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Die
Erfindung betrifft ein Elektrokleingerät, beispielsweise
eine elektrische Zahnbürste, mit zwei anzutreibenden Elementen
und einem Antriebsmotor.
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Eine
elektrische Zahnbürste mit zwei anzutreibenden Elementen
ist beispielsweise aus der
US 6,957,925
B1 bekannt. Diese elektrische Zahnbürste weist
für jedes anzutreibende Element, nämlich einen
Bürstenkopf und eine Pumpe zum Fördern von Zahnpaste
aus einem Vorratsbehälter in den Bürstenkopf,
eine separate Antriebseinheit auf.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Elektrokleingerät anzugeben,
das einen kompakten Aufbau aufweist und kostengünstig in
der Herstellung ist.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe weist ein erfindungsgemäßes
Elektrokleingerät eine Einrichtung auf, die in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Antriebsmotors das erste und/oder das zweite
Element antreibt.
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Wenn
es sich bei dem Elektrokleingerät um eine elektrische Zahnbürste
handelt, kann das erste anzutreibende Element ein beweglicher Bürstenkopf sein,
und das zweite anzutreibende Element eine Pumpe, beispielsweise
zum Förden einer Pflegesubstanz aus einem Vorratsbehälter über
einen Kanal in den Bürstenkopf. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn
die Einrichtung bei beiden Drehrichtungen des Antriebsmotors den
Bürstenkopf antreibt, jedoch nur bei einer Drehrichtung
des Antriebsmotors die Pumpe. Dabei wird angenommen, das es für
die Putzwirkung unerheblich ist, ob der Bürstenkopf in
der einen oder der anderen Drehrichtung angetrieben wird, oder eine
Drehrichtungsumkehr während des Putzens vorgenommen wird.
Somit bewirkt in diesem Fall die Drehrichtungsänderung
lediglich ein Zu- bzw. Abschalten der Pumpe. Es können
jedoch auch zwei Pumpen vorhanden sein, von denen bei der einen Drehrichtung
des Antriebsmotors nur die erste angetrieben wird, und bei der anderen
Drehrichtung des Antriebsmotors nur die zweite oder die erste und
die zweite Pumpe.
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Eine
andere Ausführung einer elektrischen Zahnbürste
weist einen ersten und einen zweiten Vorratsbehälter für
zwei unterschiedliche Zahnpflegemittel auf. In dieser Zahnbürste
ist dann ein erster Antriebsmotor zum Antreiben des Bürstenkopfs
vorhanden, und ein zweiter Antriebsmotor zum Antreiben von zwei
Pumpen, wobei je nach Drehrichtung des zweiten Antriebsmotors die
erst und/oder die zweite Pumpe angetrieben wird. Dadurch daß wahlweise
die erste und/oder die zweite Pumpe von dem zweiten Antriebsmotor
mittels einer Einrichtung in Abhängigkeit von der Drehrichtung
des zweiten Antriebsmotors antreibbar ist, können zwei
verschiedene Zahnpflegemittel nacheinander oder gleichzeitig über
entsprechende Kanäle von den Vorratsbehältern
zu einem Bürstenkopf gefördert werden. Um die Mundhygiene
zu verbessern, ist es vorteilhaft, unterschiedliche Zahnpflegemittel
in den Bürstenkopf zu fördern, beispielsweise:
- A: Ein erstes Zahnpflegemittel reinigt die
Zähne von Plaque, danach wird ein zweites Zahnpflegemittel
mit hohem Fluoridgehalt zur Kariesprophylaxe gefördert.
- B: Ein erstes Zahnpflegemittel putzt die Zähne, anschließend
werden die Zähne mit einem zweiten Zahnpflegemittel mit
feinen, abrasiven Inhaltsstoffen poliert.
- C: Ein erstes Zahnpflegemittel reinigt die Zähne von
Plaque, danach appliziert man ein zweites Zahnpflegemittel mit optischem
Aufheller zum Weißen der Zähne.
- D: Es werden zwei unterschiedliche Pflegemittel, die nur getrennt
aufbewahrt werden können, da sie sonst miteinander reagieren
würden, gleichzeitig gefördert, sodaß sie
erst im Bürstenkopf miteinander reagieren.
