DE20111428U1 - Brush body for an electric toothbrush - Google Patents
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Description
Die vorliegende betrifft einen Bürstenkörper für eine Elektrozahnbürste mit einem Borstenfilamente tragenden und im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Borstenträger zum Anschluss an eine Antriebseinheit der Elektrozahnbürste derart, dass der Borstenträger angetrieben um seinen Mittelpunkt umlaufend oder zyklisch wechselnd drehbar ist.The present invention relates to a brush body for an electric toothbrush with a bristle carrier carrying bristle filaments and having a substantially rotationally symmetrical design for connection to a drive unit of the electric toothbrush such that the bristle carrier is driven to rotate around its center or to rotate in a cyclically alternating manner.
Ein derartiger Bürstenkörper ist beispielsweise aus der CH 676 663 bekannt. Dieser Bürstenkörper dient der Reinigung von Implantat im Mundraum. Hierzu weist der Bürstenkörper eine rotationssymmetrisch zu der Mittellängsachse des Borstenträgers angeordnete Beborstung auf, die beispielsweise konzentrisch zu dem Mittelpunkt des Borstenträgers angeordnete Borstenfilamente hat, die in einer Längsschnittansicht durch den Bürstenkörper mit ihren freien Enden, d.h. mit ihrer reinigungsaktiven Oberfläche eine kegelstumpfförmige Ausnehmung umgeben. Bei einer alternativen Ausgestaltung weist der Bürstenkörper einen Reinigungstopf auf, an dessen Innenwandung sich im wesentlichen radial erstreckende Borstenbündel angeordnet sind, die wiederum in axialer Richtung bezogen auf die durch den Mittelpunkt laufende Drehachse des Bürstenkörpers unterschiedlich lang ausgestaltet sind.Such a brush body is known, for example, from CH 676 663. This brush body is used to clean implants in the oral cavity. For this purpose, the brush body has a bristle arranged rotationally symmetrically to the central longitudinal axis of the bristle carrier, which has, for example, bristle filaments arranged concentrically to the center of the bristle carrier, which, in a longitudinal sectional view through the brush body, surround a truncated cone-shaped recess with their free ends, i.e. with their cleaning-active surface. In an alternative design, the brush body has a cleaning pot, on the inner wall of which essentially radially extending bristle bundles are arranged, which in turn are designed to be of different lengths in the axial direction relative to the axis of rotation of the brush body running through the center.
Ein weiterer gattungsbildender Bürstenkörper ist aus der WO-00/41592 bekannt. Dieser hat als Borstenbündel ausgebildete Reinigungselemente, welche jeweils exzentrisch zu der Drehachse an dem Borstenträger befestigt und in einem Neigungswinkel in Richtung zu der Drehachse geneigt sind. Hierdurch soll ein Borstenfeld geschaffen werden, welches sich gut zur Reinigung von Interdentalräumen und den diesen umgebenden Wandungen der benachbarten Zähne eignet.Another generic brush body is known from WO-00/41592. This has cleaning elements designed as bristle bundles, which are each attached to the bristle carrier eccentrically to the axis of rotation and are inclined at an angle in the direction of the axis of rotation. This is intended to create a bristle field that is well suited to cleaning interdental spaces and the surrounding walls of the adjacent teeth.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Bürstenkörper für eine Elektrozahnbürste zu schaffen, welcher beim Einsatz in dem Mundraum eine verbesserte Reinigungswirkung entfaltet.The present invention is based on the problem of creating a brush body for an electric toothbrush which has an improved cleaning effect when used in the oral cavity.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Er- To solve the above problem, according to a first aspect of the present invention,
findung vorgeschlagen, an dem Randbereich des Borstenträgers wenigstens ein mehrere Borstenfilamente aufweisendes Borstenfeld auszubilden, welches eine Längserstreckung aufweist, die größer als seine Quererstreckung ist und dessen Längsachse im wesentlichen parallel zu einer Tangentialen an der dem Borstenfeld benachbarten äußeren Umfangsfläche des Borstenträgers verläuft.In accordance with the invention, it is proposed to form at least one bristle field having a plurality of bristle filaments on the edge region of the bristle carrier, which has a longitudinal extension which is greater than its transverse extension and whose longitudinal axis runs essentially parallel to a tangential line on the outer peripheral surface of the bristle carrier adjacent to the bristle field.
Das wenigstens eine an dem Randbereich des Borstenträgers angeordnete erste Borstenfeld hat eine Längserstreckung, die im wesentlichen tangential zu dem Rand des Borstenträgers ausgerichtet ist. Das erste Borstenfeld kann eine gerade oder aber eine gekrümmte Längserstreckung aufweisen. Diese Krümmung verläuft vorzugsweise entsprechend der Krümmung des äußeren Randes des Borstenträgers. Aufgrund der drehenden Bewegung des Bürstenkörpers beim Einsatz in dem Mundraum überstreicht die durch das mindestens eine erste Borstenfeld gebildete reinigungsaktive Oberfläche mit hoher Geschwindigkeit die zu reinigende Fläche. Die Ausrichtung ermöglicht dabei eine gezielte und linienförmige Anlage an der zu reinigenden Fläche. Zur leichteren Reinigung des Bürstenträgers nach der Benutzung und zur leichteren Durchströmung von Reinigungsmittel, insbesondere Zahnpasta sind mehrere erste Borstenfelder getrennt voneinander auf dem Umfang des Borstenträgers verteilt angeordnet. Zu bevorzugen ist dabei insbesondere eine Anordnung der ersten Borstenfelder jeweils mit dem selben radialen Abstand bezogen auf den Mittelpunkt des Borstenträgers.The at least one first bristle field arranged on the edge region of the bristle carrier has a longitudinal extension that is aligned essentially tangentially to the edge of the bristle carrier. The first bristle field can have a straight or a curved longitudinal extension. This curvature preferably runs in accordance with the curvature of the outer edge of the bristle carrier. Due to the rotating movement of the brush body when used in the oral cavity, the cleaning-active surface formed by the at least one first bristle field sweeps over the area to be cleaned at high speed. The alignment enables a targeted and linear contact with the area to be cleaned. To make it easier to clean the brush carrier after use and to make it easier for cleaning agent, in particular toothpaste, to flow through, several first bristle fields are arranged separately from one another on the circumference of the bristle carrier. In particular, an arrangement of the first bristle fields with the same radial distance relative to the center of the bristle carrier is preferred.
