Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Bürstensystem, umfassend mindestens zwei Zahnbürstentypen, wobei sich ein Härtegrad eines ersten der Zahnbürstentypen und ein Härtegrad eines zweiten der Zahnbürstentypen um mindestens 1 cN/mm<2> unterscheiden.
Stand der Technik
[0002] Beim Zähneputzen werden über die Zahnbürste zum Teil grosse Kräfte primär auf die Zahnoberflächen und das Zahnfleisch ausgeübt. Wie gross diese Kräfte sind und wo sie wirken, hängt einerseits von der Zahnbürste und der Geometrie des Mundraums und des Gebisses, andererseits aber auch von der Putztechnik des Reinigenden ab. Auch wie die wirkenden Kräfte vom Benutzer der Zahnbürste empfunden werden, ist subjektiv stark unterschiedlich. Weil ein positives Empfinden während des Putzvorgangs die Putztechnik verbessert und die Dauer des Putzens verlängert und damit den Reinigungserfolg erhöht, ist es wichtig, dass den erwähnten individuellen Gegebenheiten Rechnung getragen wird.
[0003] Aus diesem Grund bieten viele Hersteller Zahnbürsten unterschiedlicher Härte an, welche üblicherweise mit Bezeichnungen wie "soft", "medium" oder "hard" gekennzeichnet sind. Zumeist sind diese Angaben nur relativ zu verstehen, d. h. eine "medium"-Bürste eines Herstellers liegt bezüglich ihrer Härte zwischen den "soft"- und den "hard"-Bürsten desselben Herstellers, ein Vergleich mit Bürsten anderer Hersteller ist aber kaum möglich.
[0004] Der Härtegrad G von Zahnbürsten ist an sich in der europäischen Norm EN 28 627 definiert. Er kann durch genau vorgegebene Messungen ermittelt werden und wird in der Einheit cN/mm<2>angegeben. Gemäss der aktuellen Fassung der erwähnten Norm gelten Bürsten mit G < 7 cN/mm<2> als weich, solche mit 6 <= G <= 9 cN/mm<2> als mittel und solche mit G > 8 cN/mm<2> als hart. In Zukunft sollen die Überlappungsbereiche eliminiert werden, indem die Grenzen bei 6 bzw. 9 cN/mm<2> festgesetzt werden.
[0005] Als verschieden hart gekennzeichnete Bürsten herkömmlicher Bürstensysteme weisen Filamente unterschiedlichen Durchmessers auf. Zum Erzielen einer härteren Bürste werden also Filamente eines höheren Durchmessers gewählt. Die Filamente dieser Bürstensysteme sind meist aus Nylon hergestellt und haben einen Durchmesser im Bereich von 0.15-0.30 mm.
[0006] Neben dem Eingehen auf die individuellen Vorlieben der Benutzer sollten aber weder das Reinigungsergebnis noch der mechanische Einfluss auf die Zähne und das Zahnfleisch ausser Acht gelassen werden. Viele Benutzer bevorzugen Bürsten, welche sich relativ hart anfühlen, weil diese ihrem gewünschten Empfinden entsprechen und weil sie sich (unbewusst) einen besseren Reinigungserfolg durch die Verwendung solcher Bürsten versprechen. Entsprechend sind herkömmliche Bürsten (auch wenn sie als "medium" oder gar "soft" bezeichnet sind), insbesondere aufgrund des vergrösserten Borstendurchmessers, oft zu hart und führen somit zu Beschädigungen von Zahnschmelz und Dentin und zu Verletzungen des Zahnfleischs, insbesondere dann, wenn sie mit grosser Kraft angewendet werden.
Die Bereitstellung eines fein abgestuften Bürstensystems ist zudem bei der Verwendung unterschiedlicher Filamente aufwändig und somit wirtschaftlich wenig interessant.
Darstellung der Erfindung
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Bürstensystem zu schaffen, welches auch eine feine Abstufung der Härte kostengünstig ermöglicht und die Herstellung reinigungseffizienter, aber nicht-traumatischer Zahnbürsten erlaubt.
[0008] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung sind die zwei Zahnbürstentypen mit unterschiedlichem Härtegrad mit Borsten aus dem gleichen Filamentmaterial mit demselben Durchmesser bestückt und unterscheiden sich im Wesentlichen durch die (mittlere) Länge der Borsten.
[0009] Weil für mehrere der Bürsten eines Bürstensystems oder gar für das ganze Bürstensystem nur noch ein Filamentmaterial mit einem Durchmesser Verwendung findet, kann auch ein fein abgestuftes System auf kostengünstige Weise entwickelt und hergestellt werden. Durch die Veränderung der (mittleren) Borstenlänge kann der Härtegrad präzise kontrolliert werden. Weil zur Erzielung härterer Bürsten nicht der Durchmesser vergrössert wird, werden Beschädigungen von Zahnschmelz und Dentin und Verletzungen des Zahnfleischs vermieden.