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Die
Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt:
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1 in
einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste
mit einem Bürstenkopf in einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 in
einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste
mit einem Bürstenkopf in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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3 in
einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste
mit einem Bürstenkopf in einem dritten Ausführungsbeispiel;
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4 in
einer geschnittenen Seitenansicht nur ein Gehäuse der elektrischen
Zahnbürste nach der 3;
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5 in
einer freigestellten Seitenansicht einen Ausschnitt aus 3 mit
einer Einrichtung mit einer zweifachen Freilaufkupplung in Form
einer Exzenterkupplung;
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6 in
einer geschnittenen Seitenansicht einen Ausschnitt aus 3 entsprechend 5;
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7 in
einer perspektivischen Seitenansicht einen Exzenterkörper
mit einer Schraubennut;
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8 die
Einrichtung der 5 in einer geschnittenen Vorderansicht
nach Schnitt X-X;
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9 in
einer perspektivischen Seitenansicht die Einrichtung mit der Antriebseinheit
für zwei Pumpen nach der 5, jedoch
in einer Position „F", wobei eine Hülse und ein
Schieber geschnitten sind;
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10 in
einer Detaildarstellung die erste Mitnehmergabel nach der 9;
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11 in
einer perspektivischen Seitenansicht die Einrichtung mit der Antriebseinheit
für zwei Pumpen nach der 9, jedoch
in einer Position „H", wobei die Hülse und der
Schieber geschnitten sind;
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12 in
einer Detaildarstellung die zweite Mitnehmergabel nach der 11;
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13 in
einer Detaildarstellung eine dritte Mitnehmergabel für
ständiges Mitbewegen eines Betätigungshebels,
und
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14 bis 18 in
verschiedenen Ansichten eine Zweifach-Freilaufkupplung in Form einer Rastkupplung.
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1 zeigt
in einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste 1 mit
einem Bürstenkopf 2, mit zwei anzutreibenden Elementen
und einem Elektromotor 10 in einem ersten Ausführungsbeispiel
eines Elektrokleingeräts. Das erste anzutreibende Element
ist ein beweglicher Bürstenkopf 2 und das zweite
anzutreibende Element ist eine Pumpe 7, vorzugsweise eine
Membranventilpumpe, wobei der Elektromotor 10 in seiner
ersten und zweiten Drehrichtung das erste Element (Bürstenkopf 2)
und in seiner zweiten Drehrichtung zusätzlich das zweite Element
(Pumpe 7) antreibt.
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Mit
einem ersten Wellenzapfen 46 des Elektromotors 10 wird
der Bürstenkopf 2 (erforderlichenfalls über
ein Getriebe 50) unabhängig von der ersten und
der zweiten Drehrichtung ständig angetrieben, wobei mit
einem zweiten Wellenzapfen 47 des Elektromotors 10 eine
Einrichtung 16.1 verbunden ist, mittels der die Pumpe 7 bei
der zweiten Drehrichtung zusätzlich antreibbar ist. Die
Einrichtung 16.1 weist eine Einfach-Freilaufkupplung 75.0 auf,
die in Kuppelfunktion die Pumpe 7 antreibt. Dadurch wird
in beiden (erste und zweite) Drehrichtungen der Bürstenkopf 2 und
in der zweiten Drehrichtung zusätzlich die Pumpe 7 angetrieben.
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In
Koppelfunktion führt die Einfach-Freilaufkupplung 75.0 mittels
eines Abtriebszapfens 17 Abtriebsbewegungen A–B
aus, die über einen Betätigungshebel 19.1,
einem Gelenk 31 und einem Element 32 die Pumpe 7 mittels
der übertragenen Antriebsbewegungen A'–B' aktiviert
zum Applizieren einer Pflegesubstanz zum Bürstenkopf 2,
wobei die elektrische Zahnbürste 1 mit einem Vorratsbehälter 6 für
die Pflegesubstanz versehen ist, der über die Pumpe 7 mit
einem Kanal 8 verbunden ist, der in den Bürstenkopf 2 mündet.
Zur Energieversorgung des Elektromotors 10 dient eine Batterie
bzw. Akkumulator 11.
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2 zeigt
in einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste 1 mit
einem Bürstenkopf 2, mit zwei anzutreibenden Elementen
und einem Elektromotor 10 in einem zweiten Ausführungsbeispiel
eines Elektrokleingeräts. Das erste anzutreibende Element
ist ein beweglicher Bürstenkopf 2 und das zweite
anzutreibende Element ist eine Pumpe 7, vorzugsweise eine
Membranventilpumpe, wobei der Elektromotor 10 in seiner
ersten und zweiten Drehrichtung das erste Element (Bürstenkopf 2) und
in seiner zweiten Drehrichtung zusätzlich das zweite Element
(Pumpe 7) antreibt.
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Mit
einem einseitigen Wellenzapfen 46 des Elektromotors 10 wird
der Bürstenkopf 2 (erforderlichenfalls über
ein Getriebe 50) unabhängig von der ersten und
der zweiten Drehrichtung ständig angetrieben, wobei der
Wellenzapfen 46 des Elektromotors 10 mit einer
Einrichtung 16.2 verbunden ist, mittels der die Pumpe 7 bei
der zweiten Drehrichtung zusätzlich antreibbar ist. Der
Wellenzapfen 46 führt als Antriebsstrang durch
die Einrichtung 16.2 als Verlängerung 46.1 zum
Bürstenkopfgetriebe 50. Die Einrichtung 16.2 weist
eine Einfach-Freilaufkupplung 75.0 auf, die in Kuppelfunktion
die Pumpe 7 über einen Betätigungshebel 19.2 antreibt.