Zur Verbesserung der Reinigung von Interdentalräumen wird nach einer bevorzugten Weiterbildung des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das Borstenfeld in radialer Richtung zu konturieren, d.h. die nutzungsseitigen Enden von Borstenbündeln in radialer Richtung mit unterschiedlichem Abstand zu der von den Borstenbündeln durchragten Oberfläche des Borstenträgers anzuordnen, welche vorzugsweise eben ist. Besonders bevorzugt wird hierbei eine konvexe Ausbildung der Konturierung, wobei die benachbart zu dem höchsten Punkt angeordneten und durch die nutzungsseitigen Enden der Borstenbündel gebildeten Seitenflächen entweder gekrümmt oder geradlinig verlaufen können.In order to improve the cleaning of interdental spaces, according to a preferred development of the first aspect of the present invention, it is proposed to contour the bristle field in the radial direction, i.e. to arrange the use-side ends of bristle bundles in the radial direction at different distances from the surface of the bristle carrier through which the bristle bundles pass, which surface is preferably flat. A convex design of the contouring is particularly preferred, whereby the side surfaces arranged adjacent to the highest point and formed by the use-side ends of the bristle bundles can be either curved or straight.
Gemäß ihrem zweiten Aspekt schlägt die vorliegende Erfindung zur Lösung des oben genannten Problems einen Bürstenkörper mit wenigstens einem in einer zwischen demAccording to its second aspect, the present invention proposes to solve the above-mentioned problem a brush body with at least one in a space between the
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Randbereich und dem Mittelpunkt des Borstenträgers befindlichen Ringbereich angeordnetes zweites Borstenfeld vor, welches ebenfalls eine Längserstreckung aufweist, die größer als seine Quererstreckung ist, dessen Längsachse jedoch im wesentlichen in radialer Richtung bezogen auf den Borstenträger verläuft.The invention provides a second bristle field arranged in the annular region located between the edge region and the center of the bristle carrier, which second bristle field also has a longitudinal extent that is greater than its transverse extent, but whose longitudinal axis runs essentially in the radial direction relative to the bristle carrier.
Durch derartige zweite Borstenfelder, die gleichfalls vorzugsweise auf dem Umfang des Borstenträgers verteilt angeordnet sind, werden eine Vielzahl von flächig insbesondere gegen die Umfangsfläche eines Zahnes wirkenden Reinigungselementen gebildet. Insbesondere in Kombination mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ergibt sich ein Bürstenkörper, mit dem gleichzeitig sowohl mindestens ein Dentalraum als auch die Oberfläche zumindest eines benachbart zu diesem Interdentalraum angeordneten Zahnes wirkungsvoll gereinigt werden kann. Zur möglichst flächigen Anlage an der inneren oder äußeren Kontur eines Zahnes wird mit einer bevorzugten Weiterbildung vorgeschlagen, das zweite Borstenfeld in radialer Richtung konkav konturiert auszubilden.Such second bristle fields, which are also preferably distributed around the circumference of the bristle carrier, form a large number of cleaning elements that act in a flat manner, in particular against the peripheral surface of a tooth. In particular in combination with the first aspect of the present invention, a brush body is produced with which both at least one dental space and the surface of at least one tooth arranged adjacent to this interdental space can be effectively cleaned at the same time. In order to ensure the most flat contact with the inner or outer contour of a tooth, a preferred development proposes that the second bristle field be designed with a concave contour in the radial direction.
Eine besonders wirkungsvoll reinigungsaktive Fläche wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dadurch gebildet, dass die Hüllfläche der freien Enden des konkav konturierten zweiten Borstenfeldes im wesentlichen ohne Absatz in die Hüllfläche der konvexen Konturierung des ersten Borstenfeldes übergeht. Zwar kann bei dieser Ausgestaltung zwischen dem ersten und dem jeweils benachbarten zweiten Borstenfeld ein Freiraum sein, d.h. die benachbarten Ränder der Borstenfelder in axialer Richtung voneinander beabstandet sein. Bei der Weiterbildung wird aber die jeweilige Hüllfläche des einen Borstenfeldes an denjenigen der anderen fortgeführt, d.h. eine im wesentlichen gedachte Verlängerung der Hüllfläche der konkaven Konturierung geht tangential in die Hüllfläche der konvexen Konturierung über.According to a preferred development, a particularly effective cleaning surface is formed in that the envelope surface of the free ends of the concavely contoured second bristle field merges into the envelope surface of the convex contouring of the first bristle field essentially without a step. In this design, there can be a free space between the first and the adjacent second bristle field, i.e. the adjacent edges of the bristle fields can be spaced apart from one another in the axial direction. In the development, however, the respective envelope surface of one bristle field is continued on that of the other, i.e. an essentially imaginary extension of the envelope surface of the concave contouring merges tangentially into the envelope surface of the convex contouring.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Eingangs genannte Bürstenkörper zur Lösung des vorgenannten Problems durch mit Abstand zu dem Mittelpunkt angeordnete Reinigungselementfundamente weitergebildet, die jeweils wenigstens ein Reinigungselement tragen und die elastisch an dem Borstenträger befestigt sind. Bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung können die in der Reinigungselementanordnung zusammengefassten Reinigungselemente abhängig von der Fliehkraft in einer ersten Position, in der der Bürstenkörper allerhöchstens mit einer geringen Um-According to a third aspect of the present invention, the brush body mentioned at the beginning is further developed to solve the above-mentioned problem by cleaning element foundations arranged at a distance from the center, which each carry at least one cleaning element and which are elastically attached to the bristle carrier. In this development according to the invention, the cleaning elements combined in the cleaning element arrangement can, depending on the centrifugal force, be in a first position in which the brush body can be rotated at most with a small rotation speed.
