CZ2002230A3 - Kartáč, zejména zubní kartáček - Google Patents

Description

Kartáč, zejména zubní kartáček

Oblast techniky

Vynález se týká kartáče s nosičem štětin, sestávajícího z alespoň dvou, v podstatě rovnoběžných vrstev z různých umělých hmot, které jsou vyrobeny způsobem dvousložkového vstřikového lití, a se štětinami, upevněnými na alespoň jedné z vrstev.

Oblast techniky

Štětiny, které jsou vyrobeny způsobem dvousložkového vstřikového lití, jsou známy v mnoha tvarech provedení. Provedení nosiče štětin ze dvou různých umělých hmot má více důvodů. Tak se může jen z nákladových důvodů doporučit vyrábět větší část nosiče štětin z levné umělé hmoty, jinou část z hodnotnější a dražší umělé hmoty, aby se jen tímto opatřením dospělo k úsporám nákladů. Hodnotnější umělá hmota může přitom především plnit pevnostní funkce, ale i jiné funkce z hlediska použití. Dále může být umělá hmota, opatřená štětinami, zvolena v souladu se způsobem upevňování štětin, které se upevňují v předem vytvarovaných dírách způsobem lisování nebo také vstřikování konců ze strany upevnění do umělé hmoty nosiče štětin, způsobem navařování na nosič štětin nebo pomocí ostatních termoplastických nebo mechanických způsobů.

Z hlediska techniky výroby, jakož i z hlediska techniky použití, se kladou zvláštní požadavky na malé kartáče, k nimž se především počítají zubní kartáčky. Na poměrně malé ploše musí být umístěn velký počet štětin, aby se na zubech projevoval čisticí účinek, a popřípadě s ním kombinované masážní působení na zubní dásně. Velký počet štětin musí být přitom umístěn na nosiči štětin s malým objemem, protože nosič štětin musí vyhovovat velmi rozdílným poměrům s místem • · v ústní dutině co možná nejvyššího počtu uživatelů. To si vynucuje úzkou a plochou hlavu kartáčku. Dále musejí mít štětiny velkou, a pro všechny štětiny co možná trvalou odolnost proti vytažení, protože uvolněné štětiny vedou nejen k nepříjemnostem v ústní dutině vlivem slepování v interdentálních prostorech, nýbrž také mohou vést k poškození zdraví, jestliže se dostanou do jícnu a do trávicího traktu.

Provedení hlavy kartáče zubního kartáčku ze dvou složek je kupříkladu popsáno ve spise DE 36 28 722 A1, aby se část hlavy kartáče s potřebnými pevnostními vlastnostmi, která sestává z tvrdé umělé hmoty, zcela nebo částečně obalila měkčím, pryžově elastickým materiálem, kupříkladu elastomerem, a tím aby se snížilo nebezpečí zranění v ústní dutině vlivem ostrých hran nebo obdobnými vlivy. Přitom je zejména známá konstrukce s vrstvami, u které je tvrdá umělá hmota hlavy kartáče na jejích úzkých stranách a na spodní straně obložena elastomerem, a štětiny jsou s vrstvou elastomeru spojeny výlučně pomocí svařování. S upevněním štětin ve vrstvě elastomeru získávají štětiny navíc určitý druh elastického uložení, které napomáhá elastickému vychylování štětin ke straně.

U jiného známého provedení, viz spis US 1 770 195, je hlava kartáče, vytvořená v jednom kuse s rukojetí z tvrdého materiálu, zcela obklopena materiálem na způsob pryže, který je na straně štětin opatřen kalíškovitými nálitky, do kterých jsou vsazeny svazky štětin, aby i v tomto případě získaly doplňkový pružící účinek napříč k ose svazků.

Dále je známo, viz spis US 5 373 602, hlavu kartáče vytvořit dvoudílnou, přičemž je část, provedená s materiálem rukojeti v jednom kuse, vytvořena kratší, a přední konec hlavy je doplněn částí z elastomeru, která navíc přečnívá na horní stranu tvrdé části a tuto překrývá. Tím má být možné zejména vychylování přední • · části hlavy oproti tuhé krátké části hlavy. Jestliže rukojeť a zadní část hlavy sestává z obvyklých tvrdých umělých hmot, jako je PS, PP a obdobné materiály, dají se tyto obě velmi rozdílné umělé hmoty spolu dostatečně pevně spojit jen s velkými náklady nebo vůbec ne. Obvyklé způsoby dvousložkového vstřikového lití odpadají, protože obě umělé hmoty žádné spojení tvarovým stykem nepodstupují.