Dadurch wird in beiden (erste und zweite) Drehrichtungen der Bürstenkopf 2 (beispielsweise
durch oszillierend rotierende Bewegungen) und in der zweiten Drehrichtung
zusätzlich die Pumpe 7 angetrieben.
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In
Koppelfunktion führt die Einfach-Freilaufkupplung 75.0 mittels
eines Abtriebszapfens 17 Abtriebsbewegungen A–B
aus, die über einen Betätigungshebel 19.2 mit
einem Gelenk 31 die Pumpe 7 aktiviert zum Applizieren
einer Pflegesubstanz zum Bürstenkopf 2, wobei
die elektrische Zahnbürste 1 mit einem Vorratsbehälter 6 für
die Pflegesubstanz versehen ist, der über die Pumpe 7 mit
einem Kanal 8 verbunden ist, der in den Bürstenkopf 2 mündet. Zur
Energieversorgung des Elektromotors 10 dient eine Batterie
bzw. Akkumulator 11.
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Die 3 zeigt
in einer geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Zahnbürste 1 mit
einem Bürstenkopf 2, der von einer zweiten Antriebseinheit 3 mit
einem zweiten Elektromotor 4 antreibbar ist. Für ein
erstes flüssige Zahnpflegemittel 5 ist ein erster Vorratsbehälter 6 vorgesehen,
der über eine erste Pumpe 7 mit einem ersten Kanal 8 verbunden
ist, der in den Bürstenkopf 2 mündet.
Die erste Pumpe 7 ist von einem ersten Elektromotor 10 einer
ersten Antriebseinheit 9 antreibbar, wobei der erste und
der zweite Elektromotor 10, 4 von einer Batterie
oder einem Akkumulator 11 mit Energie versorgt werden.
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Für
ein zweites flüssige Zahnpflegemittel 12 ist ein
zweiter Vorratsbehälter 13 über eine
zweite Pumpe 14 mit einem zweiten Kanal 15 verbunden, der
in den Bürstenkopf 2 mündet. Wahlweise
ist die erste oder die zweite Pumpe 7, 14 von
dem ersten Elektromotor 10 mittels einer Einrichtung 16.3 in
Abhängigkeit von der Drehrichtung des ersten Elektromotors 10 antreibbar.
Da die Einrichtung 16.3 mittels einer Zweifach-Freilaufkupplung 75.1 eine
erste Drehrichtung der Welle des ersten Elektromotors 10 über
ein Getriebe 21 in Abtriebsbewegungen A–B eines
ersten Abtriebszapfens 17 und eine zweite (entgegengesetzte)
Drehrichtung in Abtriebsbewegungen C–D eines zweiten Abtriebszapfens 18 umsetzt (also
entweder den ersten oder den zweiten Abtriebszapfen 17, 18 antreibt),
wird ein weiterer Elektromotor und gegebenenfalls auch ein weiteres
Getriebe für den zweiten Abtriebszapfen überflüssig,
wodurch sich nicht nur ein kompakterer und leichterer Aufbau der
elektrischen Zahnbürste 1 ergibt, sondern auch günstigere
Herstellungskosten.
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Die
elektrische Zahnbürste 1 weist einen auswechselbaren
Bürstenaufsatz 28 mit einer Kupplungsverbindung
für die Förderung der beiden Zahnpflegemittel 5, 12 auf.
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Der
erste und der zweite Abtriebszapfen 17, 18 der
Einrichtung 16.3 sind seitlich an zwei gegenüberliegenden
Seiten angeordnet, wobei der erste Abtriebszapfen 17 bei
einer ersten Drehrichtung des ersten Elektromotors 10 Abtriebsbewegungen
A–B und der zweite Abtriebszapfen 18 bei einer
zweiten (entgegengesetzten) Drehrichtung des ersten Elektromotors 10 Abtriebsbewegungen
C–D ausführt. Der erste Abtriebszapfen 17 korrespondiert
mit einem ersten Betätigungshebel 19 und der zweite
Abtriebszapfen 18 korrespondiert mit einem zweiten, nebeneinander
angeordneten Betätigungshebel 20, die nach dem
Hebelgesetz über jeweils ein Drehgelenk 31 entsprechende
Abtriebsbewegungen A'–B' bzw. C'–D' auf die erste
Pumpe 7 (bzw. erste Membranpumpe 39) bzw. auf
die zweite Pumpe 14 (bzw. zweite Membranpumpe 48) übertragen,
wodurch eine entsprechende Pumpenaktivierung entsteht und eine Förderung
des ersten bzw. zweiten Zahnpflegemittels 5, 12 erfolgt.
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Eine
optimale Montagevereinfachung wird dadurch erreicht, dass die Einrichtung 16.3 mit
dem ersten Elektromotor 10, mit dem Getriebe 21 und
mit dem ersten und zweiten Betätigungshebel 19, 20 eine
Baueinheit 49 (5) bildet.
