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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste. Die
Erfindung betrifft dabei einerseits das Bürstenteil für eine solche elektrische Zahnbürste, das
einen Bürstenkopf,
einen den Bürstenkopf
tragenden Bürstenträger, der
mit einem einen Antriebsmotor aufweisenden Handteil der elektrischen
Zahnbürste
verbindbar ist, sowie eine Fördereinrichtung
zur Förderung
eines Mediums aufweist, wie beispielsweise Reinigungs-, Behandlungs-
oder Spülflüssigkeit,
die vorzugsweise durch den Bürstenträger zum
Bürstenkopf
gefördert
werden kann. Die Erfindung betrifft andererseits das Handteil einer
solchen elektrischen Zahnbürste,
das mit einem Bürstenteil
der vorgenannten Art verbindbar ist, und einen Antriebsmotor sowie
eine Fördervorrichtung
zur Förderung
des genannten Mediums aufweist, wobei die Fördervorrichtung eine motorisch
antreibbare Pumpe aufweist.
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Es
wurden bereits Zahnbürsten
vorgeschlagen, bei denen neben den Borsten Druckluftdüsen vorgesehen
sind, um zusätzlich
zur Reinigungswirkung der Borsten die Zähne und Zahnzwischenräume mit
Druckluft zu reinigen, insbesondere haftende Partikel wegzublasen
und auch eine gewisse Massagewirkung zu erreichen. Die Druckschrift
US 3,823,710 zeigt eine
Handzahnbürste,
bei der aus einem frontseitigen, neben dem Borstenfeld angeordneten
Druckluftkopf ein pulsierender Luftstrom austritt, der durch eine
Tandem-Diaphragmapumpe erzeugt wird. Der Druckluftkopf ist mit einem
Druckluftkanal im Stiel der Zahnbürste verbunden, die an ihrem
Handteil über
einen Schlauch mit der Druckluftpumpe verbunden ist. In der Druckschrift
US 3,178,754 wird bereits
eine elektrische Zahnbürste mit
Druckluftvorrichtung vorgeschlagen. Im Handteil der Zahnbürste ist
eine Luftpumpe vorgesehen, die Druckluft in das Innere des sich
bewegenden Zahnbürstenkopfs
leitet. Unter dem Borstenträger
ist eine Druckfluidkammer ausgebildet, in der sich der von der Kolbenpumpe
kommende, pulsierende Luftdruck vergleichmäßigt und durch Austrittsdüsen in das Borstenfeld
als im wesentlichen gleichförmiger
Luftstrom austritt.
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Aus
der
DE 20 19 003 A1 ist
eine elektrische Zahnbürste
bekannt, aus deren Bürstenkopf
Wasser gegen die zu reinigenden Zähne bzw. auf das umgebende
Zahn fleisch gesprüht
wird. Die Wassersprayvorrichtung umfasst dabei einen vom Antriebsmotor der
Zahnbürste
angetriebenen Kompressor, der Druckluft in einen Wasserspeicher
im Handteil der Zahnbürste
fördert,
sodaß ein
unter Druck stehendes Wasser-Luft-Gemisch bereitgestellt wird. Dieses
wird über
eine Leitung in einen Förderkanal
im Inneren der Aufsatzbürste
geleitet, von dem aus es zum Kopf der Bürste gefördert wird. Diese bekannte
Aufsatzbürste
wird jedoch im Gegensatz zu modernen Aufsatzbürsten insgesamt bewegt, d.h.
sie besitzt kein fest mit dem Handteil koppelbares Bürstenrohr,
in dessen Inneren ein separater Antriebsstrang vorgesehen und an
dessen stirnseitigem Ende ein beweglicher Borstenträger beweglich
gelagert wäre.