[0010] Das verwendete Filamentmaterial ist mit Vorteil ein Polyester. Im Gegensatz zu bekannten Materialien wie Nylon lassen sich aus Polyester auch Borsten geringen Durchmessers mit einer vergleichsweise hohen Steifigkeit herstellen. Polyester nimmt zudem praktisch kein Wasser auf und behält deshalb auch im nassen Zustand die hohe Biegesteifigkeit.
[0011] Es hat sich gezeigt, dass dünne Borsten einen minimalen traumatischen Effekt auf das Zahnfleisch haben. Die Borsten der beiden Zahnbürstentypen haben somit bevorzugt jeweils einen Durchmesser von 0.07-0.13 mm, bevorzugt von 0.09-0.12 mm. Zum Erzielen eines hervorragenden Reinigungsergebnisses bei einer gewünschten Härte der Zahnbürste haben diese dünnen Borsten Längen von 6-12 mm, bevorzugt 7-11 mm, unter der Massgabe, dass das Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge 0.007-0.018 beträgt.
Polyesterborsten sind auch bei diesen verhältnismässig geringen Durchmessern noch so steif, dass die Bürste vom Benutzer nicht als zu weich oder gar pinselartig empfunden wird (im Gegensatz zu gewissen "soft"-Bürsten aus Nylonmaterial) und dass die Lebensdauer der Bürste mindestens bis zu jenem Zeitpunkt reicht, an dem die Bürste aus hygienischen Überlegungen ohnehin ausgewechselt werden muss. Die Verwendung dünner Borsten gewährleistet eine sanfte Wirkung auf die Zähne und das Zahnfleisch sowie ein geringes traumatisches Potenzial. Dünne Borsten können zudem auch schwer zugängliche Stellen erreichen. Durch die Wahl sehr kurzer Borsten lassen sich als mittelhart oder gar hart empfundene Bürsten erzielen, welche ein gutes Reinigungsergebnis mit minimalem Verletzungspotential verbinden.
Im Rahmen des Bürstensystems wird also bevorzugt mindestens ein Zahnbürstentyp mit Borsten eines Durchmessers von maximal 0.10 mm sowie einer Länge von maximal 10 mm angeboten.
[0012] Der Durchmesser der Borsten ist mit Vorteil entlang der gesamten Borstenlänge im Wesentlichen konstant. Bei bekannten Zahnbürsten mit vergleichsweise dicken Borsten nimmt der Borstendurchmesser oft in Richtung zum freien Borstenende hin ab, so dass die Borste gleichsam zugespitzt ist. Dadurch lassen sich zwar allenfalls gewisse Stellen erreichen und reinigen, welche dicken Borsten mit ihrem vollen Querschnitt nicht zugänglich sind. Das traumatische Potenzial wird aber gleichzeitig ebenfalls massiv erhöht, denn die spitzen Borsten bieten ein hohes Verletzungsrisiko für den Bereich des Sulcus. Bei der erfindungsgemässen Zahnbürste mit ihren dünnen Borsten ist ein Zuspitzen der Borsten nicht notwendig, ein gutes Reinigungsergebnis kann auch ohne diese Massnahme erreicht werden.
Dazu kommt, dass bei hoher Besatzdichte die mit den Zahnflächen zusammenwirkende Borstenfläche um ein Mehrfaches grösser sein kann als bei dicken, zugespitzten Borsten, so dass sich bei gleichem Reinigungsaufwand ein deutlich besseres Reinigungsergebnis erzielen lässt.
[0013] Die Borsten von Zahnbürsten sind büschelweise in Vertiefungen in einem Kopf der Zahnbürste befestigt, wobei üblicherweise mindestens zwei Längsreihen von Vertiefungen vorgesehen sind. Die Besatzdichte bestimmt sich durch N AB/AV, wobei N die Anzahl in einer der Vertiefungen befestigten Borsten, AB die Querschnittsfläche einer Borste und Av die Fläche der Vertiefung bezeichnen. Im Rahmen des erfindungsgemässen Bürstensystems lassen sich unterschiedliche Härten ergänzend oder alternativ auch dadurch erzeugen, dass die Besatzdichte bei einer ersten der Zahnbürsten um mindestens 7% verschieden ist von einer Besatzdichte bei einer zweiten der Zahnbürsten, wobei aber bei beiden Bürsten dasselbe Filamentmaterial verwendet wird.