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Als
erste und zweite Pumpe 7, 14 ist eine erste bzw.
zweite Membranventilpumpe 39, 48 vorgesehen, die
durch äußere Abtriebsbewegungen A'–B',
C'–D' des ersten bzw. zweiten Betätigungshebels 19, 20 aktiviert
werden, sich formelastisch zurückstellen.
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Zusätzlich
ergibt sich eine kompakte und schlanke Bauform bzw. gute Handhabung
der elektrischen Zahnbürste 1 dadurch, dass die
erste und die zweite Antriebseinheit 9, 3 und
die Batterie oder der Akkumulator 11 in einer Reihe angeordnet
sind.
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Durch
eine flüssigkeitsdichte Zwischenwand 22 mit einer
integrierten Weichmembran 23 eines (Hartkunststoff-)Gehäuses 24 der
elektrischen Zahnbürste 1 ist eine erste und eine
zweite Kammer 25, 26 gebildet. Die zweite Kammer 26 ist
außenseitig mit einem wieder verschließbaren Abdeckteil 27 (3 und 4)
versehen, wodurch ein einfaches Austauschen der leeren Vorratsbehälter 6, 13 mit
gefüllten Vorratsbehältern 6, 13 möglich
ist. In der ersten Kammer 25 sind die erste und die zweite
Antriebseinheit 9, 3 und die Batterie oder der
Akkumulator 11 in einer Reihe angeordnet. In der zweiten
Kammer 25 sind der erste und der zweite nebeneinander angeordnete Vorratsbehälter 6, 13 sowie
die erste und die zweite Pumpe 7, 14 angeordnet.
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Eine Übertragung
der Bewegungen von dem ersten und dem zweiten Betätigungshebel 19, 20 erfolgt
durch einen Kontakt mit der elastischen Weichmembran 23 auf
die erste und die zweite nebeneinander angeordnete Pumpe 7, 14,
die an der Weichmembran 23 mit jeweils einer Betätigungszone 29, 30 anliegt.
Dabei werden die erste und die zweite Membranventilpumpe 39, 48 durch
entsprechende Bewegungen der formelastischen Weichmembran 23 aktiviert
und damit eine flüssigkeitsdichte Barriere zwischen der
ersten und der zweiten Kammer 25, 26 geschaffen,
wodurch eine etwaige Kontamination einer Flüssigkeit (beispielsweise
des ersten oder zweiten Zahnpflegemittels 5, 12 oder
Spülwasser) von der zweiten Kammer 26 in die erste
Kammer 25 wirksam vermieden wird.
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Der
Bewegungsablauf von dem ersten Abtriebszapfen 17 der Einrichtung 16.3 zur
Membranventilpumpe 39 erfolgt dadurch, dass bei einer ersten Drehrichtung
der Welle des ersten Elektromotors 10 lineare Abtriebsbewegungen
A–B auf den ersten Abtriebszapfen 17 erfolgt.
Die Abtriebsbewegungen A–B werden von einem Anfang des
ersten Betätigungshebels 19 – vorzugsweise
aus einem formsteifen Blechteil – über ein Gelenk 31 und
mittels eines Kunststoffelements 32 an ein Ende des ersten
Betätigungshebels 19 über die elastische
Weichmembran 23 auf die Betätigungszone 29 der
ersten Membranventilpumpe 39 übertragen und damit
aktiviert. Bei einer zweiten (entgegengesetzten) Drehrichtung der Welle
wird lediglich nur der zweite Abtriebszapfen 18 der Einrichtung 16.3 in
lineare Abtriebsbewegungen C–D versetzt und entsprechend
nur die zweite Membranventilpumpe 48 aktiviert. Sollte
ein praktisch gleichzeitiges Applizieren des ersten und zweiten Zahnpflegemittels 5, 12 erforderlich
sein, so wird dies durch ein periodisches, kurzes Umschalten der
Drehrichtungen der Welle des ersten Elektromotors 10 erreicht,
wobei die jeweilige Applikationsmenge (Volumenstrom) vom Verhältnis
der jeweiligen Dauer und der jeweiligen Drehrichtung von einer programmierbaren
Steuereinrichtung 41 gesteuert werden kann. Hierzu ist
der erste Elektromotor 10 mit der programmierbaren Steuereinrichtung 41 verbunden,
womit die Drehrichtung und die Schaltzeiten und damit die Dosiermengen
(Volumenströme) des ersten und des zweiten Zahnpflegemittels 5, 12 in
den Bürstenkopf 2 vorgegeben werden können.