U jiného příkladu provedení, viz spis EP 0 310 482, je hlava kartáče, vytvořená v jednom kuse s rukojetí, sestávající z tvrdé umělé hmoty, obklopena na úzkých stranách a na konci hlavy kartáče elastomerem, zatímco štětiny jsou výlučně upevněny na volné ploše tvrdé části. Tím se přirozeně plošné využití pro osazení štětinami zhorší. Adheze elastomerové části se oproti výše uvedenému provedení zlepší tím, že tato část hlavy kartáče na předním konci čepičkovitě vyčnívá, a tím se fixuje doplňující tepelné zpracování, ke kterému spis EP 0 314 482 neuvádí žádné podrobnosti.

Konečně je známo, viz spis WO 97/20484, tvrdou část hlavy kartáče, vytvořenou v jednom kuse s rukojetí, vytvořit v podélné ose hlavy užší, a v oblasti předního konce zvětšit na obrysový rozměr hlavy. Úzká část tvoří nosník pro druh skeletové konstrukce s kalíškovitými uchyceními pro svazek štětin, přičemž tato uchycení sestávají ze stejné tvrdé umělé hmoty. Tato kalíškovitá uchycení se při dokončování obrysu hlavy obstřikují elastomerem, který popřípadě obklopí i celou tvrdou část. Štětiny jsou upevněny částečně ve tvrdé střední části, částečně v kalíškovitých uchyceních elastomerových okrajových částí. Zejména posledně jmenované tím získají možnost flexibilně se vychylovat. U tohoto provedení je sice na základě vícenásobného průchodu skrz tvrdé a měkké složky třeba vycházet z bezpečného spojení obou umělých hmot, avšak jednak je konstrukce hlavy kartáče mimořádně komplikovaná, a v důsledku toho jsou potřebné drahé nástroje pro vstřikové lití, jednak se dá flexibility hlavy kartáče, vyžadované u zubních • 9 «· • · ’ ♦ * · ··«« ♦ ·

9 99 9 9 kartáčků, dosáhnout jen v okrajových oblastech, a navíc se nedá přizpůsobit příslušnému případu použití.

Úkolem vynálezu je navrhnout u kartáče, jehož nosič štětin sestává z různých umělých hmot, provedení, které jednak umožňuje individuální přizpůsobení flexibility různým případům používání, jednak zajišťuje bezpečné a trvalé spojení mezi oběma složkami z umělých hmot.

Podstata vynálezu

Pro řešení tohoto úkolu vychází vynález z kartáče s nosičem štětin, sestávajícího ze dvou v podstatě rovinných, rovnoběžných vrstev z různých umělých hmot, které jsou zhotoveny způsobem dvousložkového vstřikového lití, přičemž jsou štětiny upevněny na alespoň jedné z vrstev, viz spis DE 36 28 722. U dalšího provedení tohoto kartáče se úkol vynálezu řeší tím, že alespoň vrstva nosiče štětin, odvrácená od štětin, má průchozí otvory, které jsou ze strany obvodu uzavřeny a vyplněny umělou hmotou druhé vrstvy.

Vynález používá především definovanou a relativně jednoduchou konstrukci nosiče štětin z v podstatě rovnoběžných vrstev, které pro alespoň dvě umělé hmoty poskytují velké kontaktní plochy a tím adekvátně velké adhezní plochy. U takovéto konstrukce vrstev se dají dále vlastnosti kartáče, důležité z hlediska techniky používání, velmi přesně přizpůsobovat příslušnému případu použití, aniž by byly pro výrobu potřebné nákladné nástroje pro vstřikové lití. Zejména je možné flexibilitu velmi přesně přizpůsobit přes celou délku hlavy kartáče nebo i na jejích dílčích oblastech příslušným požadavkům, a sice volbou použitých umělých hmot, odpovídající geometrií vrstev, zejména tloušťky vrstev s ohledem na nosný moment, rozhodující pro schopnost ohybu. Ze strany obvodu uzavřené průchozí otvory, které jsou uspořádány alespoň ve vrstvě odvrácené od »4 ♦ · * *

4 4 4 4 4 *

4 4 4 · *

44444· 4 «

4 4 4 4 • «•4 ·♦ »··· ··

strany štětin, se u dvousložkového vstřikového lítí plní umělou hmotou druhé vrstvy. Tím dochází ke zvětšení adhezní plochy a současně určitému druhu začepování obou vrstev, takže i umělé hmoty, které se dají jinak špatně spojovat, mohou být spolu spojovány dostatečně pevně a bezpečně. Dále mohou být ze strany obvodu uzavřené průchozí otvory, které vedou k zeslabení jimi opatřené vrstvy, přibrány k tomu, aby se flexibilita nosiče štětin tvarem, uspořádáním a počtem průchozích otvorů nastavila pro daný případ použití.

