrücken
der Zahnpasta
26 aus dem Zahnpastabehälter
10 zu ermöglichen,
wird die Zahnpasta
26 mit einer dynamischen Viskosität ausgestattet,
die geringer ist als die konventioneller Zahnpasta. Die dynamische
Viskosität
sollte bei Messungen mittels eines Couette-Viskosimeters bei einer
Zahnpastatemperatur von 25°C
vorzugsweise in den folgenden Bereichen liegen:
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Ein
Herunterfliessen der Zahnpasta 26 vom Kopf 12 der
Zahnbürste
wird dadurch verhindert, dass Rückhalteelemente 24,
beispielsweise in den in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsformen,
in den Kopf 12 integriert sind. Sie dienen nicht nur dem
Zurückhalten
der aufgetragenen Zahnpasta 26, sondern ermöglichen
gleichzeitig eine dosierte Abgabe der Zahnpasta 26 an das
umgebende Borstenfeld. Die Rückhalteelemente 24 können einerseits
aus Wänden 84,
wie in 15 bis 17 dargestellt, bestehen.
Die Wände 84 sind
vorzugsweise aus Gummi, thermoplastischen Elastomeren (TPE) oder
anderen elastischen Kunststoffen gefertigt. Die Shore A Härte der
Wände 84,
sollte, wie die aller weich-elastischen Elemente der Zahnbürste, kleiner
als 70, vorzugsweise kleiner als 50 sein. Andererseits
können
die Rückhalteelemente 24 auch
aus Büschel 82 sehr
dünner
Filamente, wie in 13 und 14 gezeigt, mit einem Durchmesser
kleiner 0.175mm, vorzugsweise kleiner als 0.15mm bestehen. Die Rückhalteelemente 24 sind
mindestens teilweise von Borsten 14 oder Borstenbüscheln umgeben
und befinden sich vorzugsweise nahezu in der Mitte des Kopfes 12.
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Zwischen
den Wänden 84 bzw.
den Büscheln 82 von
Filamenten gebildete, nach oben in Richtung der freien Borstenenden
offene Kanäle
nehmen die Zahnpasta 26 auf. Die Kanäle haben an ihren Öffnungen
zum umgebenden Borstenfeld vorzugsweise mindestens eine Breite von
1.5mm. Die maximale Höhe
der Rückhalteelemente 24 ist
vorzugsweise kleiner als 12mm. Sie sind, wie in 1 gezeigt, somit kleiner als die längsten Borsten 14.
Die Rückhalteelemente 24 sind
für den
Konsumenten sichtbar gekennzeichnet, beispielsweise durch eine farbliche
Markierung. Die weichelastischen Wände 84 bzw. die Büschel 82 können gleichzeitig
der Reinigung und Massage der Zähne
und des Zahnfleisches dienen. Natürlich lassen sich auch Zahnbürsten bekannter
Art mit derartigen Rückhalteelementen 24 ausstatten.
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In 13 und 14 sind eine ovale und eine kreisförmige Anordnung
eng stehender Büschel 82 von Filamenten
gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen
sind die Rückhalteelemente 24 nahezu
mittig auf dem Kopf 12 positioniert und von konventionellen
Borsten 14 und/oder Borstenbüscheln umgeben.
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15 bis 17 zeigen labyrinthartige Anordnungen
von Rückhaltelementen 24 mit
weich-elastischen Wänden 84.
In 15 sind die Wände 84 mit
sichelförmigen
Querschnitt, in ihren Längsrichtungen
gegeneinander geöffnet
und versetzt angeordnet. Dabei ist die längliche Anordnung ebenfalls
nahezu mittig auf dem länglichen
Kopf 12 positioniert und von konventionellen Borsten 14 und/oder
Borstenbüscheln
umgeben.
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In 16 ist ein Ausführung eines
Rückhalteelementes 24 mit
zwei C-förmigen
Wänden 84 dargestellt.
Die Öffnungen
der C-Formen greifen derart ineinander, dass sie einen S-förmigen Kanal, der nach oben, in
Richtung der freien Borstenenden offen ist, bilden. Die Wände 84 und
der Kanal sind auf einer ovalen Grundform angeordnet. Die Längsachse
der Grundform steht nahezu rechtwinklig zur Längsachse des Kopfes 12. Das
Rückhalteelement 24 erstreckt
sich dabei über
die gesamte Breite des Kopfes 12.
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17 zeigt ein Rückhaltelement 24 mit
einer rosettenartigen Anordnung weich-elastischer Wände 84.
Die Wände 84 weisen
einen sichelförmigen
Querschnitt auf und sind im freien Endbereich des Kopfes 12 angebracht.
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Die
Herstellung der erfindungsgemässen
Zahnbürste
erfolgt vorzugsweise automatisiert in einer Spritzgussanlage, welche
mit einem Schwingförderer,
insbesondere zum Transport der verschlossen Zahnpastabehälter 10,
ausgestattet ist. Die Zahnpastabehälter 10 können an
einem separaten Ort hergestellt, mit Zahnpasta 26 befüllt und
verschlossen werden. Das Einsetzen der Zahnpastabehälter 10 in
den Griffteil 18 erfolgt vorzugsweise ebenfalls automatisch,
direkt an der Spritzgussanlage. Alternativ kann der Zahnpastabehälter 10 auch
an einer anschliessenden, automatisch beförderten Beborstungsanlage montiert
werden. Siegel 92, Etiketten oder Skinfolien 96 werden
direkt an der Beborstungsanlage auf die Zahnbürsten aufgebracht.