Die Steuereinrichtung 41 ist in der ersten Kammer 25 auf
einer Elektronikplatine 42 untergebracht, die in Nähe
einer Innnenseite 43 der ersten Kammer 25 angeordnet
ist, damit (nicht dargestellte) Schalter auf der Elektronikplatine 42 über
weichelastische Gehäusewandzonen 44, 45 betätigt
werden können, die dadurch ein flüssigkeitdichtes
Betätigen der Schalter ermöglichen.
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Ein
jeweiliger erster und zweiter Einlass 33, 35 der
ersten und zweiten Pumpe 39, 48 ist mit einem Kupplungsteil 34 verbunden
zum Verbinden eines ersten und zweiten Behälterhalses 36, 37 des
austauschbaren ersten und zweiten Vorratsbehälters 6, 13.
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4 zeigt
in einer geschnittenen Seitenansicht nur ein Gehäuse 24 der
elektrischen Zahnbürste 3 nach der 3,
wobei das Gehäuse 24 durch die flüssigkeitsdichte
Zwischenwand 22 mit einer integrierten Weichmenbran 23 eine
erste und eine zweite Kammer 25, 26 bildet. Die
zweite Kammer 26 ist von außen zugänglich
durch Öffnen eines klappbaren Rückenabdeckteils 27.
Eine erste Öffnung 38 dient als Durchtritt für
den ersten Kanal 8, der mit der ersten Membranventilpumpe 39 verbunden
ist. Eine zweite Öffnung 40 dient als Durchtritt
für die erste Antriebseinheit 3. Zum manuellen
Betätigen von elektrischen Schaltern (nicht dargestellt)
sind entsprechende weichelastische Gehäusewandzonen 44, 45 vorgesehen.
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5 zeigt
die Einrichtung 16.3 mit der zweifachen Freilaufkupplung 75 und
mit der ersten Antriebseinheit 9 für die erste
und die zweite Pumpe 7, 14 (3).
Der erste Betätigungshebel 19 weist an einem freien
Ende eine erste Mitnehmergabel 56 auf, die mit dem Abtriebszapfen 17 korrespondiert.
Am anderen freien Ende des Betätigungshebels 19 ist
ein Verbindungselement 59 angeordnet zur Aufnahme des Kunststoffelements 32 (3),
wobei über das Gelenk 31 entsprechende Abtriebsbewegungen A'–B'
auf das Verbindungselement 59 bzw. Kunststoffelement 32 übertragbar
sind. Da der Abtriebszapfen 17 in der Stellung E (10)
durch die Weite der ersten Mitnehmergabel 56 ins Leere
läuft bzw. auf keinen Widerstand trifft, werden keine Abtriebsbewegungen
A–B auf den Betätigungshebel 19 übertragen
und somit wird auch nicht die erste Pumpe 7 betätigt.
Ist hingegen der Abtriebszapfen 17 in der Stellung F, so
wird der Abtriebszapfen 17 durch die Enge der ersten Mitnehmergabel 56 mitgenommen und überträgt
Abtriebsbewegungen A'–B' (9).
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6 zeigt
in einer geschnittenen Seitenansicht die Einrichtung 16.3 mit
einer Exzenterkupplung 75.2 und mit der ersten Antriebseinheit 9 für
die beiden Pumpen 7, 14 nach 5,
jedoch mit einem zweiten Betätigungshebel 20.
Die Exzenterkupplung weist einen Exzenterkörper 60 mit
einer Wendelnut 61 (7), eine
Hülse 62, einen ovalen Schieber 63, einen
Anlagebund 64, eine Scheibe 65, einen Wellenzapfen 73 und
einen Sicherungsring 74 auf.
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Der
längliche Exzenterkörper 60 ist am Getriebeausgang 66 des
Getriebes 21 axial fest angeordnet, welcher sich dadurch
mit dem Wellenzapfen 73 um seine Achse 67 dreht
und dabei mit einem ersten und einem zweiten Exzenterabschnitt 70, 71 (7)
exzentrische Bewegungen vollführt. Der Exzenterkörper 60 weist
eine radiale, wendelförmig umlaufende Nut 61 auf,
deren beiden Enden geschlossen sind, die einen ersten bzw. zweiten
Anschlag 68, 69 (7) bilden.
Auf den Exzenterkörper 60 ist mit radialem Spiel
eine Hülse 62 gesteckt. Ein in die Hülse 62 gepresster
Führungsstift 72 (9, 11) ragt
so spielbehaftet in die Wendelnut 61 des Exzenterkörpers 60,
dass sich die Hülse 62 nur noch entlang der wendelförmigen
Nut 61 zwischen vorderem und hinderen Ende relativ zum
Exzenterkörper 60 bewegen kann.
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Die
Wendelnut 61 kann auch in der Hülse 62 liegen
und der Führungsstift 72 kann im Exzenterkörper 60 angeordnet
sein. Es können auch zwei oder mehr Führungsstifte 72 in
entsprechend angeordneten Wendelnuten geführt werden.