Mezi okrajem průchozích otvorů jedné vrstvy a je vyplňující umělou hmotou druhé vrstvy může existovat spojení silovým stykem, které je účinné potom zejména tehdy, jestliže umělá hmota jedné vrstvy, která vniká do průchozích otvorů, při vstřikovém lití expanduje.

Spojení silovým stykem může být doplněno nebo nahrazeno spojením materiálovým stykem, pokud jsou umělé hmoty alespoň dvou vrstev dostatečně afinní.

Oba uvedené způsoby spojování mohou být doplněny nebo nahrazeny spojením tvarovým stykem, tím že mají průchozí otvory zadní zářezy.

U kartáčů s flexibilním nosičem štětin, který pod silou, působící na štětiny při používání kartáče, povoluje, se dá podle vynálezu nastavit flexibilita tloušťkou vrstev a výběrem je tvořících umělých hmot.

Místo toho nebo doplňkově k tomu může být flexibilita nosiče štětin nastavitelná v jedné vrstvě také počtem a tvarem nebo velikostí průchozích otvorů, ze strany obvodu uzavřených.

···» · 4 ·· ·4 ·· 44 « · · * » 4 »

4 4 4 · • « · 4 4 4 · · 4 4*4

4· »··· 4· »♦··

Přitom se doporučují zejména štěrbinovité průchozí otvory, které probíhají napříč k podélné ose nosiče štětin a ze strany okraje jsou uzavřené. U takového provedení existuje v oblasti průchozího otvoru především spojení obou umělých hmot silovým stykem, popřípadě i tvarovým stykem.

Místo toho mohou mít průchozí otvory v jedné vrstvě také stěnu, která, vycházeje z hraniční plochy obou vrstev, diverguje, takže se vytvoří zadní zářez, který vede ke spojení tvarovým stykem. U vstřikového lití může být umělá hmota jedné vrstvy, vyplňující průchozí otvory, volitelně nastříkávána z jedné nebo druhé strany.

Vynález dále poskytuje možnost průchozím otvorům ve vrstvě, odvrácené od štětin, která tvoří zadní část nosiče štětin, propůjčit obrys, který ve spojení s různě zbarvenými umělými hmotami tvoří pro obě vrstvy informační prostředek pro uživatele. Kupříkladu se může jednat o barevný indikátor pro druh štětin, kupříkladu jejich tvrdost, o písmena s informačními odkazy pro uživatele, o informace o druhu uspořádání nebo obdobné informace.

U výhodného příkladu provedení se předpokládá, že alespoň vrstva, opatřená štětinami, je vytvořena z elastomeru, a tato vrstva elasticky štětiny uchycuje. Štětiny jsou v tomto případě výhodně ukotveny v elastomerové vrstvě pomocí svařování nebo vestříknutí.

U výhodného provedení se předpokládá, že elastomerové vrstva, opatřená štětinami, je pokryta vrstvou z méně flexibilní umělé hmoty, skrz kterou jsou štětiny protaženy. Přitom se může jednat o relativně tenkou vrstvu, která ve spojení s elastomerovou vrstvou navařených nebo vestříknutých štětin zvyšuje doplňkově odolnost proti vytažení.

·· «

• 9

9999

U jedné takové třívrstvé konstrukce mohou být štětiny uspořádány v jen jedné z vrstev, nebo i ve dvou sousedních vrstvách. Rovněž tak může být jen jedna část štětin upevněna v jedné vrstvě, druhá část potom v obou sousedních vrstvách.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže popsán a objasněn na příkladech jeho provedení podle připojeného výkresu, který znázorňuje na obr. 1 podélný řez hlavou zubního kartáčku v prvním provedení, na obr. 2 půdorysný pohled na hlavu zubního kartáčku podle obr. 1, na obr. 3 obdobný řez jako na obr. 1 jiným příkladem provedení, na obr. 4 obdobný řez jako na obr. 1 dalším příkladem provedení, na obr. 5a podélný řez hlavou zubního kartáčku ve třívrstvém provedení, na obr. 5b řez modifikovaným provedením, odpovídající obr. 5a, na obr. 6 boční pohled na hlavu zubního kartáčku modifikovaného provedení, a na obr. 7 podélný řez dalšího příkladu provedení, odpovídající obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Zubní kartáček, z něhož je na výkrese zobrazena jen část, má rukojeť 1 a hlavu, sloužící jako nosič 2 štětin, na které jsou ve tvaru svazků 3a uspořádány štětiny 3. U znázorněného příkladu provedení sestává nosič 2 štětin ze dvou v podstatě rovnoběžných vrstev 4 a 5, z nichž vrstva 4 sestává z poměrně tvrdé umělé hmoty, zatímco vrstva 5 je vytvořena z pryžově elastické umělé hmoty, zejména z elastomeru. V této měkké vrstvě 5 jsou upevněny štětiny 3, kupříkladu svařením, vestříknutím nebo obdobným způsobem.