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Weiterhin
ist aus der
EP 1 113
736 B1 eine Zahnbürste
mit einem Flüssigkeitsabgabesystem
bekannt, bei der ein Pumpenaufsatz zwischen das Handteil und das
Bürstenteil
der Zahnbürste
setzbar ist. Die als Membranpumpe ausgebildete Pumpe wird dabei
von der Antriebswelle der elektrischen Zahnbürste angetrieben, die eigentlich
zur Bewegung des Bürstenkopfs
vorgesehen ist. Hierzu umfasst der Bürstenaufsatz eine Antriebswelle,
die einerseits mit dem handteilseitigen Wellenstück und andererseits mit dem
bürstenteilseitigen
Wellenstück des
Antriebsstrangs der Zahnbürste
kuppelbar ist und einen Nocken trägt, der umlaufend auf die Membran
der Pumpe drückt.
Mit der Pumpe soll eine Medikamentenflüssigkeit durch einen Kanal
im Bürstenträger parallel
zu dem Tunnel für
den Antriebsstrang zum Bürstenkopf
gefördert
und dort abgegeben werden. Durch das die Membranpumpe beinhaltende
separate Zwischenstück
verlängert
sich allerdings die Zahnbürste,
zudem ist dieses Zwischenstück
verhältnismäßig klobig.
Ferner verlangt der Nockenantrieb der Membranpumpe einen Zahnbürstenantrieb
mit drehender Antriebswelle, der für dreidimensional zu bewegende
Bürstenköpfe wenig
geeignet ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Bürstenteil
und ein verbessertes Handteil für
eine elektrische Zahnbürste
zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und
letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Vorzugsweise soll
mit einer einfach und kompakt bauenden Zahnbürste eine Fluidzuführung zum
Bürstenkopf
auch bei komplexeren Antriebsbewegungen desselben erreicht werden.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Handteils durch ein Handteil gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Hinsichtlich des Bürstenteils
wird die genannte Aufgabe durch ein Bürstenteil gemäß Anspruch
2 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
Handteil zeichnet sich also erfindungsgemäß dadurch aus, daß als Pumpe
für die
Fördervorrichtung
eine Taumelscheibenpumpe vorgesehen ist, deren Taumelscheibe von
einer kegelförmig
umlaufenden Antriebswelle antreibbar ist. Nach einem weiteren Aspekt
der vorliegenden Erfindung kann die Pumpe der Fördervorrichtung auch in dem
Bürstenteil
für die
elektrische Zahnbürste
vorgesehen sein, wobei auch hier vorteilhafterweise die Pumpe als Taumelscheibenpumpe
ausgebildet ist und eine von einer kegelförmig umlaufenden Antriebswelle
antreibbare Taumelscheibe aufweist. Die Verwendung einer solchen
Taumelscheibenpumpe vermeidet einerseits Ermüdungserscheinungen, wie sie
Membranpumpen, insbesondere deren Membrane, zeigen. Andererseits
kann eine äußerst kompakt
bauende Anordnung erzielt werden, da sich die Antriebswelle für die Pumpe
mittig durch die Taumelscheibe hindurch erstrecken kann, wodurch
im wesentlichen der gesamte zur Verfügung stehende Bauraum um die Antriebswelle
herum als Pumpkammer genutzt werden kann, was insbesondere für den Fall
der Anordnung der Pumpe im Bürstenteil
von Bedeutung ist. Mit wenigen, kostengünstig herzustellenden Teilen kann
eine Vielzahl von verschiedenen Medien mit höchst unterschiedlichen Viskositäten gefördert und auf
die zu reinigenden Zähne
appliziert werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann die die Taumelscheibe antreibende
Antriebswelle gleichzeitig zum Antrieb des Bürstenkopfs relativ zum Handteil vorgesehen
sein. Die Antriebswelle erfüllt
hierbei eine Doppelfunktion. Einerseits bewirkt sie den Antrieb
der Taumelscheibe, andererseits bildet sie einen Teil des Antriebsstrangs
zur Erzeugung der Putzbewegung des Bürstenkopfs. Neben einer besonders kompakten
Bauweise kann hierdurch eine beträchtliche Reduktion der notwendigen