[0014] Die durch den Benutzer empfundene Härte ist nicht nur durch die Eigenschaften der einzelnen Borste, sondern auch durch die Wechselwirkung zwischen den Borsten bestimmt. Die Besatzdichte ist ein Mass für diese Wechselwirkung. Feine Borsten können in grosser Besatzdichte, beispielsweise 50% oder mehr, bevorzugt 60% oder mehr, eingesetzt werden, so dass das Borstenfeld auch bei der Verwendung dünner Borsten vergleichsweise hart wirkt. Das traumatische Potenzial wird trotz der grossen subjektiven Härte nicht oder nur unwesentlich verstärkt, weil die Wirkung der Bürste primär durch die Eigenschaft der einzelnen Borste bestimmt ist. Gleichzeitig stützen sich die Borsten eines Borstenbüschels aneinander ab, so dass sie sich weniger verbiegen und weniger schnell ihre Form verlieren; die Gebrauchsdauer der Zahnbürste wird also erhöht.
Damit der Effekt der unterschiedlichen Besatzdichte zum Tragen kommt, sind runde Vertiefungen vorgesehen mit einem Durchmesser von mindestens 1.4 mm.
[0015] Die Borstenzahl pro Vertiefungsfläche beträgt bei einer Zahnbürste mit einer Besatzdichte von 50% oder mehr mindestens 55 pro mm<2>, bevorzugt mindestens 65 pro mm<2>, insbesondere 75 oder mehr pro mm<2>. In einer einzigen Öffnung können so 100 bis 150 oder gar noch mehr Borsten vorgesehen sein. Weil die Zahnoberfläche von dieser grossen Zahl an Borsten bestrichen wird, ergibt sich eine hervorragende Reinigungswirkung bei geringstem traumatischem Potenzial.
[0016] Durch Variieren der Borstenlänge in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Zahnbürste lässt sich die Bürste den typischen physiologischen Gegebenheiten anpassen, um einerseits ein besseres Reinigungsergebnis und andererseits ein reduziertes traumatisches Potenzial zu erreichen. Durch die Variation der Borstenlänge (unter Beibehaltung des Borstendurchmessers) wird neben der Form des Borstenfeldes auch die Härte der jeweiligen Feldregionen beeinflusst.
[0017] Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Länge der Borsten in der (längsgerichteten) Symmetrieachse im Zahnbürstenkopf maximal ist und in Querrichtung gegen aussen abnimmt. Bei der Reinigung der vestibulären Zahnflächen wird die Bürste mit Vorteil leicht um die Bürstenkopflängsachse gedreht, um eine Verletzung des Zahnfleischs durch die Borsten zu vermeiden und um ein gutes Reinigungsergebnis bis zum Zahnfleisch hin zu erreichen. In dieser Orientierung ermöglicht die genannte Anordnung der Borstenlängen eine vergrösserte Kontaktfläche des Borstenfeldes mit der Zahnfläche und der Zahnfleischfläche und somit bei gleichem Zeitaufwand ein besseres Reinigungsergebnis.
Zusätzlich wird der empfindliche Bereich des Sulcus primär von den langen und damit weichen Borsten in der Nähe der Symmetrieachse kontaktiert, wodurch eine effektive Reinigung dieses Bereichs bei geringem traumatischem Potenzial erreicht wird.
[0018] Alternativ ist das Borstenfeld flach. Diese Ausbildung stellt eine möglichst gleichmässige Verteilung der Reinigungskraft auf alle kontaktierten Flächen sicher, so dass auch bei geringem Anpressdruck ein optimaler Reinigungseffekt erzielt wird.
[0019] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0020] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Draufsicht auf eine Zahnbürste eines erfindungsgemässen Bürstensystems;
<tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht der Zahnbürste;
<tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Frontansicht des Bürstenkopfs.
[0021] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0022] Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Zahnbürste eines erfindungsgemässen Bürstensystems, die Fig. 2zeigt eine Seitenansicht. Ein Bürstensystem gemäss der vorliegenden Erfindung beinhaltet mehrere solche Zahnbürsten 1 mit einem Griff 2 aus Kunststoff mit angeformtem Bürstenkopf 3. Der Bürstenkopf 3 ist zum Griff 2 leicht, um einen Winkel von ca. 10[deg.] abgewinkelt. Der Bürstenkopf 3 hat eine Länge von ca. 2.4 cm und eine Breite von ca. 1.3 cm und weist 39 Vertiefungen 4 auf, welche in fünf zur Längsachse der Zahnbürste 1 parallelen Reihen beabstandet angeordnet sind. In jeder der Vertiefungen 4 ist ein Borstenbüschel 5 aus einer Vielzahl von Borsten 6 aus Polyester befestigt. Die Abstände der Vertiefungen 4 voneinander sind in Längs- und in Querrichtung ungefähr gleich gross, so dass ein gleichmässiges Borstenfeld 7 gebildet wird.
Aufgrund des relativ kleinen Bürstenkopfs 3 ist das Borstenfeld 7 kompakt (mit einer Länge von ca. 2.2 cm und einer Breite von ca. 1.1 cm). Der Querschnitt der Borsten 6 ist konstant kreisförmig; die Borsten 6 sind am freien Ende weder zugespitzt noch abgerundet.
