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Die
Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Zahnbürste, nach
dem Oberbegriff des Anspuchs 1.
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Aus
der
DE 3306969 A1 ist
ein motorgetriebenes Zahnreinigungsgerät bekannt, das aus gegenläufig rotierenden
Bürstenkörpern besteht,
die den zu reinigenden Zahn zwischen sich aufnehmen. Sie reinigen
also die Vorder- und Rückseite
des Zahnes gleichzeitig. Dabei sind die Bürstenkörper lösbar mit der Welle verbunden,
die zur Kupplung am Getriebe führt.
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Dieses
Zahnreinigungsgerät
hat den Nachteil, daß sein.
Bürstenkörper sehr
groß ist
und somit, der kurvenförmigen
Linie des Gebisses folgend, kaum zu handhaben ist.
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Weiterhin
ist in der
DE 4002199
A1 eine elektromagnetische Pendelzahnbürste beschrieben worden. Bei
ihr bewirken Elektromagnet und Feder eine bogenförmige Pendelbewegung quer zur
Längsachse.
Dabei wird eine elastische Antriebswelle aus Memorymetall öder Flüssigkristallkunststoff
verwendet.
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Diese
Pendelzahnbürste
ist in ihrer Herstellung sehr kostenaufwendig.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zahnbürste mit zwei Rundbürsten herzustellen, deren
beide Bürstenköpfe bei
ausreichend langen Borsten geringe Abmessungen haben und neben der Rotationsbewegung
gleichzeitig oder separat eine oszillierende Bewegung ausführen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Zahnbürste gelöst.
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Die
beiden Rundbürsten
sind Vorteilhafterweise gleich ausgebildet und ihre Bürstenköpfe bestehen
aus Borstenbüscheln,
die in Kranzform angeordnet sind. Die Abstände der Borstenkränze sind größer als
die Dicke eines Borstenbüschels.
Zwischen den Borstenkränzen
sind die Bürstenschäfte mit
Ausnehmungen versehen, die sich über
ihren gesamten Umfang erstrecken: Da die Kupplungsaufnahmen der
Bürstenschäfte, in
Längsrichtung
der Zahnbürste
gesehen, um den gleichen Abstand versetzt angeordnet sind, greifen
bei gleichlangen Bürstenschäften die
Borstenkränze
der einen Rundbürste immer
in die Ausnehmungen der anderen Rundbürste ein. Somit entsteht eine
Putzeinheit aus zwei Rundbürsten,
die kleine Abmessungen hat und somit gut im Mund handhabbar ist.
Beide Rundbürsten
drehen sich gegenläufig
und setzen immer an derselben Zahnfläche an, d.h., die optimale
Putztechnik wird automatisch beibehalten. Es ist nicht vorgesehen,
die Zähne
zwischen den beiden Rundbürsten
zu putzen.
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Da
die Rundbürsten
gleich lang sind, ist es möglich,
bei einseitiger Abnutzung diese gegeneinander auszutauschen, so
daß die
Abnutzung jetzt aus der anderen Richtung erfolgt. Somit hat man
wieder eine voll funktionstüchtige
Zahnbürste
zur Verfügung.
Es ist aber auch möglich,
unterschiedliche Bürstenköpfe gleichzeitig
zu verwenden, indem man die Borstenart und/oder -härte nach
den individuellen Belangen kombiniert.
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Vorteilhafterweise
werden die üblichen
Borstenarten und -härten
verwendet.
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Um
eine oszillierende Bewegung der Bürstenköpfe zu erreichen, ist den Rundbürsten ein Schwingungsgeber
zugeordnet. Das Schwingungslager, durch das beide Bürstenschäfte spielfrei
geführt sind,
ist in dem den Bürstenköpfen zugewandten
Bereich des abnehmbaren Gehäuseteiles
angeordnet. Vorteilhafterweise besitzen Gehäuseteil und Schwingungslager
in ihrem Querschnitt die gleiche Konfiguration, sind aber durch
einen Spalt, der die Schwingungen des Schwingungslagers im Gehäuseteil
erlaubt, getrennt. Beispielsweise sind Gehäuseteil und Schwingungslager
oval ausgebildet, so daß ein
Verdrehen des Schwingungslagers im Gehäuseteil unterbunden wird. Um
die oszillierende Bewegung ausführen
zu können,
sind die Bürstenschäfte elastisch.