fangsgeschwindigkeit dreht, eine andere Ausrichtung einnehmen, als bei Drehung bei maximaler Umfangsgeschwindigkeit. Mit anderen Worten ermöglicht die erfindungsgemäße Weiterbildung eine drehzahlabhängige Ausbildung der durch die an den Reinigungselementfundamenten befestigten Reinigungselemente gebildeten reinigungsaktiven Oberfläche. Die Veränderung der reinigungsaktiven Oberfläche erfolgt ergibt wird vorzugsweise zumindest überwiegend durch eine elastische Vorspannung der Reinigungselementfundamente bewirkt, die sich aufgrund der an den Reinigungselementen wirkenden Fliehkraft ergibt.rotating at the maximum peripheral speed, assume a different orientation than when rotating at the maximum peripheral speed. In other words, the development according to the invention enables a speed-dependent formation of the cleaning-active surface formed by the cleaning elements attached to the cleaning element foundations. The change in the cleaning-active surface is preferably brought about at least predominantly by an elastic pre-stressing of the cleaning element foundations, which results from the centrifugal force acting on the cleaning elements.
Zur Vereinfachung der Herstellung des erfindungsgemäßen Bürstenkörpers sind die Reinigungselementfundamente vorzugsweise über ein Filmscharnier mit dem Borstenträger verbunden. Über das Filmscharnier wird darüber hinaus eine durch die Fliehkraft bedingte gerichtete Verschwenkbewegung des Reinigungselementfundamentes vorgegeben. To simplify the manufacture of the brush body according to the invention, the cleaning element foundations are preferably connected to the bristle carrier via a film hinge. The film hinge also provides a directed pivoting movement of the cleaning element foundation caused by centrifugal force.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und im Hinblick auf die hygienischen Anforderungen ist es zu bevorzugen, die Reinigungselementfundamente in einem weichelastischen Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer einzubetten.According to a further preferred embodiment of the present invention and with regard to the hygienic requirements, it is preferable to embed the cleaning element foundations in a soft elastic plastic, in particular a thermoplastic elastomer.
Zum Schutz empfindlicher Mundteile, insbesondere der Schleimhäute ist es weiterhin zu bevorzugen, den weichelastischen Kunststoff an dem Borstenträger voll umfänglich auszubilden. Hierdurch wird an dem üblicherweise aus einem härteren Kunststoff gebildeten Borstenträger eine weiche Stoßleiste ausgebildet.To protect sensitive parts of the mouth, especially the mucous membranes, it is also preferable to form the soft, elastic plastic on the bristle carrier all the way around. This creates a soft bumper strip on the bristle carrier, which is usually made of a harder plastic.
Eine aus hygienischer Sicht zu bevorzugende glatte Umfangsfläche wird vorzugsweise dadurch geschaffen, dass an dem Umfang des Borstenträgers Taschen verteilt ausgespart sind, in denen jeweils ein Reinigungselementfundament aufgenommen ist.A smooth peripheral surface, which is preferable from a hygienic point of view, is preferably created by having pockets distributed around the circumference of the bristle carrier, each of which accommodates a cleaning element foundation.
Eine gute drehzahlabhängige Veränderung der reinigungsaktiven Oberfläche des Bürstenkopfes wird dadurch geschaffen, dass jedes Reinigungselementfundament ein einziges Reinigungselement trägt. Dabei können einzelne oder auch sämtliche Reinigungselemente bzw. Borstenfelder jeweils unter Zwischenlage eines Reinigungselementfun-A good speed-dependent change in the cleaning-active surface of the brush head is achieved by each cleaning element foundation carrying a single cleaning element. Individual or all cleaning elements or bristle fields can be mounted with a cleaning element foundation in between.
damentes mit dem Borstenträger verbunden sein.damentes connected to the bristle carrier.
Eine bei Fliehkraft wirkende erhöhte Formänderung kann indes gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dadurch erzielt werden, dass die Reinigungselementfundamente kreissegmentförmig ausgebildet und an der Umfangsfläche des Borstenträgers verteilt angeordnet sind.However, according to a preferred development, an increased change in shape due to centrifugal force can be achieved in that the cleaning element foundations are designed in the shape of a circular segment and are distributed over the circumferential surface of the bristle carrier.