[0023] Wie in der Fig. 3, einer Frontansicht des Bürstenkopfs 3, sichtbar ist, ist die Borstenlänge entlang der Längsachse des Bürstenkopfs 3 maximal und nimmt seitlich gegen aussen hin ab, so dass das Borstenfeld 7 im Querschnitt senkrecht zur Symmetrieachse eine abgerundete Oberfläche bildet.
[0024] Es werden nun als Beispiele mehrere erfindungsgemässe Bürstensysteme dargestellt. Im Folgenden wird als Länge der Borsten stets die mittlere Länge verstanden, d. h. bei der dargestellten Zahnbürste mit in Querrichtung unterschiedlich langen Borsten entspricht die angegebene Länge dem (gewichteten) Mittel der Längen aller Borsten.
Beispiel 1
[0025] Ein erstes Bürstensystem weist mehrere Zahnbürsten auf, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1-3beschrieben. Der Durchmesser jeder Vertiefung 6 beträgt 1.5 mm. Die Anzahl der Borsten 4 pro Vertiefung 6 ist so gewählt, dass die Besatzdichte, d. h. N AB/AVbei allen Bürsten ungefähr 59% beträgt, wobei
<tb>N:<sep>Borstenzahl pro Vertiefung;
<tb>AB:<sep>Querschnittsfläche einer Borste; und
<tb>Av:<sep>Fläche der Vertiefung.
[0026] Durch den Einsatz von Borsten mit einem Verhältnis D/L zwischen Borstendurchmesser und -länge zwischen 0.007 und 0.015 lassen sich beispielsweise folgende unterschiedlich harten Bürstentypen herstellen:
<tb>Borsten-Durchmesser [mm]<sep>Anzahl Borsten pro Vertiefung<sep>Borstenzahl pro Vertiefungsfläche [1/mm<2>]<sep>Länge [mm]<sep><sep><sep>
<tb><sep><sep><sep>8.0<sep>9.0<sep>10.0<sep>11.0
<tb>0.08<sep>205<sep>116<sep>very soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft
<tb>0.09<sep>164<sep>93<sep>soft<sep>very soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft
<tb>0.10<sep>132<sep>75<sep>medium<sep>soft<sep>very soft<sep>ultra soft
<tb>0.11<sep>110<sep>62<sep>med. hard<sep>medium<sep>soft<sep>very soft
<tb>0.12<sep>92<sep>52<sep>med. hard<sep>med. hard.<sep>medium<sep>very soft
[0027] Ein erstes Bürstensystem lässt sich somit zusammenstellen, indem Zahnbürsten mit unterschiedlicher Borstenlänge kombiniert werden. Im vorliegenden Fall werden beispielsweise die Härtestufen "ultra soft" bis "medium" durch Zahnbürsten mit einem Borstendurchmesser von 0.10 mm und Längen zwischen 8.0 und 11.0 mm bereitgestellt. Die Härtestufe "medium hard" wird - falls gewünscht - durch eine weitere Zahnbürste mit einem Borstendurchmesser von 0.12 mm und einer Borstenlänge von 9.0 mm realisiert. Eine Besonderheit des Bürstensystems ist die hohe Anzahl der Borsten (mindestens 3588) auf einem verhältnismässig kleinen Borstenfeld (nur 2.42 cm<2>), gemittelt über das gesamte Borstenfeld sind also über 1480 Borsten pro cm<2> vorhanden.
Beispiel 2
[0028] Ein zweites Bürstensystem umfasst wiederum mehrere Zahnbürsten wie im Zusammenhang mit den Fig. 1-3 beschrieben. Der Durchmesser der Vertiefungen 5 beträgt ebenfalls wiederum 1.5 mm. Die Anzahl der Borsten 4 pro Vertiefung 6 ist im Unterschied zum ersten Beispiel aber so gewählt, dass die Besatzdichte, d. h. N AB/AV bei allen Bürsten ungefähr 49% beträgt. Die Verhältnisse D/L zwischen Borstendurchmesser und -länge liegen zwischen 0.008 und 0.016:
<tb>Borsten-Durchmesser [mm]<sep>Anzahl Borsten pro Vertiefung<sep>Borstenzahl pro Vertiefungsfläche [1/mm<2>]<sep>Länge [mm]<sep><sep><sep>
<tb><sep><sep><sep>7.5<sep>8.5<sep>9.5<sep>10.5
<tb>0.08<sep>172<sep>97<sep>very soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft
<tb>0.09<sep>136<sep>77<sep>soft<sep>very soft<sep>ultra soft<sep>ultra soft
<tb>0.10<sep>110<sep>62<sep>medium<sep>soft<sep>very soft<sep>ultra soft
<tb>0.11<sep>91<sep>52<sep>medium<sep>medium<sep>soft<sep>very soft
<tb>0.12<sep>76<sep>43<sep>med. hard<sep>medium<sep>medium<sep>very soft
[0029] Auch das zweite Bürstensystem lässt sich aus diesen Konfigurationen zusammenstellen, indem Zahnbürsten mit unterschiedlicher Borstenlänge kombiniert werden. Im vorliegenden Fall werden beispielsweise die Härtestufen "ultra soft" bis "soft" durch Zahnbürsten mit einem Borstendurchmesser von 0.10 mm und Längen zwischen 8.5 und 10.5 mm bereitgestellt. Die Härtestufen "medium" und "medium hard" werden durch Zahnbürsten mit einem Borstendurchmesser von 0.12 mm und Borstenlängen von 7.5 bzw. 8.5 mm realisiert. Im Rahmen dieses Bürstensystems wird das Borstenfeld (2.42 cm<2>) durch mindestens 2964 Borsten gebildet, gemittelt über das gesamte Borstenfeld sind also über 1220 Borsten pro cm<2> vorhanden.