Bauteile gegenüber anderen
Zahnbürsten
mit komplizierteren Pumpmechanismen erreicht werden. Anstelle separater
Antriebsstücke
für die
Pumpe wird lediglich die Taumel scheibe auf die eigentlich dem Bürstenkopfantrieb dienende
Antriebswelle gesteckt bzw. die entsprechende Antriebswelle für den Bürstenkopfantrieb
verwendet.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführung
der Erfindung besteht darin, daß ein
druckseitiger Abgabekanal der Taumelscheibenpumpe im Inneren der Taumelscheibe
und/oder im Inneren der die Taumelscheibe antreibenden Antriebswelle
ausgebildet ist. Neben einer möglichen
Teilereduktion zeichnet sich diese Ausführung vor allem durch ihre
kompakte Bauweise aus. Der zur Verfügung stehende Platz wird maximal
ausgenutzt. Vorteilhafterweise führt
der in dem Taumelscheibenkörper
ausgebildete Abgabekanal von dem Taumelscheibenkörper in die hohl ausgebildete
Antriebswelle und von dieser ggf. über ein weiteres damit verbundenes
Antriebsstrangelement zu dem hiervon angetriebenen Bürstenkopf,
um dort auf die zu reinigenden Zähne
oder das Zahnfleisch appliziert zu werden. Der im Inneren der Taumelscheibe
ausgebildete Abgabekanalabschnitt besitzt dabei eine Mündungsöffnung auf
der Oberfläche der
Taumelscheibe, durch die das in der Pumpkammer unter Druck gesetzte
Medium in den Abgabekanal im Inneren der Taumelscheibe gedrückt wird.
Vorteilhafterweise kann die genannte Mündung auf einer Radialfläche der
Taumelscheibe angeordnet sein, insbesondere unmittelbar an einem
Trennkörper,
der die Druckseite von der Saugseite der Taumelscheibe trennt.
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Die
Taumelscheibe kann in einem etwa scheibenförmigen Innenraum in einem Pumpengehäuse aufgenommen
sein, sodaß auf
beiden Seiten der Taumelscheibe jeweils eine Pumpkammer gebildet
ist, wobei die Pumpkammern einerseits über zumindest eine Zufuhrleitung
mit einem Reservoir für das
zu fördernde
Medium verbindbar und andererseits über den genannten Abgabekanal
mit der Abgabestelle verbindbar sind. Die gegenüberliegenden Axialflächen der
Taumelscheibe und/oder die diesen Axialflächen gegenüberliegenden Innenseiten des Pumpengehäuses sind
dabei vorteilhafterweise derart ausgebildet bzw. angeordnet, daß zwischen
den Axialflächen
der Taumelscheibe und den genannten gegenüberliegenden Innenseiten des
Pumpengehäuses
ein spitzer Winkel eingeschlossen ist. Die zwischen den genannten
Axialflächen
der Taumelscheibe und den gegenüberliegenden
Innenseiten des Pumpengehäuses
gebildeten Pumpkammern erweitern sich vom Zentrum der Taumelscheibe
zu deren radialem Rand hin keilförmig.
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Die
die Pumpkammern mit dem Reservoir verbindende Zufuhrleitung kann
zumindest teilweise von einem Kanal im Inneren des Pumpengehäuses gebildet
sein. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann eine
gemeinsame Zufuhrleitung mit beiden Pumpkammern in Strömungsverbindung bringbar
sein und radial in den scheibenförmigen
Innenraum, in dem die Taumelscheibe aufgenommen ist, münden, vorzugsweise
in Nachbarschaft zu dem die Druckseite von der Saugseite trennenden
Trennkörper.
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Bei
Anordnung der Pumpe im Handteil besitzt die Antriebswelle vorteilhafterweise
ein Kupplungsstück
zur Ankupplung des Bürstenträgers des Bürstenteils,
des Bürstenkopfes
selbst oder einem in dem Bürstenträger gelagerten
Bürstenkopfantriebselements.
Vorteilhafterweise läuft
die Antriebswelle nach Art einer räumlichen Wippe auf einer Kegelbahn um,
sodaß verschiedene
Antriebsbewegungen des Bürstenkopfs
erzielbar sind, insbesondere eine räumlich dreidimensional umlaufende
Bürstenkopfbewegung.