Im Hinblick auf eine möglichst gute Reinigung der Interdentalräume bei geringer Umfangsgeschwindigkeit ist es zu bevorzugen, mehrere Reinigungsfundamente zu exzentrisch zu dem Mittelpunkt angeordneten, in dem Zentralbereich befindlichen Reinigungselementen vorzusehen und zwar derart, dass die an den Reinigungsfundamentelementen befestigten Reinigungselemente in einer Ausgangslage eine erste reinigungsaktive Oberfläche ausbilden und die Reinigungselemente aufgrund der bei einer Drehung des Borstenträgers wirkenden Fliehkraft zur Ausbildung einer zweiten reinigungsaktiven O-berfläche gegen die elastische Verformung der Reinigungselementfundamente radial nach außen verschwenkt sind.In order to achieve the best possible cleaning of the interdental spaces at low circumferential speed, it is preferable to provide several cleaning bases for cleaning elements located in the central region and arranged eccentrically to the center, in such a way that the cleaning elements attached to the cleaning base elements form a first cleaning-active surface in an initial position and the cleaning elements are pivoted radially outwards against the elastic deformation of the cleaning element bases due to the centrifugal force acting when the bristle carrier rotates in order to form a second cleaning-active surface.
Die Ausgestaltung ist vorzugsweise derart, dass die erste reinigungsaktive Oberfläche eine in dem Mittelpunkt spitz zulaufende Ausgestaltung hat, d.h. im wesentlichen konzentrisch zu dem Mittelpunkt ausgebildet ist und zur möglichst effektiven Reinigung von Interdentalräumen in dem Mittelpunkt ihre höchste Höhe gegenüber dem Borstenträger hat. Die zweite reinigungsaktive Oberfläche ist besonders bevorzugt im wesentlichen ringförmig und konzentrisch zu dem Mittelpunkt ausgebildet. Sie kann in dieser Ausrichtung in dem zwischen dem Randbereich und dem Mittelpunkt befindlichen Ringbereich vorgesehen sein. Mit anderen Worten überragen die befestigungsseitigen Enden der Reinigungselemente bei wirkender Fliehkraft den Zentralbereich und befinden sich zusammen mit zweiten Borstenfeldern in dem Ringbereich des Borstenträgers. In dieser zweiten Stellung können die Reinigungselemente des Zentralbereiches mit ihren befestigungsseitigen Enden in dem Ringbereich angeordnete weitere Borstenfelder ergänzen, d.h. die reinigungsaktive Oberfläche dieser zweiten Borstenfelder fortsetzen.The design is preferably such that the first cleaning-active surface has a tapered design in the center, i.e. is designed essentially concentrically to the center and has its highest height in the center relative to the bristle carrier for the most effective cleaning of interdental spaces. The second cleaning-active surface is particularly preferably designed essentially annularly and concentrically to the center. It can be provided in this orientation in the ring area located between the edge area and the center. In other words, the fastening-side ends of the cleaning elements protrude beyond the central area when centrifugal force is acting and are located together with second bristle fields in the ring area of the bristle carrier. In this second position, the cleaning elements of the central area can supplement further bristle fields arranged in the ring area with their fastening-side ends, i.e. continue the cleaning-active surface of these second bristle fields.
Zur Erzielung einer besonders punktuellen Reinigungswirkung ist es zu bevorzugen in einem kreisförmigen Zentralbereich, welcher konzentrisch zu dem Mittelpunkt desTo achieve a particularly targeted cleaning effect, it is preferable to use a circular central area which is concentric to the center of the
Borstenträger angeordnet ist mehrere, vorzugsweise alle Reinigungselemente derart auszubilden, dass sie mit ihren nutzungsseitigen Enden die ersten und/oder zweiten Borstenfelder überragen. Bei einem Borstenträger mit ebener Oberfläche sind die Reinigungselemente des Zentralbereiches somit länger als die Borstenfilamente der ersten oder zweiten Borstenfelder.A plurality of, preferably all, cleaning elements are arranged on the bristle carrier in such a way that their ends on the use side protrude beyond the first and/or second bristle fields. In a bristle carrier with a flat surface, the cleaning elements of the central area are thus longer than the bristle filaments of the first or second bristle fields.
Die Weiterbildung gemäß Unteranspruch 20 wird auch im Hinblick auf eine möglichst gute Reinigung von Interdentalräumen vorgeschlagen. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ermöglicht die elastische Lagerung des Reinigungselementfundamentes eine Verlagerung des bzw. der an dem Reinigungselementfundament befestigten Reinigungselemente bei Putzbeanspruchung. Das bzw. die an dem Reinigungselementfundament befestigten Reinigungselemente sind in ihrer Ausgangsstellung derart angeordnet und in ihrer Länge dimensioniert, dass die nutzungsseitigen Enden dieser Reinigungselemente benachbarte Reinigungselemente überragen. Die benachbarten Reinigungselemente sind vorzugsweise unmittelbar mit dem Borstenträgermaterial verbunden. Die Reinigungselementfundamente sind derart elastisch an dem Borstenträger befestigt, dass bei einer Putzbeanspruchung das jeweilige Reinigungselementfundament verlagert wird, so dass die nutzungsseitigen Enden in dieser beanspruchten Stellung näher zu dem Borstenträger angeordnet sind, als in der Ausgangsstellung. Die Halterung der Reinigungselementfundamente, insbesondere eine das Reinigungselementfundament umgebende weichelastische Masse ist demnach derart ausgebildet, dass eine Verlagerung des befestigungsseitigen Endes der entsprechenden Reinigungselemente und des zugeordneten Reinigungselementfundamentes im wesentlichen in Längsrichtung des jeweiligen Reinigungselementes möglich ist. Diese Verlagerung kann durch Verschwenken des Reinigungselementfundamentes gegenüber dem Borstenträger und/oder eine translatorische Bewegung gegenüber dem Borstenträger erfolgen.The development according to subclaim 20 is also proposed with a view to the best possible cleaning of interdental spaces. In this preferred development of the present invention, the elastic mounting of the cleaning element base enables the cleaning element(s) attached to the cleaning element base to be displaced when subjected to cleaning stress. The cleaning element(s) attached to the cleaning element base are arranged in their initial position and dimensioned in length such that the ends of these cleaning elements on the use side protrude beyond neighboring cleaning elements. The neighboring cleaning elements are preferably connected directly to the bristle carrier material. The cleaning element bases are elastically attached to the bristle carrier such that when subjected to cleaning stress, the respective cleaning element base is displaced so that the ends on the use side are arranged closer to the bristle carrier in this stressed position than in the initial position. The holder of the cleaning element foundations, in particular a soft elastic mass surrounding the cleaning element foundation, is therefore designed in such a way that a displacement of the fastening-side end of the corresponding cleaning elements and the associated cleaning element foundation is possible essentially in the longitudinal direction of the respective cleaning element. This displacement can be carried out by pivoting the cleaning element foundation relative to the bristle carrier and/or a translational movement relative to the bristle carrier.