Beispiel 3
[0030] In einem Bürstensystem lassen sich auch Zahnbürsten mit unterschiedlichen Besatzdichten kombinieren. Aus den oben angegebenen Konfigurationen kann beispielsweise folgendes Bürstensystem zusammengestellt werden:
<tb>Härtestufe<sep>Borsten-Durchmesser [mm]<sep>Borsten-Länge [mm]<sep>Besatzdichte [%]
<tb>ultra soft<sep>0.10<sep>10.5<sep>49
<tb>very soft<sep>0.10<sep>9.5<sep>49
<tb>soft<sep>0.10<sep>8.5<sep>49
<tb>medium<sep>0.10<sep>8.0<sep>59
<tb>medium hard<sep>0.11<sep>8.0<sep>59
Beispiel 4
[0031] Durch geschickte Wahl der Besatzdichte und der Borstenlänge lassen sich die Borsten sämtlicher Zahnbürsten eines kompletten Bürstensystems (mit einer Spanne an Härtegraden G nach EN 28 627 von unter 6 cN/mm<2> bis über 9 cN/mm<2>) aus demselben (dünnen) Filamentmaterial herstellen:
<tb>Härtestufe<sep>Borsten-Durchmesser [mm]<sep>Borsten-Länge [mm]<sep>Besatzdichte [%]
<tb>ultra soft<sep>0.11<sep>11.0<sep>44
<tb>very soft<sep>0.11<sep>10.5<sep>49
<tb>soft<sep>0.11<sep>9.5<sep>49
<tb>medium<sep>0.11<sep>9.0<sep>59
<tb>medium hard<sep>0.11<sep>8.0<sep>59
<tb>hard<sep>0.11<sep>7.5<sep>64
[0032] Basierend auf den dargestellten Beispielen lassen sich weitere Zahnbürstensysteme konzipieren. Ihnen allen gemeinsam sind die verhältnismässig dünnen und vielen Borsten aus Polyester. Eine gewünschte Härte wird primär durch Variieren der Borstenlänge und/oder der Besatzdichte erzielt.
[0033] Die Zahnbürsten können auch mit einem flachen Borstenfeld ausgeführt werden. In einem Bürstensystem können sowohl Bürsten mit flachem als auch solche mit profiliertem Borstenfeld enthalten sein.
[0034] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung ein Bürstensystem geschaffen wird, welches auch eine feine Abstufung der Härte kostengünstig ermöglicht und die Herstellung reinigungseffizienter aber nicht-traumatischer Zahnbürsten erlaubt.
Technical area
The invention relates to a brush system comprising at least two types of toothbrushes, wherein a degree of hardness of a first of the toothbrush types and a degree of hardness of a second toothbrush types differ by at least 1 cN / mm 2.
State of the art
When brushing teeth are exercised on the toothbrush partly large forces primarily on the tooth surfaces and the gums. How big these forces are and where they work depends on the one hand on the toothbrush and the geometry of the mouth and the teeth, on the other hand also on the cleaning technique of the cleaner. Also, how the acting forces are felt by the user of the toothbrush is subjectively very different. Because a positive feeling during the cleaning process improves the cleaning technique and extends the duration of the cleaning and thus increases the cleaning success, it is important that the individual circumstances mentioned are taken into account.
For this reason, many manufacturers offer toothbrushes of different hardness, which are usually labeled with terms such as "soft", "medium" or "hard". In most cases, these data are only relative to understand, d. H. a "medium" brush of a manufacturer is in hardness between the "soft" and the "hard" brushes of the same manufacturer, a comparison with brushes from other manufacturers is hardly possible.