« • · ···«

Vrstva 4, která je vytvořena v jednom kuse s rukojetí i, a vrstva 5, se dají zhotovovat v jednom jediném nebo ve dvou za sebou uspořádaných nástrojích na vstřikové lití, způsobem tak zvaného dvousložkového vstřikového lití. Aby se zvětšila adhezní plocha mezi oběma vrstvami 4 a 5, má nosič 2 štětin průchozí otvory 6, které, jak znázorňuje obr. 2, jsou ze strany obvodu vytvořeny uzavřené, kupříkladu mají tvar štěrbiny, a do kterých vniká umělá hmota druhé vrstvy 5 při vstřikovém lití. Průchozí otvory 6 se mohou, jak znázorňuje obr. 6, kónicky rozšiřovat směrem ven, takže vrstva 5 je ve vrstvě 4 pevně ukotvena.

Tvarováním, počtem a uspořádáním průchozích otvorů 6 se dá z vrstvy 4 a vrstvy 5 nastavovat podle příslušného případu použití flexibilita celé hlavy kartáče.

Příklad provedení podle obr. 3 se liší od příkladu provedení podle obr. 1 jen tím, že hraniční plocha 7 mezi oběma vrstvami 4, 5 je zvlněná nebo nopkovitá, přičemž jsou ale obě vrstvy uspořádány vždy ještě v podstatě rovnoběžně. V oblasti vrcholů vlnovité hraniční plochy 7 se nacházejí průchozí otvory 6, do kterých vniká umělá hmota vrstvy 5 při vstřikovém lití.

V oblasti těchto vrcholů mohou být zapouzdřeny i štětiny 3 nebo svazky štětin, aby se zajistila co možná největší hloubka zapouzdření. Ve spojení s umělou hmotou, vyplňující průchozí otvory, vznikne obzvláště vysoká odolnost proti vytažení.

Příklad provedení podle obr. 4 se odlišuje od příkladu provedení podle obr. 1 tím, že vrstva 5, uchycující štětiny 3, má zvlněný povrch. Štětiny 3, sestavené do svazků 3a, jsou v oblasti dolíčků vlnovitého profilu nebo lokálních prohloubenin 8 upevněny ve směru průchozích otvorů, aby se při poměrně tenkých vrstvách 4 a 5 dosáhlo postačující odolnosti proti vytažení. V oblasti vrcholů vln, popřípadě v tlustších oblastech vrstvy 5, jsou upevněny jednotlivé štětiny 3b.

• · • 4

4444

4< ··

4 4 · ·

4 · · » ·

4 4 ·4· ·

4 4 » 4 4 *4 4444 ·4 4444

U příkladu provedení podle obr. 5a a obr. 5b je nosič 2 štětin vytvořen ze tří vrstev, totiž z vrstvy 4, která je opět vytvořena v jednom kuse s rukojetí 1 a může sestávat z tvrdší umělé hmoty, ze střední vrstvy 10 a spodní vrstvy 11. která rovněž může sestávat ze stejné umělé hmoty jako vrstva 4, zatímco střední vrstva 10 je kupříkladu vytvořena z elastomeru. Štětiny 3 mohou být buď upevněny na jen vespod ležící vrstvě U, jak je to naznačeno svazky 12, nebo mohou zasahovat až do střední vrstvy W, jak to je naznačeno svazky 13. Konečně je také možné štětiny 3 - tak jako u svazků 14 - vsazovat až do nahoře ležící vrstvy 4.

U příkladu provedení podle obr. 5a mají horní vrstva 4 a spodní vrstva H. vždy směrem ven se rozšiřující průchozí otvory 6, do kterých vniká umělá hmota střední vrstvy W, zatímco u příkladu provedení podle obr. 5b má střední vrstva jen průchozí otvory 15, skrz které vniká umělá hmota spodní vrstvy H do průchozích otvorů 6 horní vrstvy 4. Jednotlivé štětiny 3b mohou být za vyplňování štěrbin ukotveny v jedné nebo více vrstvách.