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Das
Schwingungslager wird durch eine Achse angetrieben, die an ihrer
einen Seite lösbar
und direkt aber über
eine Kupplung mit der Motorwelle des schnellaufenden Antriebsmotors
verbunden ist und mit ihrer anderen Seite durch eine mittige Öffnung im Schwingungslager
hindurchgreift. Vor dem Schwingungslager ist die Achse doppelt abgewinkelt,
greift dann parallel zur Achse verlaufend durch das Schwingungslager
hindurch und ist außerhalb
desselben mit einer Sicherungsscheibe versehen. Durch die doppelte
Abwinkelung der Achse auf der einen Seite und die Sicherungsscheibe
auf der anderen Seite ist das Schwingungslager gegen Längsverschiebung
im Gehäuseteil
gesichert. In einer anderen Ausführungsvariante
ist der Schwingungsgeber mittels eines Trennschalters im Bereich
seiner Kupplung von seinem Antrieb trennbar und somit beim Putzvorgang
wahlweise zu- oder abschaltbar.
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Die
Kupplungsteile und Kupplungsaufnahmen der Rundbürsten sind vorteilhafterweise
als konische Vierkante ausgebildet. Es ist aber auch möglich, eine
andere Kupplungsform zu verwenden, wobei beide Rundbürsten die
gleiche Kupplung haben müssen.
Anders ist es bei der Kupplung des Schwingungsgebers. Diese Kupplung
kann von den Kupplungen der Rundbürsten abweichen. Es ist aber
auch möglich,
alle Kupplungen gleich auszubilden.
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An
der den Bürstenköpfen abgewandten
Seite sind die Bürstenschäfte im Hauptlager
gelagert. Dieses besteht aus einer fest im Gehäuse angebrachten Lagerschale
und einer von Außen
gegen die Kraft einer Feder beweglichen Lagerschale. Damit ist es
möglich,
das Lager durch Knopfdruck zu öffnen
und die Rundbürsten
aus dem Gehäuseteil
herauszunehmen.
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Rundbürsten und
Schwingungsgeber werden von einem Getriebe, angetrieben. Dabei fungiert dieses
Getriebe beim Antrieb der Rundbürsten
als Reduziergetriebe. Auf der Motorwelle befindet sich ein Ritzel,
welches, zwecks Drehzahlreduzierung, formschlüssig in die Außenverzahnung
eines großen Stirnrades
eingreift. Auf der gleichen Welle wie das. große Stirnrad befindet sich ein
weiteres Ritzel. Dieses treibt, mit einer weiteren Drehzahlreduzierung, eines
der beiden, miteinander kämmenden,
gleichgroßen
Zahnräder
an, die mit den Kupplungsaufnahmen verbunden sind. Das Getriebe 17 besteht
vorteilhafterweise aus Polyamid.
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Die
Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der Zeichnung sind dargestellt in:
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1: Die elektrisch angetriebene
Zahnbürste,
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2: Die Lagerung der Rundbürsten;
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3: Die Anordnung der Bürstenköpfe zueinander,
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4: Der Querschnitt des Schwingungsgebers,
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5: Der Querschnitt des Hauptlagers,
geschlossen,
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6: Der Querschnitt des Hauptlagers,
geöffnet
und
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7: Die Putzstellungen der
Zahnbürste am
Gebiß.
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Zwei
Rundbürsten 1 mit
ihren Bürstenköpfen 2 besitzen
an den den Bürstenköpfen 2 abgewandten Enden
ihrer Bürstenschäfte 3 je
ein Kupplungsteil 4, das als konischer Vierkant ausgebildet
ist. Geführt werden
die Bürstenschäfte 3 in
einem aus zwei Lagerschalen 5 und 6 bestehenden
Hauptlager 7. Im Bereich zwischen den Bürstenschäften 3 befindet sich
ein Schwingungsgeber 8. Dieser besteht aus einer Achse 9,
die an ihrem den Bürstenköpfen 2 zugewandten
Ende 10 doppelt abgewinkelt ist und parallel, aber geringfügig versetzt
verläuft.