Je nachdem, ob die gesamte taumelnd umlaufende Antriebsbewegung
der Antriebswelle auf den Bürstenkopf übertragen
wird oder ob nur ein Teil der Antriebsbewegung übertragen wird, was beispielsweise
durch ein Kupplungsstück,
das in einer Ebene eine Freigängigkeit
besitzt, erreicht werden kann, sind verschiedene Antriebskinematiken
des Bürstenkopfes
realisierbar.
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Bei
Anordnung der Pumpe im Bürstenteil kann
die Antriebswelle insbesondere von dem Bürstenträger selbst gebildet werden,
der in einem mit dem Handteil kuppelbaren Verbindungsstück beweglich
gelagert ist, insbesondere nach Art einer Wippe, sodaß er relativ
zu dem genannten Verbindungsstück kegelförmig umlaufend
antreibbar ist. Das Pumpengehäuse
kann dabei vorteilhafterweise an dem mit dem Handteil kuppelbaren
Verbindungsstück
vorgesehen sein, insbesondere an diesem unbeweglich gelagert sein,
aber auch von einem Abschnitt des Verbindungsstückes selbst gebildet sein.
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Der
Bürstenträger des
Bürstenteils
kann dabei ein Kupplungsstück
zur Kupplung mit dem handteilseitigen Antriebsstück aufweisen, um von dem im Handteil
sitzenden Motor her angetrieben zu werden. Das handteilseitige Antriebsstück kann
dabei nach einer Ausführung
der Erfindung ein auf einer Kreisbahn umlaufend antreibbarer Exzenter
sein. Alternativ kann das handteilseitige Antriebsstück auch
von einer Antriebswippe gebildet sein, die auf einer Kegelbahn umlaufend
antreibbar ist. Wird das eine Ende der kegelförmig umlaufenden Antriebswippe mit
dem Bürstenträger verbunden,
wird dieser bei entsprechender Lagerung und Ausbildung des Kupplungsstückes ebenfalls
nach Art einer Wippe auf einer Kegelbahn umlaufend angetrieben.
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Um
eine Überlastung
der Fördervorrichtung zu
verhindern, ist in Weiterbildung der Erfindung der Taumelscheibenpumpe
ein Überdruckbegrenzer
zugeordnet. Dieser kann insbesondere einen Winkelbegrenzer aufweisen,
der den Hubwinkel der Taumelscheibe bzw. der diese antreibenden
Antriebswelle bei zu großen
Belastungen begrenzt bzw. verringert, wodurch sich der Förderhub
der Pumpe vermindert. In besonders einfacher Ausführung der
Erfindung kann dies bereits durch eine entsprechende Nachgiebigkeit
der Antriebswelle erreicht werden. Vorteilhafterweise jedoch kann
das die Antriebswelle antreibende, auf einer Kreisbahn umlaufende
Kupplungsstück
des Antriebsstranges eine sich radial erstreckende Schiebeführung für die Antriebswelle
aufweisen, der eine Federeinrichtung zugeordnet ist, sodaß bei normalen
Belastungen die Antriebswelle in dem Kupplungsstück radial nach außen gedrückt und
damit ein maximaler Taumelwinkel eingestellt ist. Überschreiten
die Belastungen ein vorgegebenes Maß, kann die Antriebswelle an
ihrem in dem Kupplungsstück
geführten
Ende entgegen der Federvorspannung radial nach innen wandern, wodurch
sich der Taumelwinkel vermindert.
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Diese
und weitere Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
und den zugehörigen
Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen:
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1:
einen Längsschnitt
durch eine elektrische Zahnbürste
nach einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung, bei der die Pumpe der Fördervorrichtung im Handteil
der Zahnbürste
vorgesehen ist,
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2:
eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der Pumpe und deren Ankupplung
an den Motor im Handteil der Zahnbürste aus 1,
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3:
eine perspektivische Halbschnittdarstellung der Pumpe aus 2,
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4:
eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der Taumelscheibe
der Pumpe und des diese umgebenden Gehäuserings, die die sich einstellenden
Strömungsverhältnisse
veranschaulicht und den Abgabekanal durch den Taumelscheibenkörper zeigt,
und
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5:
einen Längsschnitt
durch eine elektrische Zahnbürste
nach einer weiteren Ausführung
der Erfindung, bei der die Pumpe in dem auf das Handteil der elektrischen
Zahnbürste
aufsteckbaren Bürstenteil
vorgesehen ist.