Bei einem Bürstenkörper für eine Elektrozahnbürste der vorgenannten Art überragt das bzw. die an dem bzw. den Reinigungselementfundamenten angeordnete Reinigungselement die nutzungsseitigen Enden benachbarter Reinigungselemente. Bei einer üblichen Putzbeanspruchung, beispielsweise bei einer flächigen Putzbearbeitung der Zahnaußenflächen bzw. der Kauflächen stellt sich das elastisch gelagerte ReinigungselementIn a brush body for an electric toothbrush of the aforementioned type, the cleaning element(s) arranged on the cleaning element foundation(s) protrudes beyond the ends of adjacent cleaning elements on the usage side. During normal cleaning stress, for example when cleaning the outer surfaces of the teeth or the chewing surfaces, the elastically mounted cleaning element
derart zurück, dass sein nutzungsseitiges Ende im wesentlichen in einer Ebene mit den nutzungsseitigen Enden benachbarter Reinigungselemente liegt. Sobald die Putzbeanspruchung an dem Reinigungselement des Reinigungselementfundamentes verringert wird, wandert dieses Reinigungselement in die Ursprungsstellung zurück. Wird beispielsweise eine Zahnaußenfläche geputzt, so stellt sich das an dem Reinigungselementfundament befestigte Reinigungselement elastisch in die Ausgangslage zurück und führt zu einer guten Reinigung eines Interdentalraumes, sobald dieser von dem jeweiligen Reinigungselement überstrichen wird, d.h. der Putzdruck auf das Reinigungselement ganz oder teilweise reduziert wird. Das an dem Reinigungselementfundament befestigte Reinigungselement folgt somit einer Kontur, in dem das Reinigungselement gegenüber den benachbarten Reinigungselementen vorspringt; bei Belastung jedoch in einer Ebene mit den benachbarten Reinigungselementen liegt und somit eine flächige reinigungsaktive Oberfläche ausbildet.in such a way that its end on the usage side is essentially in the same plane as the ends on the usage side of neighboring cleaning elements. As soon as the cleaning load on the cleaning element of the cleaning element foundation is reduced, this cleaning element returns to its original position. For example, if an external tooth surface is cleaned, the cleaning element attached to the cleaning element foundation elastically returns to its original position and leads to a good cleaning of an interdental space as soon as this is swept over by the respective cleaning element, i.e. the cleaning pressure on the cleaning element is completely or partially reduced. The cleaning element attached to the cleaning element foundation thus follows a contour in which the cleaning element protrudes from the neighboring cleaning elements; when loaded, however, it lies in the same plane as the neighboring cleaning elements and thus forms a flat, cleaning-active surface.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:Further details, advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the drawing. In this drawing:
Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßenFigure 1 is a plan view of an embodiment of an inventive
Bürstenkörpers;brush body;
Figur 2 eine Längsschnittansicht entland der Linie H-Il gemäß der Darstellung desFigure 2 is a longitudinal sectional view along the line H-Il according to the representation of the
in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels in einer Ausgangsstellung;in the embodiment shown in Figure 1 in a starting position;
Figur 3 den in Figur 2 gezeigten Bürstenkörper bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten; Figure 3 shows the brush body shown in Figure 2 at high peripheral speeds;
Figur 4 eine Draufsicht ohne Borsten auf ein anderes Ausführungsbeispiel einesFigure 4 is a plan view without bristles of another embodiment of a
erfindungsgemäßen Bürstenkörpers; undbrush body according to the invention; and
Figur 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V gemäß der Darstellung in FigurFigure 5 is a sectional view along the line V-V as shown in Figure
mit Reinigungselementen.with cleaning elements.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bürstenkörpers für eine Elektrozahnbürste gezeigt. Dieser umfasst einen Borstenträger 1. In einem ringförmigen Randbereich A, der außen durch den äußeren Rand des Borstenträgers 1 begrenzt wird und der etwa 1/5 der Oberfläche des Borstenträgers einnimmt, sind mehrere längliche erste Borstenfelder 1 vorgesehen. Diese haben eine längliche Erstreckung, d.h. eine in Umfangsrichtung des Borstenträgers 1 größere Länge als Breite in radialer Richtung. Die Mittellängsachse der ersten Borstenfelder 1 ist gekrümmt und verläuft vorliegend parallel zu der äußeren Umfangsfläche des Borstenträgers 1. Es sind mehrere erste Borstenfelder 1 in Umfangsrichtung hintereinander verteilt angeordnet.Figure 1 shows an embodiment of a brush body according to the invention for an electric toothbrush. This comprises a bristle carrier 1. In an annular edge region A, which is delimited on the outside by the outer edge of the bristle carrier 1 and which takes up approximately 1/5 of the surface of the bristle carrier, several elongated first bristle fields 1 are provided. These have an elongated extension, i.e. a length in the circumferential direction of the bristle carrier 1 that is greater than the width in the radial direction. The central longitudinal axis of the first bristle fields 1 is curved and in this case runs parallel to the outer circumferential surface of the bristle carrier 1. Several first bristle fields 1 are arranged one behind the other in the circumferential direction.