Das doppelt abgewinkelte Ende 10 der Achse 9 greift
durch ein Schwingungslager 11 hindurch. An der dem Ende 10 abgewandten
Seite ist die Achse 9 mit einem Kupplungsteil 12,
das als konischer Vierkant ausgebildet ist, versehen. Der Schwingungsgeber 8 ist
versetzt zu den Bürstenschäften 3 im
Gehäuseteil 20 geführt.
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Dem
Kupplungsteil 12 ist eine angetriebene Kupplungsaufnahme 13 und
jedem Kupplungsteil 4 eine ebenfalls angetriebene Kupplungsaufnahme 14 zugeordnet.
Die Kupplungsaufnahmen 13 und 14 sind drehbeweglich
im Gehäuse 15 befestigt.
Ihre Wellen führen
durch eine ebenfalls fest am Gehäuse 15 angebrachte
Dichtung 16, die das dahinterliegende Getriebe 17 sowie
den Elektromotor 18 vor Nässe schützt. Der Elektromotor 18 ist
vorteilhafterweise ein schnellaufender Motor mit geringem Drehmoment.
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Mit
dem Gehäuse 15 lösbar verbunden
ist das Gehäuseteil 20.
Es umschließt
die Rundbürsten 1 und
den Schwingungsgeber 8 mit ihren Kupplungsteilen 4 und 12 sowie
Kupplungsaufnahmen 14 und 13. Das Gehäuseteil 20 besitzt
im Bereich der Bürstenköpfe 2 einen
Wangenschutz 23, der etwas kleiner ist als die Bürstenköpfe 2.
Auf Grund der geringen Rotationsgeschwindigkeit der Bürstenköpfe 2 wird
bei einer Lösungsvariante
auf den Wangenschutz 23 verzichtet. Das Gehäuseteil 20 ist
der Naßbereich
und vom Gehäuse 15,
dem Trockenbereich, durch eine Dichtung 16 getrennt. Im
Bereich der Dichtung 16 sind Gehäuse 15 und Gehäuseteil 20 kraft-
und/oder formschlüssig
miteinander lösbar
verbunden. In einer Lösungsvariante
haben Gehäuse 15 und
Gehäuseteil 20 eine
lösbare
konische Steckderbindung 24. Die Rundbürsten 1 sind von vorn
durch das Schwingungslager 11 herausnehmbar und wieder
einsteckbar.
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Die
Achse 9 des Schwingungsgebers 8 ist direkt mit
der schnellaufenden Motorwelle verbunden, so daß über das doppelt abgewinkelte
Ende 10, der Achse 9, das sich in einer Öffnung 19,
die kleiner ist, als der Durchmesser des Kreises, den das Ende 10 bei
seiner Rotation beschreibt, eine oszillierende Bewegung des Schwingungslagers 11 erzeugt
wird. Das Schwingungslager 11 befindet sich im vorderen, dem
Gehäuse 15 abgewandten
Gehäuseteil 20.
Es ist nicht mit dem Gehäuseteil 20 verbunden,
aber in seiner äußeren Konfiguration
dem ovalen Querschnitt desselben angepaßt, so daß das Schwingungslager 11 gegen
Verdrehen gesichert ist. Der Spalt 21 zwischen Gehäuseteil 20 und äußerem Umfang
des Schwingungslagers 11 garantiert die Bewegungsfreiheit
für die
oszillierende Bewegung des Schwingungslagers 11. Die Fixierung
des Schwingungslagers 11 im vorderen Bereich des Gehäuseteiles 20 in
Längsrichtung
wird einmal durch die doppelte Abwinkelung der Achse 9,
die vorteilhafterweise eine Stahlachse ist, und zum anderen durch
eine Sicherungsscheibe 22 am durch das Schwingungslager 11 hindurchgreifenden
Ende 10 erreicht.
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Eine
Variantenlösung
sieht vor, durch einen nicht gezeigten Trennschalter im Bereich
von Kupplungsteil 12 und Kupplungsaufnahme 13 den
Schwingungsgeber 8 abzuschalten. Dazu käme z.B. ein Schiebe- oder Regelschalter
zum Einsatz.