The degree of hardness G of toothbrushes is defined per se in the European standard EN 28 627. It can be determined by exactly given measurements and is given in the unit cN / mm <2>. According to the current version of the cited standard, brushes with G <7 cN / mm <2> are considered soft, those with 6 <= G <= 9 cN / mm <2> are medium and those with G> 8 cN / mm <2 > as hard. In the future, the overlap areas should be eliminated by setting the limits at 6 and 9 cN / mm <2>, respectively.
As differently hard marked brushes conventional brush systems have filaments of different diameters. To achieve a harder brush so filaments of a higher diameter are selected. The filaments of these brush systems are usually made of nylon and have a diameter in the range of 0.15-0.30 mm.
In addition to responding to the individual preferences of the user but neither the cleaning result nor the mechanical influence on the teeth and the gums should be disregarded. Many users prefer brushes that feel relatively hard because they match their desired senses and because they (unconsciously) promise a better cleaning performance through the use of such brushes. Correspondingly, conventional brushes (even if they are termed "medium" or even "soft"), especially because of the increased bristle diameter, are often too hard and thus lead to damage of enamel and dentin and to injuries of the gums, especially if they be applied with great force.
The provision of a finely graded brush system is also complicated when using different filaments and thus economically less interesting.
Presentation of the invention
The object of the invention is to provide a brush system belonging to the aforementioned technical field, which also allows a fine gradation of hardness cost and allows the production of cleaning-efficient, but non-traumatic toothbrushes.
The solution of the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, the two toothbrush types with different degrees of hardness are equipped with bristles of the same filament material with the same diameter and differ essentially by the (average) length of the bristles.
Because only a filament material with a diameter is used for several of the brushes of a brush system or even for the whole brush system, even a finely graded system can be developed and produced in a cost effective manner. By changing the (average) bristle length, the degree of hardness can be precisely controlled. Because the diameter is not increased to achieve harder brushes, damage to the enamel and dentin and injuries to the gums are avoided.
The filament material used is advantageously a polyester. In contrast to known materials such as nylon can be produced from polyester and small diameter bristles with a comparatively high rigidity. Polyester absorbs virtually no water and therefore retains the high flexural strength even when wet.
It has been shown that thin bristles have a minimal traumatic effect on the gums. The bristles of the two toothbrush types thus preferably each have a diameter of 0.07-0.13 mm, preferably 0.09-0.12 mm. To achieve an excellent cleaning result with a desired hardness of the toothbrush, these thin bristles have lengths of 6-12 mm, preferably 7-11 mm, provided that the ratio between diameter and length is 0.007-0.018.
Polyester bristles are still so stiff even at these relatively small diameters that the brush is not perceived by the user to be too soft or even brushy (unlike certain "soft" brushes made of nylon material) and that the life of the brush is at least until that time is enough to replace the brush anyway for hygienic reasons. The use of thin bristles ensures a gentle effect on the teeth and gums as well as a low traumatic potential. Thin bristles can also reach hard to reach places. By choosing very short bristles, it is possible to achieve brushes which are perceived as medium-hard or even hard, and which combine a good cleaning result with a minimum of injury potential.
In the context of the brush system so preferably at least one toothbrush type with bristles of a diameter of 0.10 mm and a maximum length of 10 mm is offered.
The diameter of the bristles is advantageously substantially constant along the entire bristle length. In known toothbrushes with comparatively thick bristles, the bristle diameter often decreases in the direction of the free end of the bristle, so that the bristle is tapered as it were. As a result, at most some places can be reached and cleaned, which thick bristles are not accessible with their full cross-section. At the same time, the traumatic potential is massively increased because the pointed bristles offer a high risk of injury to the sulcus area. In the toothbrush according to the invention with its thin bristles, a sharpening of the bristles is not necessary, a good cleaning result can also be achieved without this measure.
In addition, at high stocking densities, the bristle surface interacting with the tooth surfaces can be several times greater than thick, pointed bristles, so that a significantly better cleaning result can be achieved with the same cleaning effort.
The bristles of toothbrushes are tufts attached in depressions in a head of the toothbrush, wherein usually at least two longitudinal rows of depressions are provided. The stocking density is determined by N AB / AV, where N is the number of bristles fixed in one of the wells, AB is the cross-sectional area of a bristle, and Av is the area of the well. In the context of the brush system according to the invention, different hardnesses can additionally or alternatively also be produced by the stocking density being different by at least 7% for a first of the toothbrushes from a stocking density for a second of the toothbrushes, but the same filament material is used for both brushes.
The perceived by the user hardness is determined not only by the properties of each bristle, but also by the interaction between the bristles. The stocking density is a measure of this interaction. Fine bristles can be used in a large stocking density, for example 50% or more, preferably 60% or more, so that the bristle field is comparatively hard even when using thin bristles. The traumatic potential is not or only slightly increased despite the great subjective hardness, because the effect of the brush is primarily determined by the property of each bristle. At the same time, the bristles of a bristle tuft rest against each other so that they bend less and lose their shape less rapidly; the service life of the toothbrush is thus increased.