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Die
Hülse 62 läuft an ihrer Außenfläche
radial spielbehaftet innen in einem ovalen Schieber 63. Dieser
ist axial zwischen einer Scheibe 65 auf der Hülse 62 und
einem dazu parallel liegenden Anlagebund 64 der Hülse 62 geringfügig
eingespannt. Außen ist der Schieber 63 an seinen
Flächenpaaren parallel geführt und kann sich somit
nicht mitdrehen, aber Hubbewegungen X–Y (8)
und eine axiale Längsbewegung F–E (10),
G–H (12), J–I (13)
mit den Abtriebszapfen 15, 17 ausführen.
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Wird
der erste Elektromotor 10 in Drehrichtung R1 (9)
angetrieben, so dreht sich auch entsprechend der Exzenterkörper 60 und
wandert bei rechtsgängiger Wendelnut 61 der Hülse 62 mit
dem ovalen Schieber 63 wegen des genügend hohen Reibmoments
zwischen Hülse 62 und dem ovalen Schieber 63 so
weit nach vorne, bis der Führungsstift 72 das
vordere Ende (erster Anschlag 68) der wendelförmigen
Nut 61 erreicht. An diesem ersten Anschlag 68 nimmt
der Exzenterkörper 60 die Hülse 62 drehend
mit und überträgt die weitere exzentrische Bewegung
quer zum Oval auf den ovalen Schieber 63 in Form von linearisierten
Hubbewegungen X–Y, während der Bewegungsanteil
in Richtung des Ovals kompensiert wird.
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Am
ovalen Schieber 63 sind der erste und zweite Abtriebszapfen 17, 18 angebracht,
die die Hubbewegungen X–Y des ovalen Schiebers 63 in Abtriebsbewegungen
A–B bzw. C–D übertragen. In der vorderen
Hubebene des Schiebers 63 kann nur der erste Abtriebszapfen 17 die
Abtriebsbewegungen A–B auf den ersten Betätigungshebel 19 übertragen, weil
die Schlitzkontur der ersten Mitnehmergabel 56 etwas breiter
ist als der Durchmesser des Abtriebszapfens 17. Der zweite
Betätigungshebel 20 (9, 12)
besitzt in der vorderen Hubebene eine so breite Schlitzkontur der
zweiten Mitnehmergabel 57, dass über den ganzen
Hub keine Bewegung (9) auf diesen Betätigungshebel 20 übertragen
wird.
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Wird
nun der erste Elektromotor 10 in entgegengesetzter Drehrichtung
R2 (11) angetrieben, dreht sich auch entsprechend
der Exzenterkörper 60. Dadurch wandert wegen des
bremsenden Reibmoments zwischen beiden Reibpartnern die Hülse 62 mit
dem Schieber 63 nach hinten, bis der Führungsstift 72 das
hintere Ende (zweiter Anschlag 69) der wendelförmigen
Nut 61 erreicht. An diesem zweiten Anschlag 69 nimmt
der Exzenter 60 die Hülse 62 wieder drehend
mit und überträgt in der hinteren Ebene die Hubbewegungen
X–Y auf den Schieber 63, der jetzt nur den zweiten
Betätigungshebel 20 nach 11 betätigt.
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Durch
die Zweifach-Freilaufkupplung 75 als Umschaltgetriebe der
Einrichtung 16.3 wird also – nach Ende des Schaltvorgangs – in
Drehrichtung R1 des Exzenters 60 nur der erste Betätigungshebel 19 angetrieben,
der sich um sein Drehlagergelenk 31 auf und ab bewegt und
an seinem anderen Ende die erste Membranventilpumpe 39 antreibt.
Wird der Exzenter 60 in eine andere Richtung R2 gedreht,
wird nach dem axialen Umschalten nur der zweite Betätigungshebel 20 mitgenommen,
der sich um sein Drehlagergelenk 31 dreht und die zweite
Membranventilpumpe 48 betätigt.
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7 zeigt
in einer perspektivischen Seitenansicht den separat dargestellten
Exzenterkörper 60 mit einer Wendelnut 61,
die einen ersten und einen zweiten Anschlag 66, 67 für
den Führungsstift 72 (9, 11)
aufweist.
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8 zeigt
in einer geschnittenen Vorderansicht nach Schnitt VII-VII der 5 die
Einrichtung 16.3. Die weitere Beschreibung geht aus der
Beschreibung der 6 und 7 näher
hervor.
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9 zeigt
in einer perspektivischen Seitenansicht die Einrichtung 16.3 mit
der ersten Antriebseinheit 9 für wahlweise eine
erste oder zweite Pumpe 7, 14 (3)
entsprechend der 5, jedoch beide Antriebszapfen 15, 16 in
einer Position F (10) bzw. G (12).
Dadurch wird lediglich der erste Betätigungshebel 19 und
damit die erste Pumpe 7, 39 über Abtriebsbewegungen
A–B des ersten Abtriebszapfens 17 von Abtriebsbewegungen
A'–B' angetrieben. Die Hülse 62 und der
ovale Schieber 63 sind geschnitten dargestellt.