Wie der Darstellung in Figur 2 zu entnehmen ist, haben die ersten Borstenfelder 1 eine konvexe Konturierung. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die benachbart zu einem höchsten Punkt angeordneten und durch die nutzungsseitigen Enden der Borstenfilamente der ersten Borstenfelder gebildeten Seitenflächen gekrümmt.As can be seen from the illustration in Figure 2, the first bristle fields 1 have a convex contour. In the embodiment shown, the side surfaces arranged adjacent to a highest point and formed by the use-side ends of the bristle filaments of the first bristle fields are curved.
In einem Ringbereich B, der radial innerhalb des Randbereiches A liegt und sich unmittelbar an diesen Randbereich A anschließt, sind mehrere zweite Borstenfelder 3 angeordnet. Die zweiten Borstenfelder 3 haben eine ebenfalls längliche Erstreckung, d.h. sind länger als breit. Diese zweiten Borstenfelder 3 haben jedoch eine Längsachse, die im wesentlichen in radialer Richtung des Borstenträgers 1 verläuft. Es sind lange zweite Borstenfelder 3a vorgesehen, die in etwa so lang sind, wie die radiale Erstreckung des ringförmigen Ringbereiches B. Darüber hinaus sind kürzere zweite Borstenfelder 3b vorgesehen, die jeweils zwischen den längeren zweiten Borstenfeldern 3a angeordnet sind und die in radialer Richtung mit Reinigungselementen 4 fluchten, die in einen kreisförmigen Zentralbereich C angeordnet sind.In an annular region B, which lies radially within the edge region A and immediately adjoins this edge region A, several second bristle fields 3 are arranged. The second bristle fields 3 also have an elongated extension, i.e. they are longer than they are wide. However, these second bristle fields 3 have a longitudinal axis which runs essentially in the radial direction of the bristle carrier 1. Long second bristle fields 3a are provided which are approximately as long as the radial extension of the annular ring region B. In addition, shorter second bristle fields 3b are provided, which are each arranged between the longer second bristle fields 3a and which are aligned in the radial direction with cleaning elements 4 which are arranged in a circular central region C.
Wie der Schnittdarstellung gemäß Figur 2 zu entnehmen ist, haben die langen zweiten Borstenfelder 3a eine konkave Konturierung. Diese konkave Konturierung ist vorliegend derart ausgebildet, dass eine gedachte Verlängerung der die nutzungsseitigen Enden der zweiten Borstenfelder 3 enthaltenden Hüllfläche in die äußere konvexe Kontur der ersten Borstenfelder 1 übergeht. Zwischen der Hüllfläche des ersten Borstenfeldes 2 und des zweiten Borstenfeldes 3 wird mit anderen Worten eine gedachte Linie gebildet, welche stetig verläuft und sich tangential an die jeweiligen Hüllflächen anschmiegt.As can be seen from the sectional view according to Figure 2, the long second bristle fields 3a have a concave contour. In the present case, this concave contour is designed such that an imaginary extension of the envelope surface containing the usage-side ends of the second bristle fields 3 merges into the outer convex contour of the first bristle fields 1. In other words, an imaginary line is formed between the envelope surface of the first bristle field 2 and the second bristle field 3, which runs continuously and hugs the respective envelope surfaces tangentially.
Der Ringbereich B nimmt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 3/5 der Fläche des Borstenträgers ein. Zu dem kreisrunden Zentralbereich C, welcher demnach etwa das verbleibende Fünftel der Oberfläche des Borstenträgers 1 einnimmt, sind ringförmig und konzentrisch um einen Mittelpunkt M die Reinigungselemente 4 vorgesehen. In dem Mittelpunkt M befindet sich darüber hinaus ein weiteres zentrales Reinigungselement 5.In the embodiment shown, the ring area B takes up approximately 3/5 of the surface of the bristle carrier. The cleaning elements 4 are provided in a ring shape and concentrically around a center point M for the circular central area C, which accordingly takes up approximately the remaining fifth of the surface of the bristle carrier 1. In addition, there is another central cleaning element 5 in the center point M.
Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, sind die Reinigungselemente 4 in einem Reinigungselementfundament 6 befestigt. Dieses Fundament 6 besteht vorzugsweise aus dem selben Werkstoff wie das Material des Borstenträgers 1. Jedes Fundament 6 wird vorzugsweise zunächst als über einen Strömungskanal mit de Borstenträger 1 verbundene Insel einteilig mit diesem in einem ersten Spritzgießschritt hergestellt. Danach wird die nunmehr erstarrte, in dem Strömungskanal zwischen dem Material des Borstenträgers 1 und den jeweiligen Reinigungselementfundamenten 6 befindliche Kunststoffmasse durchtrennt. Die Verbindung der Reinigungselementfundamente zu dem Borstenträger 1 wird damit gekappt. In einem weiteren Schritt wird ein thermoplastischer Elastomer 7 zwischen das Material des Borstenträgers und das Reinigungselementfundament 6 gespritzt. Hierdurch ist das Reinigungselementfundament 6 elastisch gegenüber dem Borstenträger 1 gelagert. Zu Einzelheiten des hier vorzugsweise anzuwendenden Herstellungsverfahrens wird auf das deutsche Patent DE 197 43 556 verwiesen.As can be seen from Figure 2, the cleaning elements 4 are attached to a cleaning element foundation 6. This foundation 6 is preferably made of the same material as the material of the bristle carrier 1. Each foundation 6 is preferably initially manufactured as an island connected to the bristle carrier 1 via a flow channel, in one piece with the latter in a first injection molding step. The now solidified plastic mass located in the flow channel between the material of the bristle carrier 1 and the respective cleaning element foundations 6 is then severed. The connection between the cleaning element foundations and the bristle carrier 1 is thus severed. In a further step, a thermoplastic elastomer 7 is injected between the material of the bristle carrier and the cleaning element foundation 6. This means that the cleaning element foundation 6 is elastically supported relative to the bristle carrier 1. For details of the manufacturing process preferably used here, reference is made to German patent DE 197 43 556.
Die Reinigungselemente 4 und 5 haben jeweils einen kreisrunden Querschnitt. Zumindest die Reinigungselemente 4 sind durch Borstenbündel identischer Querschnittsgeometrie gebildet.The cleaning elements 4 and 5 each have a circular cross-section. At least the cleaning elements 4 are formed by bundles of bristles with identical cross-sectional geometry.
Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, haben die Reinigungselemente 4 in ihrer Ausgangslage eine auf die den Mittelpunkt M enthaltende Drehachse D gerichtete Ausrichtung. Hierbei bilden die Enden der Reinigungselemente 4 zusammen mit dem Ende des vorne spitz zulaufenden Reinigungselementes 5 eine vorne spitz zulaufende, konzentrisch zu dem Mittelpunkt M ausgerichtete Anordnung aus. Die nutzungsseitigen Enden dieser Anordnung überragen die nutzungsseitigen Enden der ersten und zweiten Borstenfelder 2, 3. die freien Enden der als Borstenbündel ausgebildeten Reinigungselemente 4 bilden in der in Figur 1 gezeigten Ausgangslage ein erste reinigungsaktive Oberfläche aus.As can be seen from Figure 2, the cleaning elements 4 in their initial position are aligned towards the axis of rotation D containing the center point M. The ends of the cleaning elements 4 together with the end of the cleaning element 5 tapering at the front form an arrangement tapering at the front and concentrically aligned with the center point M. The use-side ends of this arrangement protrude beyond the use-side ends of the first and second bristle fields 2, 3. The free ends of the cleaning elements 4 designed as bristle bundles form a first cleaning-active surface in the initial position shown in Figure 1.
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Wird das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel mit hoher Drehgeschwindigkeit um die Drehachse D gedreht, so verändern die nutzungsseitigen Enden der Reinigungselemente 4 aufgrund der Fliehkraft ihre Lage. Diese Lageänderung wird zu einem überwiegenden Teil durch eine elastische Verformung des weichelastischen Materials 7 bewirkt. Diese Verformung führt zu einer elastischen Vorspannung des Reinigungselementfundamentes 6 derart, dass ein einzelnes, an dem jeweiligen Reinigungselementfundament gehaltenes Reinigungselement 4 radial nach außen verschwenkt wird. In Figur 3 wird das Ausführungsbeispiel bei maximaler Drehgeschwindigkeit gezeigt. Die Borstenbündel 4 bilden hier mit ihren freien Enden eine zweite reinigungsaktive Oberfläche aus, die ringförmig ausgebildet ist.If the embodiment shown in Figures 1 and 2 is rotated at high speed about the axis of rotation D, the ends of the cleaning elements 4 on the usage side change their position due to centrifugal force. This change in position is caused primarily by an elastic deformation of the soft-elastic material 7. This deformation leads to an elastic pre-stressing of the cleaning element base 6 such that an individual cleaning element 4 held on the respective cleaning element base is pivoted radially outwards. Figure 3 shows the embodiment at maximum rotation speed. The bristle bundles 4 form a second cleaning-active surface with their free ends, which is ring-shaped.