So that the effect of the different stocking density comes into play, round recesses are provided with a diameter of at least 1.4 mm.
The number of bristles per well surface is at least 55 per mm <2>, preferably at least 65 per mm <2>, in particular 75 or more per mm <2> in a toothbrush with a stocking density of 50% or more. In a single opening so 100 to 150 or even more bristles can be provided. Because the tooth surface is coated by this large number of bristles, it results in an excellent cleaning effect with the least possible traumatic potential.
By varying the bristle length in a direction transverse to the longitudinal direction of the toothbrush, the brush can be adapted to the typical physiological conditions, on the one hand to achieve a better cleaning result and on the other hand a reduced traumatic potential. By varying the bristle length (while maintaining the bristle diameter), the hardness of the respective field regions is influenced in addition to the shape of the bristle field.
It is particularly advantageous if the length of the bristles in the (longitudinal) axis of symmetry in the toothbrush head is maximum and decreases in the transverse direction towards the outside. When cleaning the vestibular tooth surfaces, the brush is advantageously rotated slightly around the brush head longitudinal axis in order to avoid injury to the gums by the bristles and to achieve a good cleaning result up to the gums. In this orientation, said arrangement of the bristle lengths allows an enlarged contact surface of the bristle field with the tooth surface and the gingival surface and thus with the same amount of time a better cleaning result.
In addition, the sensitive area of the sulcus is primarily contacted by the long and therefore soft bristles near the axis of symmetry, thereby achieving effective cleaning of this area with little traumatic potential.
Alternatively, the bristle field is flat. This design ensures the most uniform possible distribution of cleaning power on all contacted surfaces, so that even with low contact pressure, an optimal cleaning effect is achieved.
From the following detailed description and the totality of the claims, there are further advantageous embodiments and feature combinations of the invention.
Brief description of the drawings
The drawings used to explain the embodiment show:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a plan view of a toothbrush of a brush system according to the invention;
<Tb> FIG. 2 <sep> a side view of the toothbrush;
<Tb> FIG. 3 <sep> an enlarged front view of the brush head.
Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Ways to carry out the invention
Fig. 1 shows a plan view of a toothbrush of a brush system according to the invention, Fig. 2 zeigt a side view. A brush system according to the present invention includes a plurality of such toothbrushes 1 with a handle 2 made of plastic with molded brush head 3. The brush head 3 is slightly angled to the handle 2, angled by an angle of about 10 [deg.]. The brush head 3 has a length of about 2.4 cm and a width of about 1.3 cm and has 39 recesses 4, which are spaced apart in five parallel to the longitudinal axis of the toothbrush 1 rows. In each of the recesses 4, a bristle tufts 5 is attached from a plurality of bristles 6 made of polyester. The distances of the depressions 4 from each other are approximately equal in the longitudinal and in the transverse direction, so that a uniform bristle field 7 is formed.
Due to the relatively small brush head 3, the bristle field 7 is compact (with a length of about 2.2 cm and a width of about 1.1 cm). The cross section of the bristles 6 is constantly circular; the bristles 6 are neither tapered nor rounded at the free end.
As can be seen in FIG. 3, a front view of the brush head 3, the bristle length along the longitudinal axis of the brush head 3 is maximum and decreases laterally toward the outside, so that the bristle field 7 in cross-section perpendicular to the axis of symmetry has a rounded surface forms.
Several brush systems according to the invention will now be shown as examples. In the following, the length of the bristles will always be understood as the mean length, ie. H. in the illustrated toothbrush having bristles of different lengths in the transverse direction, the indicated length corresponds to the (weighted) mean of the lengths of all the bristles.
example 1
A first brush system has a plurality of toothbrushes, as described above in connection with Figs. 1-3. The diameter of each recess 6 is 1.5 mm. The number of bristles 4 per recess 6 is chosen so that the stocking density, d. H. N AB / AV is approximately 59% for all brushes, with
<tb> N: <sep> bristle number per well;
<tb> AB: <sep> Cross-sectional area of a bristle; and
<tb> Av: <sep> Area of depression.