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Die
in 1 gezeigte Zahnbürste umfaßt ein Handteil 1 mit
einem im wesentlichen zylindrischen Handteilgehäuse 2 sowie ein Bürstenteil 3 mit
einem im wesentlichen stabförmigen
Bürstenträger 4,
der an seinem auskragenden Ende einen Bürstenkopf 5 trägt, auf
dem in an sich bekannter Weise ein nicht gezeigtes Borstenfeld vorgesehen
sein kann. Der Bürstenträger 4 ist
dabei an einem Verbindungsstück 6 des
Bürstenteils 3,
mit dem dieses an dem Handteil 1 lösbar befestigt werden kann, über ein
Kugelgelenk 7 nach Art einer Wippe mehrachsig schwenkbar
gelagert, sodaß der
Bürstenträger 4 auf
einer Doppelkegelbahn umlaufend antreibbar ist, deren Kegelspitzen
durch das Kugelgelenk 7 bestimmt sind. Das Bürstenteil 3 ist
mit dem Handteil 1 lösbar
verbunden, sodaß das
Bürstenteil 3 bei
Verschleiß ausgetauscht werden
kann.
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Im
Inneren des Handteilgehäuses 2 ist
ein Motor 8 angeordnet, der von einer ebenfalls im Inneren
des Handteilgehäuses 2 angeordneten
Energiequelle in Form von Batterien oder Akkus 9 gespeist wird. Über eine
Steuerungsvorrichtung 10, die in an sich bekannter Weise
durch eine elektronische Schaltung gebildet sein kann, kann der
Betrieb der Zahnbürste
gesteuert werden.
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Auf
der Motorwelle 11 sitzt ein Antriebsexzenter 12,
der eine mit dem Bürstenträger 4 des Bürstenteils 3 verbindbare
Antriebswelle 13 antreibt.
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Wie
die 2 und 3 näher zeigen, bildet die Antriebswelle 13 die
Pumpenantriebswelle 13a bzw. Pumpenabtriebswelle 13b der
Pumpe 14 einer Fördervorrichtung 15,
durch die ein gewünschtes Medium,
insbesondere Reinigungs-, medizinische Behandlungs- oder Spülflüssigkeit
ggf. auch in pastöser
Form oder entsprechende Gase aus einem im Handteil 1 untergebrachten
Reservoir 16 zu dem Bürstenkopf 5 des
Bürstenteils 3 gefördert werden kann.
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Die
Pumpe 14 ist eine Verdrängerpumpe nach
dem Taumelscheibenprinzip und besitzt als Verdränger eine Taumelscheibe 17,
die in einem – grob gesprochen – scheibenförmigen Innenraum 18 eines Pumpengehäuses 19 aufgenommen
und taumelnd bewegbar gelagert ist. In 3 ist das
Pumpengehäuse 19 dreiteilig
dargestellt, bestehend aus einem mittleren, die Taumelscheibe 17 mantelflächenseitig umgebenden
Gehäusering 20 sowie
zwei den mittleren Gehäusering 20 stirnseitig
einfassende stirnseitige Gehäuseringe 21 und 22,
zwischen denen die Taumelscheibe 17 sitzt. Die Taumelscheibe 17 besitzt
dabei einen kugel- bzw. kugelstumpfförmigen Innenteil 23,
der von einem scheibenförmigen
Außenteil 24 umgeben
wird. Die beiden stirnseitigen Gehäuseringe 21 und 22 besitzen
kugelpfannenförmige Lagerstellen 25,
in denen die Taumelscheibe 17 mit ihren kugelförmigen Lagervorsprüngen des
Innenteils 23 mehrachsig verschwenkbar gelagert ist. Es versteht
sich, daß sozusagen
in geometrischer Umkehrung die Lagerstellen 25 an den Gehäuseringen 21 und 22 kugelförmig konvex
ausgebildet sein und am Innenteil 23 der Taumelscheibe 17 kugelpfannenförmige Lagerstellen
vorgesehen sein könnten.