U příkladu provedení podle obr. 6 sestává nosič 2 štětin z vrstvy 4, která je vytvořena v jednom kuse s rukojetí 1, avšak sahá jen přes část délky nosiče 2 štětin, a vrstvy 5, která vrstvu 4 podchycuje a současně tvoří přední oblast 9 nosiče 2 štětin. Vrstva 4 má opět průchozí otvory 6, do kterých vniká umělá hmota z přesahující části vrstvy 5. Štětiny 3 jsou výlučně upevněny jen ve vrstvě 5 v části, přesahující vrstvu 4, a v části, tvořící přední konec.

U příkladu provedení podle obr. 7 sestává nosič 2 štětin opět z vrstev 4 a 5, přičemž v tomto případě má vrstva 5 průchozí otvory 16, do kterých vniká umělá hmota vrstvy 4, popřípadě jimi prochází. Do takto vytvořených čepovitých výstupků 17 jsou vsazeny štětiny 3, kupříkladu jsou naraženy, vestříknuty, nebo upevněny • · • * · ·· ·♦ * · • · • · • *

jiným způsobem. U znázorněného příkladu provedení je i vrstva 4 opatřena průchozími otvory 6, do kterých vniká umělá hmota vrstvy 5.

Claims (16)

1. Kartáč s nosičem štětin, zahrnujícím alespoň dvě v podstatě rovnoběžné vrstvy z různých umělých hmot, které jsou zhotoveny způsobem dvousložkového vstřikového lití, a se štětinami, upevněnými na alespoň jedné z vrstev, vyznačující se tím, že alespoň vrstva (4) nosiče (2) štětin, odvrácená od štětin (3), má průchozí otvory (6), které jsou ze strany obvodu uzavřeny a vyplněny umělou hmotou druhé vrstvy (5).

2. Kartáč podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi stěnou průchozích otvorů (6) vrstvy (4) a je vyplňující umělou hmotou druhé vrstvy (5) existuje silový styk.

3. Kartáč podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mezi stěnou průchozích otvorů (6) vrstvy (4) a je vyplňující umělou hmotou druhé vrstvy (5) existuje tvarový styk.

4. Kartáč podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi stěnou průchozích otvorů (6) vrstvy (4) a je vyplňující umělou hmotou druhé vrstvy (5) existuje materiálový styk.

5. Kartáč podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nosič (2) štětin pod silami, působícími při používání kartáče na štětiny (3), flexibilně povoluje.

6. Kartáč podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že flexibilita nosiče (2) štětin je nastavitelná tloušťkou vrstev (4, 5) a volbou je tvořících umělých hmot.

7. Kartáč podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že flexibilita nosiče (2) štětin je nastavitelná počtem ze strany obvodu uzavřených průchozích otvorů (6) v jedné vrstvě (4).

4 4 « • •Μ 4 · • · * • 4 4* • ♦ · « 4 « 4 • 4 • 4 «,«· ·

8. Kartáč podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že flexibilita nosiče (2) štětin je nastavitelná velikostí ze strany obvodu uzavřených průchozích otvorů (6) v jedné vrstvě (4).

9. Kartáč podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že flexibilita nosiče (2) štětin je nastavitelná tvarem ze strany obvodu uzavřených průchozích otvorů (6) v jedné vrstvě (4).

10. Kartáč podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že průchozí otvory (6) mají válcovitou stěnu.

11. Kartáč podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že průchozí otvory (6) mají v jedné vrstvě (4) stěnu, která, vycházeje z druhé vrstvy (5), směrem ven diverguje.

12. Kartáč podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že průchozí otvory (6) mají ve vrstvě (4), odvrácené od štětin (3), obrys, který ve spojení s různě zbarvenými umělými hmotami obou vrstev (4, 5) tvoří informační prostředek pro uživatele.

13. Kartáč podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že alespoň vrstva (5), opatřená štětinami (3), zahrnuje elastomer, a tato vrstva štětiny (3) elasticky uchycuje.

14. Kartáč podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že elastomerová vrstva (5), opatřená štětinami (3), je pokryta vrstvou (11) z méně flexibilní umělé hmoty, skrz kterou jsou protaženy štětiny (3).

• ♦ ·· · • · · « ·«·· • · ··· · •' · · ” » * <· * • · A · · A • · « · * · · • « · · » · ·· ·«*· ·* ···

15. Kartáč podle některého z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že při konstrukci nosiče štětin ze třech vrstev (4, 5, 11) jsou štětiny (3) upevněny v jedné z vnějších vrstev (4, 11) a/nebo ve střední vrstvě (10).

16. Kartáč podle některého z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že jedna vrstva (4) z alespoň dvou vrstev (4, 5) je v podélném rozměru nosiče (2) štětin kratší, a druhá vrstva (5) první vrstvu (4) přes celý podélný rozměr doplňuje.