By using bristles with a ratio D / L between bristle diameter and length between 0.007 and 0.015, for example, the following different hard brush types can be produced:
<tb> bristle diameter [mm] <sep> number of bristles per well <sep> number of bristles per well surface [1 / mm <2>] <sep> length [mm] <sep> <sep> <sep>
<Tb> <sep> <sep> <sep> 8.0 <sep> 9.0 <sep> 10.0 <sep> 11.0
<tb> 0.08 <sep> 205 <sep> 116 <sep> very soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft
<tb> 0.09 <sep> 164 <sep> 93 <sep> soft <sep> very soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft
<tb> 0.10 <sep> 132 <sep> 75 <sep> medium <sep> soft <sep> very soft <sep> ultra soft
<Tb> 12:11 <sep> 110 <sep> 62 <sep> med. hard <sep> medium <sep> soft <sep> very soft
<Tb> 0:12 <sep> 92 <sep> 52 <sep> med. hard <sep> med. hard. <sep> medium <sep> very soft
A first brush system can thus be assembled by toothbrushes are combined with different bristle length. In the present case, for example, the hardness levels "ultra soft" to "medium" provided by toothbrushes with a bristle diameter of 0.10 mm and lengths between 8.0 and 11.0 mm. The hardness level "medium hard" is - if desired - realized by another toothbrush with a bristle diameter of 0.12 mm and a bristle length of 9.0 mm. A special feature of the brush system is the high number of bristles (at least 3588) on a relatively small bristle field (only 2.42 cm <2>), averaged over the entire bristle field so over 1480 bristles per cm <2> are available.
Example 2
A second brush system again comprises a plurality of toothbrushes as described in connection with FIGS. 1-3. The diameter of the recesses 5 is again 1.5 mm. The number of bristles 4 per well 6, in contrast to the first example, however, is chosen such that the stocking density, ie. H. N AB / AV is approximately 49% for all brushes. The ratios D / L between bristle diameter and length are between 0.008 and 0.016:
<tb> bristle diameter [mm] <sep> number of bristles per well <sep> number of bristles per well surface [1 / mm <2>] <sep> length [mm] <sep> <sep> <sep>
<Tb> <sep> <sep> <sep> 7.5 <sep> 8.5 <sep> 9.5 <sep> 10.5
<tb> 0.08 <sep> 172 <sep> 97 <sep> very soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft
<tb> 0.09 <sep> 136 <sep> 77 <sep> soft <sep> very soft <sep> ultra soft <sep> ultra soft
<tb> 0.10 <sep> 110 <sep> 62 <sep> medium <sep> soft <sep> very soft <sep> ultra soft
<tb> 0.11 <sep> 91 <sep> 52 <sep> medium <sep> medium <sep> soft <sep> very soft
<Tb> 0:12 <sep> 76 <sep> 43 <sep> med. hard <sep> medium <sep> medium <sep> very soft
The second brush system can be composed of these configurations by toothbrushes are combined with different bristle length. In the present case, for example, the hardness levels "ultra soft" to "soft" provided by toothbrushes with a bristle diameter of 0.10 mm and lengths between 8.5 and 10.5 mm. The hardness levels "medium" and "medium hard" are realized by toothbrushes with a bristle diameter of 0.12 mm and bristle lengths of 7.5 or 8.5 mm. As part of this brush system, the bristle field (2.42 cm <2>) is formed by at least 2964 bristles, averaged over the entire bristle field so over 1220 bristles per cm <2> are present.
Example 3
In a brush system also toothbrushes can be combined with different stocking densities. From the above configurations, for example, the following brush system can be assembled:
<tb> hardness <sep> bristle diameter [mm] <sep> bristle length [mm] <sep> stocking density [%]
<tb> ultra soft <sep> 0.10 <sep> 10.5 <sep> 49
<tb> very soft <sep> 0.10 <sep> 9.5 <sep> 49
<Tb> soft <sep> 12:10 <sep> 8.5 <sep> 49
<Tb> medium <sep> 12:10 <sep> 8.0 <sep> 59
<tb> medium hard <sep> 0.11 <sep> 8.0 <sep> 59
Example 4
By skillful choice of the stocking density and the bristle length can be the bristles of all toothbrushes of a complete brush system (with a range of degrees of hardness G according to EN 28 627 from less than 6 cN / mm <2> to more than 9 cN / mm <2>) made of the same (thin) filament material:
<tb> hardness <sep> bristle diameter [mm] <sep> bristle length [mm] <sep> stocking density [%]
<tb> ultra soft <sep> 0.11 <sep> 11.0 <sep> 44
<tb> very soft <sep> 0.11 <sep> 10.5 <sep> 49
<Tb> soft <sep> 12:11 <sep> 9.5 <sep> 49
<Tb> medium <sep> 12:11 <sep> 9.0 <sep> 59
<tb> medium hard <sep> 0.11 <sep> 8.0 <sep> 59
<Tb> hard <sep> 12:11 <sep> 7.5 <sep> 64
Based on the illustrated examples, further toothbrush systems can be designed. Common to all of them are the relatively thin and many polyester bristles. A desired hardness is achieved primarily by varying the bristle length and / or the stocking density.
The toothbrushes can also be designed with a flat bristle field. In a brush system both brushes with flat and those with profiled bristle field can be included.
In summary, it should be noted that a brush system is provided by the invention, which also allows a fine gradation of hardness cost and allows the production of cleaning-efficient but non-traumatic toothbrushes.