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In
der gezeichneten Ausführungsform
gemäß 2 sind
die der Taumelscheibe 17 zugewandten Innenseiten der stirnseitigen
Gehäuseringe 21 und 22 von
den Lagerstellen 25 radial nach außen spitzwinklig unter dem
eingezeichneten Winkel α aufgeweitet,
sodaß sich
bei gerade stehender Taumelscheibe 17 zu beiden Seiten
die im Querschnitt keilförmigen
Pumpkammern 26 und 27 ergeben. Grundsätzlich möglich wäre es auch,
die Flanken der Taumelscheibe 17 spitzwinklig geneigt auszubilden,
so dass sich die Taumelscheibe 17 radial zu ihrem Rand hin
verjüngt,
so dass dann die Innenseiten der stirnseitigen Gehäuseringe 21 und 22 neigungsfrei
in der Radialebene ausgebildet sein könnten. Es sind weitere Neigungsvarianten
möglich,
solange bei gerade stehender Taumelscheibe zwischen den Flanken
der Taumel scheibe und den Innenseiten der stirnseitigen Gehäuseringe
der genannte Winkel α eingeschlossen
ist.
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Um
die Saugseite der Pumpe von deren Druckseite zu trennen, ist als
Trennkörper 28 radial zwischen
der Taumelscheibe 17 und dem mittleren Gehäusering 20 ein
Quersteg 28 vorgesehen, der in einem radialen Schlitz in
der Mantelfläche
der Taumelscheibe 17 aufgenommen ist (vgl. 4).
Wird die sich nicht um sich selbst drehende Antriebswelle 13 durch
den Motor 8 und den auf der Motorwelle 11 sitzenden
Antriebsexzenter 12 auf einer Kegelbahn mit dem Öffnungswinkel α bewegt,
wälzt der
scheibenförmige
Außenteil 24 der
Taumelscheibe 17 auf den stirnseitigen Gehäuseringen 21 und 22 ab,
sodaß sich
zu jeder Seite jeweils eine Berührlinie
ergibt und in Antriebsrichtung mitbewegt wird. Hierdurch werden
die Pumpkammern 26 und 27 zyklisch verkleinert
und vergrößert, sodaß durch
den einmalig auf dem Umfang angebrachten Trennkörper 28 zur Trennung
der Saugseite 29 von der Druckseite 30 eine Pumpwirkung
erzielt wird, wie dies 4 verdeutlicht.
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Die
Saugseite 29 der Pumpe 14 ist dabei über eine
Zufuhrleitung 31 mit dem Reservoir 16 verbunden.
Die Zufuhrleitung 31 erstreckt sich dabei vorteilhafterweise
im Inneren des Handteilgehäuses 2 und
mündet
radial durch den mittleren Gehäusering 20 unmittelbar
neben dem Trennkörper 28 auf
die Saugseite 29. Das über
die Zufuhrleitung 31 angesaugte Medium gelangt in die Pumpkammern 26 und 27 und
wird durch die taumelnde Umlaufbewegung der Taumelscheibe 17 auf
die Druckseite 30 der Pumpkammern 26 und 27 gedrückt. Die
druckseitige Abgabeleitung 32 ist dabei in besonders vorteilhafter Weise
im Inneren der Taumelscheibe 17 ausgebildet. Die genannte
Abgabeleitung 32 ist als Bohrung in der Taumelscheibe 17 ausgebildet
und besitzt eine Mündungsöffnung auf
der Mantelfläche
der Taumelscheibe 17 unmittelbar an dem Trennkörper 28.
Sie erstreckt sich im Inneren der Taumelscheibe 17 radial nach
innen und kommuniziert dort mit der Antriebswelle 13, die
teilweise hohl ausgebildet ist, und wird durch die hohle Pumpenabtriebswelle 13b weitergeführt.