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10 zeigt
in einer Detaildarstellung die erste Mitnehmergabel 56,
wobei in der Position E der erste Betätigungshebel 19 nicht
angetrieben wird, sondern lediglich in der Position F durch Antriebsbewegungen
A–B angetrieben wird.
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11 zeigt
die 9, jedoch beide Antriebszapfen 17, 18 in
einer Position E (10) bzw. H (12),
wodurch lediglich der zweite Betätigungshebel 20 und
damit die zweite Pumpe 14, 48 über Abtriebsbewegungen
C–D von Abtriebsbewegungen C'–D' angetrieben wird.
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12 zeigt
in einer Detaildarstellung die zweite Mitnehmergabel 57 nach
der 11. In der Position H wird der zweite Betätigungshebel 20 vom zweiten
Abtriebszapfen 18 bewegt, nicht jedoch in der Position
G.
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13 zeigt
in einer Detaildarstellung eine dritte Mitnehmergabel 58 für
ständiges Betätigen (Mitnehmen) des Betätigungshebels 19, 20,
unabhängig von der Position I, J des Abtriebszapfens 17, 18 und
unabhängig von der Drehrichtung R1, R2. Durch diese schmale
Ausgestaltung der Mitnehmergabel 58 wird laufend eine entsprechende
Pumpe 7, 14 betätigt.
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Die 14 bis 18 zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 16.3 mit
einer zweifachen Freilaufkupplung 75 für zwei
entgegengesetzte Drehrichtungen R1, R2, bei der wahlweise auf einen
ersten Abtrieb 76 mit Abtriebsbewegungen A–B oder
einen zweiten Abtrieb 77 mit Abtriebsbewegungen C–D – je
nach Drehrichtung R1, R2 des ersten Elektromotors 10 – umgeschaltet
wird. Die Abtriebsbewegungen A–B bzw. C–D kommen
durch eine erste bzw. zweite Exzenterscheibe 85, 86 in
Verbindung mit einer vierten bzw. fünften Mitnehmergabel 87, 88 (17, 18)
zustande. Die Zweifach-Freilaufkupplung 75 besteht im wesentlichen aus
drei Bauteilen, nämlich aus einem Antriebsrad 78 (15)
und zwei gleichen Abtriebsrädern 79, 80 (16),
die gegenläufig auf einem ersten bzw. zweiten Wellenabschnitt 81, 82 mit
dem Antriebsrad 78 kommunizieren. Der Wellenabschnitt 82 ist
in der ersten Antriebseinheit 9 drehbar und ortsfest gelagert.
Zum Koppeln des Antriebsrads 78 mit dem ersten Elektromotor 10 bzw.
dem Getriebe 21 ist der erste Wellenabschnitt 81 mit
einem Kopplungsteil 89 versehen.
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Das
Antriebsrad 78 weist entsprechende Rastelemente 83 auf,
die einstückig angeformt sind. Die Abtriebsräder 79, 80 sind
sind einstückig mit Federelementen 84 versehen.
Dadurch wird – je nach Drehrichtung des Antriebsrads 78 – eines
der Abtriebsräder 79, 80 von den Rastelementen 83 mitgenommen.
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15 zeigt
in einer pespektivischen Darstellung das Antriebsrad 78 als
Einzelteil.
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16 zeigt
in einer pespektivischen Darstellung ein Abtriebsrad 79, 80 als
Einzelteil.
-
17 zeigt
in einen Ausschnitt die Einrichtung 16.3 im Zusammenspiel
mit dem ersten Elektromotor 10 bzw. dem Getriebe 21 und
dem ersten und zweiten Betätigungshebel 19, 20.
-
18 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung die erste Antriebseinheit 9 mit
dem ersten Elektromotor 10 und dem Getriebe 21 der
Einrichtung 16.3 und dem zweiten Betätigungshebel 20,
wobei zwecks besserer Anschauung der vordere, erste Betätigungshebel 19 weggelassen
wurde.
-
Die
in den Figuren dargestellten fünf Ausführungsbeispiele
einer Einrichtung 16.1, 16.2, 16.3 sind lediglich
beispielhaft anzusehen, da erfindungsgemäß alle
Einrichtungen einsetzbar sind, die in Abhängigkeit von
der Drehrichtung des ersten Elektromotors 10 wahlweise
die erste oder die zweite Pumpe 7, 14 der elektrischen
Zahnbürste 1 betätigen können.
-
Durch
die elektrische Zahnbürste 1 ergeben sich für
eine Herstellung/Anwendung u. a. folgende Vorteile:
- – Kompaktes Gehäuse 24 bzw. Handstück.
- – Einsparung eines zusätzlichen Elektromotors samt
Getriebe für den zweiten Vorratsbehälter 13.
- – Einfaches Steuern der Pumpen 7, 14 durch
einen elektrischen Schalter.