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Die
Bürstenschäfte 3,
die aus elastischem Material, z.B. elastischem Kunststoff wie Polyamid, bestehen,
sind durch Öffnungen
im Schwingungslager 11 geführt. Die Öffnungen umschließen die
Bürstenschäfte 3 spielfrei,
so, daß die
Schwingungen auf die Bürstenköpfe 2 übertragen
werden.
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Die
geringe Rotationsgeschwindigkeit der Rundbürsten 1. wird durch
das Getriebe 17 erreicht. Die Wellen der Kupplungsaufnahmen 14 sind
direkt mit den sie antreibenden Zahnrädern 25 verbunden.
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Diese
Zahnräder 25 kämmen miteinander, so
daß eine
gegenläufige
Bewegung der Rundbürsten 1 entsteht.
Die Zahnräder 25 sind
von gleicher Größe, somit
sind die Rotationsgeschwindigkeiten beider Rundbürsten 1 gleich. Eins
der Zahnräder 25 wird
von einem weiteren Ritzel 34 angetrieben, das auf der gleichen
Welle mit einem großen
Stirnrad 33 sitzt. Das Stirnrad 33 kämmt mit
einem Ritzel 32, welches sich auf der schnell laufenden
Motorwelle befindet.
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Die
eine Welle der Kupplungsaufnahme 14 ist ca. 2 mm länger als
die andere. Demzufolge sind die Kupplungsaufnahmen 14 um
ca. 2 mm versetzt, das bedeutet, daß bei gleichen Längen beider
Bürstenschäfte 3 die
Bürstenköpfe 2 um
ebenfalls ca. 2 mm versetzt sind. Alle Kupplungsaufnahmen 13 und 14 befinden
sich vorteilhafterweise vom Elektromotor 18 aus gesehen
im Bereich hinter der Dichtung 16. Beide Kupplungsaufnahmen 14 und
beide Kupplungsteile 4 sind von gleicher Bauart. Das hat
den Vorteil, daß bei
der bereits beschriebenen gleichen Länge der Bürstenschäfte 3 beider Rundbürsten 1 diese
bei einseitiger Abnutzung der Borsten 26 austauschbar,
und somit länger
verwendbar sind. Die Kupplungsaufnahmen 13 und 14 und
die Kupplungsteile 12 und 4 sind lösbare Steckverbindungen,
die auf Grund ihres Vierkantkonus eine formschlüssige Verbindung bilden.
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Vorteilhafterweise
sind alle Kupplungsaufnahmen 13 und 14 sowie alle
Kupplungsteile 12 und 4 gleicher Bauart. In einer
anderen Ausführungsvariante
ist es aber auch möglich,
für die
Kupplungsaufnahme 13 und das Kupplungsteil 12 eine
abweichende Bauart zu wählen.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt, werden die Rundbürsten 1 im
Hauptlager 7 gelagert. Dieses besteht aus zwei Teilen,
der im Gehäuseteil 20 fest
angeordneten Lagerschale 5 und der mittels Druck einer
Feder 27 gegen die Lagerschale 5 gepreßten beweglichen
Lagerschale 6. Mittels eines Schalters 28, der
an der Lagerschale 6 angreift, wird diese bei Betätigung desselben
gegen die Kraft der Feder 27 bewegt und das Hauptlager 7 geöffnet, so
daß die
Bürstenschäfte 3 freigegeben
werden und die Rundbürsten 1 herausnehmbar
sind. Die Achse 9 ist durch ein Langloch in der beweglichen
Lagerschale 6 freibeweglich geführt.
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Die
Bürstenköpfe 2 der
Rundbürsten 1 sind mit
Borstenbüscheln 29,
die mehrere, rund um die Bürstenschäfte 3 angeordnete
Kränze
bilden, versehen. Vorteilhafterweise sind die Borstenbüschel 29 in den
Bürstenschäften 3 verschweißt. Zwischen
den Borstenkränzen 30 sind
die Bürstenschäfte 3 mit
sich über
ihren gesamten Umfang erstreckenden Ausnehmungen 31 versehen.