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Soweit über die
Lagerstellen 25 zur Lagerung der Taumelscheibe 17 an
den Gehäuseringen 21 und 22 Medium
hindurchtreten und in die Nebenräume 33 gelangen kann,
sind zur Abdichtung Dichteinrichtungen 34 zur Abdichtung
der genannten Nebenräume 33 vorgesehen,
insbesondere in Form von Membrane, die mit Druckringen 35 zum
Pumpengehäuse 19 und
Flanschen 36 auf der Antriebswelle 13 gehalten
werden.
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Wie 2 zeigt,
ist die Antriebswelle 13 in dem Antriebsexzenter 12 in
einer Radialführung 37 radial
verschieblich geführt,
wobei der Radialführung 37 eine
Federeinrichtung 38 zugeordnet ist, die in der gezeichneten
Ausführung
eine Druckfeder ist, die die Antriebswelle 13 aus der Mittellage
radial nach außen
drückt. Über Einstellmittel
in Form einer Schraube 39 kann die Federkraft der Federeinrichtung 38 eingestellt
werden. Sollte sich ein zu großer
Druck aufbauen, reduziert sich der Kegelwinkel α der Antriebswelle 13 von
selbst und damit der Taumelwinkel der Taumelscheibe 17.
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Damit
ergibt sich folgende Funktionsweise:
Dreht sich die Motorwelle 11 des
Motors 8, wird die Pumpenantriebswelle 13a über den
Antriebsexzenter 12 auf einer Kegelbahn umlaufend angetrieben,
sodaß die
Taumelscheibe 17 eine entsprechende Taumelbewegung in dem
Pumpengehäuse 19 ausführt. Hierdurch
wird über
die Zufuhrleitung 31 Medium aus dem Reservoir 16 angesaugt
und druckbeaufschlagt in die Abgabeleitung 32 in der Taumelscheibe 17 gedrückt und
von dort weiter über
die hohl ausgebildete Pumpenabtriebswelle 13b weitergefördert.
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Die
Antriebswelle 13 dient dabei gleichzeitig als Antrieb für den ebenfalls
hohl ausgebildeten Bürstenträger 4.
Dieser ist über
eine Kupplung 40 mit der Antriebswelle 13 kuppelbar,
wobei die Kupplung 40 einerseits der Bewegungsübertragung
dient und hierzu eine mehrachsige Schwenkbewegung zuläßt, insbesondere
ein Kugelgelenk bildet. Andererseits dient die Kupplung 40 der
Medium- übertragung,
sodaß das
geförderte
Medium in dem Bürstenträger 4 weitergefördert wird. Über die
Antriebswelle 13 wird die Taumelbewegung auf den Bürstenträger 4 übertragen,
der in dem Verbindungsstück 6 über das
Kugelgelenk 7 entsprechend gelagert ist.
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Vorteilhafterweise
ist der Bürstenträger 4 an der
Trennstelle 41 teilbar, so dass bei Verschleiß lediglich
der vordere Teil des Bürstenträgers 4 mit
dem daran befestigten Bürstenkopf 5 ausgetauscht
zu werden braucht. Es versteht sich, dass die Zufuhrleitung 31 in
dem hohl ausgebildeten Bürstenträger 4 über die
Trennstelle 41 hinweggeführt ist.
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Sofern
das Ventil 42 in der Zufuhrleitung 31 geöffnet wird,
kann das Medium am Bürstenkopf 5 abgegeben
werden und während
der Putzbewegung auf die Zähne
bzw. das Zahnfleisch appliziert werden.
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Bei
der in 5 gezeigten Ausführung der Erfindung entsprechen
viele Bauteile des Handteils 1 und des Bürstenteils 3 der
zuvor beschriebenen Ausführung,
sodaß für entsprechende
Bauteile dieselben Bezugsziffern verwendet und diesbezüglich auf
die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird. Wesentlicher Unterschied
ist die Anordnung der Pumpe 14 der Fördervorrichtung 15 nicht
im Handteil 1, sondern im Bürstenteil 3. Im Handteilgehäuse 2 findet sich
wiederum ein Taumelantrieb umfassend den Motor 8, auf dessen
Motorwelle 11 analog zur obigen Ausführung der Antriebsexzenter 12 montiert
ist. Dieser kann entsprechend der zuvor beschriebenen Ausführung wiederum
eine Radialführung 37,
eine zugeordnete Federeinrichtung 38 und zur Einstellung der
Federkraft eine Schraube 39 aufweisen, um eine Andruckkontrolle
zu erreichen und bei Überdruck
den Taumelwinkel zu begrenzen. Eine motorseitige Antriebswippe 43 ist über ein
Kugelgelenk 44 im Handteilgehäuse 2 gelagert, sodaß die Antriebswippe 43 eine
kegelförmige
Umlaufbewegung ausführt.