Die Lageänderung des Reinigungselementfundamentes 6 relativ zu dem Borstenträger 1 bei wirkender Fliehkraft kann durch entsprechende Auswahl des thermoplastischen Elastomers 7 beeinflusst werden. Diese Materialeigenschaften sind vorzugsweise so zu wählen, dass die Lageänderung des Reinigungselementfundamentes einen erheblichen, vorzugsweise einen überwiegenden Teil der Lageänderung der Reinigungselemente 4 gegenüber einer elastischen Verformung innerhalb des jeweiligen Reinigungselementes 4 ausmacht.The change in position of the cleaning element base 6 relative to the bristle carrier 1 when centrifugal force is applied can be influenced by appropriate selection of the thermoplastic elastomer 7. These material properties should preferably be selected such that the change in position of the cleaning element base accounts for a significant, preferably a predominant part of the change in position of the cleaning elements 4 compared to an elastic deformation within the respective cleaning element 4.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem eine Vielzahl von Borstenbündeln 8 auf dem Borstenträger 1 befestigt sind. Dieser Borstenträger 1 besteht aus einer Hartkomponente und weist an seiner der Beborstung abgewandten Rückseite Befestigungs- und Drehmomentübertragungsmittel 9 auf, die sich vorzugsweise zum lösbaren Anschluss des Bürstenkopfes an das Gehäuse und die Antriebseinrichtung einer elektrischen Zahnbürste eignen. Derartige Mittel 9 sind vorzugsweise aus einer anderen Kunststoffkomponente als der die Borstenbündel 8 aufnehmende Borstenträger 1 gebildet. Insbesondere zu bevorzugen ist die Ausbildung der Befestigungs- und Drehmomentübertragungsmittel durch ein Polyoxymethylen (POM) oder ein Polyamid (PA). Der Borstenträger 1 ist vorzugsweise aus Polypropylen (PP) gebildet. In entsprechender Weise kann im übrigen auch das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ausgebildet sein.Figure 4 shows a further embodiment in which a large number of bristle bundles 8 are attached to the bristle carrier 1. This bristle carrier 1 consists of a hard component and has fastening and torque transmission means 9 on its rear side facing away from the bristles, which are preferably suitable for detachably connecting the brush head to the housing and the drive device of an electric toothbrush. Such means 9 are preferably made of a different plastic component than the bristle carrier 1 that accommodates the bristle bundles 8. It is particularly preferable for the fastening and torque transmission means to be made of a polyoxymethylene (POM) or a polyamide (PA). The bristle carrier 1 is preferably made of polypropylene (PP). The embodiment shown in Figures 1 to 3 can also be designed in a corresponding manner.
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An der Umfangsfläche des Borstenträgers 1 verteilt befinden sich mehrere Taschen In diesen Taschen 10 ist jeweils ein Reinigungselementfundament 11 aufgenommen, in dem jeweils ein Borstenbündel 12 mit seinem befestigungsseitigen Ende gehalten ist. Das Reinigungselementfundament 11 ist stoffschlüssig über ein Filmscharnier 13 mit dem Borstenträger 1 verbunden. Ein zwischen den äußeren Wandungen des Reinigungselementfundamentes 11 und den Wandungen der Taschen 10 gebildeter Freiraum ist durch ein thermoplastisches Elastomer 14 ausgefüllt. Das thermoplastische Elastomer 14 umgibt vollumfänglich den Borstenträger 1, zumindest in einem der Beborstungsfläche zugewandten oberen Ringabschnitt des Borstenträgers 1. Hierdurch wird ein Schleimhautschutz gebildet.There are several pockets distributed around the peripheral surface of the bristle carrier 1. Each of these pockets 10 contains a cleaning element base 11, in which a bundle of bristles 12 is held with its fastening-side end. The cleaning element base 11 is integrally connected to the bristle carrier 1 via a film hinge 13. A free space formed between the outer walls of the cleaning element base 11 and the walls of the pockets 10 is filled with a thermoplastic elastomer 14. The thermoplastic elastomer 14 completely surrounds the bristle carrier 1, at least in an upper ring section of the bristle carrier 1 facing the bristle surface. This forms a mucous membrane protector.
Wie der Figur 5 zu entnehmen ist, sind die Borstenbündel 12 zu der Drehachse D des Bürstenkopfes hin geneigt und fluchten in einem gemeinsamen Punkt, der auf der Drehachse D liegt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel richten sich die Borstenbündel 12 mit steigender Drehgeschwindigkeit des Bürstenkopfes auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das thermoplastische Elastomer 14 sowie die Abstimmung zwischen den Dimensionen des Reinigungselementfundamentes 11 und den Taschen 10 derart gewählt, dass sich die Borstenbündel 12 bei maximaler Umfangsgeschwindigkeit senkrecht zu der Oberfläche des Borstenträgers 1 erstrecken.As can be seen from Figure 5, the bristle bundles 12 are inclined towards the axis of rotation D of the brush head and are aligned at a common point which lies on the axis of rotation D. In this embodiment, too, the bristle bundles 12 straighten up as the rotation speed of the brush head increases. In the embodiment shown, the thermoplastic elastomer 14 and the coordination between the dimensions of the cleaning element base 11 and the pockets 10 are selected such that the bristle bundles 12 extend perpendicular to the surface of the bristle carrier 1 at maximum peripheral speed.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise auch in dem ersten Randbereich, dem zweiten Randbereich oder dem Zentralbereich Reinigungselemente aus thermoplastischem Elastomer (TPE) angeordnet sein. Auch können Reinigungselemente bzw. erste oder zweite Borstenfelder in dem Randbereich A oder dem Ringbereich B vorgesehen sein, die wie die Reinigungselemente 4 in einem elastisch gegenüber dem Borstenträger gehaltenen Fundament befestigt sind. Hierdurch kann eine individuelle Anpassung von Reinigungselementen an dem gesamten Borstenträger aufgrund einer übermäßigen Anpresskraft gegen die zu reinigenden Zähne und/oder eine Fliehkraft bedingte Verstellung einzelner Reinigungselemente bewirkt werden.The present invention is not limited to the embodiment shown. For example, cleaning elements made of thermoplastic elastomer (TPE) can also be arranged in the first edge region, the second edge region or the central region. Cleaning elements or first or second bristle fields can also be provided in the edge region A or the ring region B, which, like the cleaning elements 4, are attached to a foundation held elastically relative to the bristle carrier. This can result in individual adjustment of cleaning elements on the entire bristle carrier due to excessive contact force against the teeth to be cleaned and/or adjustment of individual cleaning elements due to centrifugal force.
Sämtliche vorstehend beschriebene Merkmale können entweder für sich oder in Kombination mit den übrigen erfindungswesentlich sein.All features described above can be essential to the invention either individually or in combination with the others.
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