- – Beide Vorratsbehälter 6, 13 einfach
auswechselbar.
- – Pumpen 7, 14 einfach auswechselbar.
- – Optimale Konzentration der Wirkstoffe der Zahnpflegemittel 5, 12 durch
entsprechend verschiedene Volumenstromprofile.
- – Automatische Förderung der Zahnpflegemittel 5, 12,
daher sichere und bequeme Anwendung.
- – Höchste Zuverlässigkeit des Förderungssystems
durch Ventile an den Kopplungsstellen, die ein Austrocknen/Verstopfen
der Zahnpflegemittel 5, 12 verhindern.
-
- 1
- Elektrische
Zahnbürste
- 2
- Bürstenkopf
- 3
- Zweite
Antriebseinheit
- 4
- Zweiter
Elektromotor
- 5
- Erstes
flüssige Zahnpflegemittel
- 6
- Erster
Vorratsbehälter
- 7
- Erste
Pumpe
- 8
- Erster
Kanal
- 9
- Antriebseinheit
- 10
- Elektromotor
- 11
- Batterie/Akkumulator
- 12
- Flüssiges
Zahnpflegemittel
- 13
- Zweiter
Vorratsbehälter
- 14
- Zweite
Pumpe
- 15
- Zweiter
Kanal
- 16.1
- Einrichtung
- 16.2
- Einrichtung
- 16.3
- Einrichtung
- 17
- Erster
Abtriebszapfen
- 18
- Zweiter
Abtriebszapfen
- 19.1
- Betätigungshebel
- 19.2
- Betätigungshebel
- 19
- Erster
Betätigungshebel
- 20
- Zweiter
Betätigungshebel
- 21
- Getriebe
- 22
- Zwischenwand
- 23
- Weichmembrane
- 24
- Gehäuse
- 25
- Erste
Kammer
- 26
- Zweite
Kammer
- 27
- Abdeckteil
- 28
- Bürstenaufsatz
- 29
- Betätigungszone/Pumpe 39
- 30
- Betätigungszone/Pumpe 48
- 31
- Gelenk
- 32
- Kunststoffelement
- 33
- Erster
Einlass
- 34
- Kupplungsteil
- 35
- Zweiter
Einlass
- 36
- Erster
Behälterhals
- 37
- Zweiter
Behälterhals
- 38
- Erste Öffnung
- 39
- Erste
Membranventilpumpe
- 40
- Zweite Öffnung
- 41
- Steuereinrichtung
- 42
- Elektronikplatine
- 43
- Innenseite
- 44
- Weichelastische
Gehäusewandzone
- 45
- Weitere
weichelastische Gehäusewandzone
- 46
- Erster
Wellenzapfen
- 46.1
- Verlängerung/erster
Wellenzapfen 46
- 47
- Zweiter
Wellenzapfen
- 48
- Zweite
Membranventilpumpe
- 49
- Baueinheit
- 50
- Bürstenkopfgetriebe
- 56
- Mitnehmergabel
- 57
- Mitnehmergabel
- 58
- Mitnehmergabel
- 59
- Verbindungselement
- 60
- Exzenterkörper
- 61
- Wendelnut
- 62
- Hülse
- 63
- Ovaler
Schieber
- 64
- Anlagebund
- 65
- Scheibe
- 66
- Getriebeausgang
- 67
- Achse
- 68
- Erster
Anschlag
- 69
- Zweiter
Anschlag
- 70
- Erster
Exzenterabschnitt
- 71
- Zweiter
Exzenterabschnitt
- 72
- Führungstift
- 73
- Wellenzapfen
- 74
- Sicherungsring
- 75
- Zweifach-Freilaufkupplung
- 75.0
- Einfach-Freilaufkupplung
- 75.1
- Rastkupplung
- 75.2
- Exzenterkupplung
- 76
- Erster
Abtrieb
- 77
- Zweiter
Abtrieb
- 78
- Antriebsrad
- 79
- Abtriebsrad
- 80
- Abtriebsrad
- 81
- Erster
Wellenabschnitt
- 82
- Zweiter
Wellenabschnitt
- 83
- Rastelement
- 84
- Federelement
- 85
- Erste
Exzenterscheibe
- 86
- Zweite
Exzenterscheibe
- 87
- Erste
Mitnehmergabel
- 88
- Zweite
Mitnehmergabel
- 89
- Kopplungsteil
- A–B
- Abtriebsbewegungen
- A'–B'
- Antriebsbewegungen
- C'–D'
- Antriebsbewegungen
- C–D
- Abtriebsbewegungen
- E
- Neutralstellung
- F
- Mitnehmerstellung
- G
- Neutralstellung
- H
- Mitnehmerstellung
- I,
J
- Mitnehmerstellung
- R1
- Erste
Drehrichtung
- R2
- Zweite
Drehrichtung
- X–Y
- Hubbewegungen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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