Die Abstände
zwischen den einzelnen Borstenkränzen 30 betragen
mehr als 2 mm und bis zu 4 mm. Da die Kupplungsaufnahmen 14 um ebenfalls
ca. 2 mm versetzt sind, rotieren die Borstenkränze 30 der einen Rundbürste 1 immer
in dem freien Raum zwischen den Borstenkränzen 30 der anderen
Rundbürste 1.
Die Ausnehmungen 31 gestatten einen noch geringeren Abstand
zwischen den parallel angeordneten Bürstenschäften 3.
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Durch
diese Anordnung sind die Gesamtabmessungen der ineinandergreifenden
Bürstenköpfe 2 bei
Beibehaltung der üblichen
Borstenlänge
von ca. 6 mm ausreichend klein, um im Mund alle Problemzonen zu
erreichen.
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Die
zum Einsatz kommenden Borsten 26 sind im Schnitt entweder
gerade, rund oder V-förmig. Außerdem ist
auch eine Kombination der genannten Borsten 26 möglich. Die
zum Einsatz kommende Borstenart ist ein Monofil, vorteilhafterweise
aus Polyamid, mit Abrundungen in weich, mittel, hart oder kombiniert.
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In
einer Ausführungsvariante
ist es auch möglich,
die erfindungsgemäße Zahnbürste mit
einem Wasserstrahl zu kombinieren.
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Die
Wirkungsweise der Zahnbürste
ist folgende:
Mit der erfindungsgemäßen Zahnbürste gemäß 7 ist die horizontale Putzmethode möglich. Die rotierenden
Bürstenköpfe 2 werden
zuerst an den Facialflächen
(Außenflächen der
Zähne)
im Winkel von 90 Grad hin und her geführt. Die oszillierenden Borsten
dringen in die Interdentalräume
(Zahnzwischenräume)
und den Sulcus (Zahnfleischfurche) ein. Durch die Rotation und Oszillation
werden Plaque und Speisereste immer von der Gingiva (Zahnfleisch) zur
Zahnkrone ausgewischt. Die Rotation und Oszillation bewirken eine
Massage und somit bessere Durchblutung der Gingiva. Das führt zu einer
Steigerung der Abwehrkraft gegen Parodontitis. Bei tiefen, pathologischen
Gingivataschen (Zahnfleischtaschen) werden die bakteriellen Exsudate
(austretende Flüssigkeiten
bei Entzündungen,
diese Flüssigkeiten
können
blutig, eitrig oder serös
sein) vom apicalen Grund zur Oberfläche gedrückt. Die Rotation bewirkt das
Anpressen der Gingiva an den Zahn, so daß der Spalt zwischen Gingiva
und Zahn minimiert und Bildung von Gingivataschen und Plaquenischen verhindert
wird. Ein gründliche
Reinigung der Zahnzwischenräume
ist sogar bei Zahnengstand und Verschachtelung möglich. Die schnelle Oszillation
löst die
Plaque, die langsame Rotation der Bürstenköpfe 2 putzt die Plaque
weg von den Zähnen
in den Freiraum der Mundhöhle.
von dort wird sie nach dem Zähneputzen
ausgespült.
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- 1
- Rundbürsten
- 2
- Bürstenköpfe
- 3
- Bürstenschäfte
- 4
- Kupplungsteil
- 5
- Lagerschale
(fest)
- 6
- Lagerschale
(beweglich)
- 7
- Hauptlager
- 8
- Schwingungsgeber
- 9
- Achse
- 10
- Ende
(doppelt abgewinkelt)
- 11
- Schwingungslager
- 12
- Kupplungsteil
- 13
- Kupplungsaufnahme
- 14
- Kupplungsaufnahme
- 15
- Gehäuse
- 16
- Dichtung
- 17
- Getriebe
- 18
- Elektromotor
- 19
- Öffnung
- 20
- Gehäuseteil
- 21
- Spalt
- 22
- Sicherungsscheibe
- 23
- Wangenschutz
- 24
- Steckverbindung
- 25
- Zahnräder
- 26
- Borsten
- 27
- Feder
- 28
- Schalter
- 29
- Borstenbüschel
- 30
- Borstenkränze
- 31
- Ausnehmungen
- 32
- Ritzel
- 33
- großes Stirnrad
- 34
- Ritzel