Da die Antriebswippe 43 nicht umläuft, d.h. sich nicht um sich
selbst dreht, kann das Kugelgelenk 44 auch von einem elastischen
Element gebildet sein und somit gleichzeitig eine hermetische Abdichtung
des Motorraums bewirken.
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Am
stirnseitigen Ende des Handteilgehäuses 2 ist das Bürstenteil 3 mit
seinem rohrförmigen
Verbindungsstück 6 aufsteckbar.
In dem rohrförmigen Verbindungsstück 6 ist
die Taumelscheibenpumpe 14 integriert. Bei der in 5 gezeichneten
Ausführung ist
die Taumelscheibe 17 mit einem sich radial nach außen konisch
verjüngenden
scheibenförmigen
Außenteil 24 versehen,
um die zuvor beschriebene spitzwinklige Querschnittskonfiguration
der Pumpkammern 26 und 27 zu erreichen. Die In nenseiten der
stirnseitigen Gehäuseringe 21 und 22 sind
plan ohne Neigung ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die Taumelscheibe 17 aus
einem elastischen Material hergestellt, sodaß die Dichteinrichtungen 34 zur
Abdichtung der Nebenräume 33 integral
einstückig
an die Taumelscheibe 17 angeformt sein können. Diese werden
an dem Verbindungsstück 6 durch
die Dichtringe 35 eingespannt (vgl. 5).
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In
der Taumelscheibe 17 steckt die Antriebswelle 13,
die in der gezeichneten Ausführung
nach 5 zweiteilig ausgebildet ist und einen motorseitigen
Abschnitt 13a und einen bürstenseitigen Abschnitt 13b umfasst.
Der motorseitige Abschnitt der Pumpenantriebswelle 13a ist über die
Kupplung 45 mit der Antriebswelle 43 kuppelbar.
Der bürstenseitige
Abschnitt der Pumpenabtriebswelle 13b bildet gleichzeitig
den Bürstenträger 4,
der wiederum teilbar ist und eine Trennstelle 41 aufweist,
sodaß der vordere
Teil des Bürstenträgers 4 mit
dem Bürstenkopf 5 bei
Verschleiß einfach
ausgetauscht werden kann.
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Es
ergibt sich bei dieser Ausführung
folgende Funktionsweise:
Durch die Rotation der Motorwelle 11 wird über den Antriebsexzenter 12 die
Antriebswippe 43 taumelnd angetrieben. Diese Antriebsbewegung
wird über
die Kupplung 45 auf die Antriebswelle 13 übertragen. Hierdurch
wird die Taumelscheibe 17 taumelnd angetrieben, sodaß die zuvor
beschriebene Pumpwirkung entsteht. Über die bei dieser Ausführung seitlich
angeordnete Zufuhrleitung 31 wird hierdurch das entsprechende
Medium aus dem Reservoir 16 angesaugt und über die
druckseitige Abgabeleitung 32 durch die Taumelscheibe 17 und
die hohl ausgebildete Pumpenabtriebswelle 13b hindurch
zu dem Bürstenkopf 5 gefördert. Dort
tritt das Medium über
geeignete Öffnungen
aus und wird auf die zu reinigenden Zähne bzw. das Zahnfleisch appliziert.
Wie 5 zeigt, kann das Reservoir 16 als Ring
am Ende des Verbindungsstücks 6 des
Bürstenteils 3 ausgeführt sein
oder alternativ oder zusätzlich
wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung im Inneren des Handteilgehäuses 2 angeordnet
sein.