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Die Erfindung betrifft eine schallaktive Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Solche geigneten, schallaktiven Befestigungseinheiten für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste, und/oder eines Ultraschall-Therapiegerätes sind aus dem Stande der Technik nicht bekannt.
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Die beinhalten jedoch in der Tat gar keine besonderen, schallaktiven Befestigungen ihrer Borstenbündel.
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Vielmehr handelt es sich dabei um klassische Borstenbefestigungen, hergestellt im herkömmlichen Ankerverfahren, wobei zunächst ein längeres Borstenbündel mittels eines Beborstungskopfes einer Beborstungsanlage mittig gefaltet und senkrecht hochgerichtet wird, dass daraus zwei hochgerichtete Borstenbündelschenkel hochragen, und wobei anschließend mittels eines kleinen rechteckigen Ankerplättchens die Borsten eines Borstenbündels mittig durchs Borstenbündel schlagartig in das vorgesehene Befestigungsloch des Bürstenkopfes fest verankert werden.
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Dasselbe Ankerverfahren wird seit über 100 Jahren nicht nur für die Herstellung von den manuellen und elektrischen Bürstenköpfen und den kompletten Zahnbürsten in der gesamten Zahnbürstenindustrie verwendet, sondern auch generell für die allermeisten Borstenwaren.
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Die praktisch hergestellten Ultraschallzahnbürsten, deren Borstenbefestigung im herkömmlichen Ankerverfahren erfolgt, tragen die folgenden Handelsnamen:
Die Ultraschallzahnbürsten „Megasonex M8” und „Smilex” werden nach
US 51 38 733 ,
EP 0 649 292 und
US 55 46 624 hergestellt, und dasselbe gilt auch für eine Reihe von sonstigen chinesischen (in China hergestellten) Ultraschallzahnbürsten.
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Das gemeinsame bei all diesen Produkten aus dem Stande der Technik ist, dass die komplette Elektronik (die Platine mit dem Ultraschallgenerator, die Stromversorgung/die Batterien, die Taster/Schalter, die Kontroll-Dioden, Verstärker, Vibratoren, usw.) im Inneren des Handteils untergebracht ist, wobei die 2 Drähte mit dem elektrisch hochfrequenten Signal (Signalen) ein im Vorsprung des Halses des Handteiles befindliches, fest sitzendes Piezoelektrisches Element (Piezo-Aktor/Ultraschallwandler) versorgen, und wobei der auswechselbare Bürstenkopf – selber ohne eigene Stromversorgung/ohne Ultraschallwandler – auf den mechanisch korrespondierenden Vorsprung des Halses des Handteiles lösbar aufgezogen wird.
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Dabei erzeugt der Ultraschallwandler die Ultraschallwellen, die bei manchen Geräten die Frequenzen zwischen ca. 275 Khz und ca. 540 Khz aufweisen (trotz der entsprechenden Werbung, dass es sich angeblich um 1,6 Mhz handelt), bei den anderen derartigen Geräten sind es die Frequenzen zwischen ca. 1,57 Mhz und ca. 1,68 Mhz.
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Die damit vom Ultraschallwandler ausgestrahlten Ultraschallwellen werden zunächst durch die Innenwandung des Vorsprungs zur Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung des Handteils und der Innenfläche der hohlen Öffnung des korrespondierenden Befestigungsteiles am auswechselbaren Bürstenkopf durchgeleitet. Da entstehen schon die erheblichen Verluste an der Energie, die in den Ultraschallwellen ursprünglich enthalten war.
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Danach überträgt sich die verbliebene Energie der Ultraschallwellen durch den Bürstenkopf, bzw. durch die zwar dünne Wandung unterhalb des Befestigungslochs eines jeden Borstenbündels.
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Somit erreichen die Ultraschallwellen dann den Innenbereich des Befestigungslochs, wo die allermeisten Verluste an der Energie des Ultraschalls auftreten, bevor die befestigungsseitigen Borstenenden den Ultraschall aufnehmen und weiterleiten, und trotz des Umstandes, dass die befestigungsseitigen Borstenenden – allerdings nur geringfügig – die Innenwandung des Befestigungslochs mechanisch berühren, bzw. unmittelbar kontaktieren.
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Die äußerst erheblichen bis extremen Nachteile all solcher Ultraschallzahnbürsten, und/oder der Ultraschall-Therapiegeräte aus dem Stande der Technik, hergestellt also mit Borstenbündelbefestigung im Anker-Verfahren, sind nicht zu übersehen, so dass die vorstehend genannten Ultraschallzahnbürsten im praktischen Betrieb, bzw. bei den Messungen des Borstenfeldes mit den geeichten und kalibrierten Nadelhydrophonen der englischen Fachfirma „Precision Acoustic” im entgasten und entionisierten Wasserbad bei einer Temperatur von 21,3°C ( nach der internationalen Prüfungs-Richtlinie-IEC 60601-1 3, und mit IEC 62304 Software Zertifizierung) nur eine durchschnittliche Ultraschallintensität, I = 0,00000253 Watt pro cm2 (= 0,00253 Milliwatt pro cm2) erreichen konnten, was wiederum völlig ungeeignet ist für die Bildung von Kavitäten und den Implosionen der Kavitäten, die wiederum die Zähne und das Zahnfleisch abrasionsfrei reinigen sollten.
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Ähnlich schlechte, bzw. sehr schlechte Messergebnisse im Ultraschalllabor waren auch bei der Ultraschallzahnbürste „Emmi Dental Professional” zu verzeichnen, bei der genauso wie bei den vorstehend dargelegten Ultraschallzahnbürsten aus dem Stande der Technik das Anker-Verfahren zur Borstenbündelbefestigung angewendet wird, und die nach der Lehre des deutschen Patents,
DE 102 43 678 B4 , in China hergestellt wird.
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Das deutsche Patent
DE 102 43 678 B4 wurde im Jahre 2004 offensichtlich in einer falschen Anwendung des Patentgesetzes doch erteilt, obwohl schon aus den Recherchenergebnissen ersichtlich ist, dass der dortige Erfindungsgegenstand, bzw. die Lehre zum technischen Handeln nicht auf erfinderischer Tätigkeit beruht.
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Die Ultraschallzahnbürste „Emmi Dental Professional” unterscheidet sich dadurch von den anderen, vorstehend dargelegten Ultraschallzahnbürsten aus dem Stande der Technik, dass bei der der Ultraschallwandler, untrennbar dem wechselbaren Bürstenkopf angehörend, unmittelbar unterhalb der Wandung im befestigungsseitigen Bereich der Borstenbündel fest angebracht wird, wobei der Ultraschallwandler, zusammen mit dem kompletten Bürstenkopf und den Kabelsträngen und einer gummiartigen Abdeckung, als Sondermüll, immer wieder nicht einfach entsorgt werden muß.
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Die Ultraschallzahnbürste „Emmi Dental Professional” hat bei den Messungen des Borstenfeldes (in ca. 2 mm Entfernung der jeweiligen Borstenspitzen zur Spitze der Messsonde des Nadelhydrophons) mit den geeichten und kalibrierten Nadelhydrophonen der englischen Fachfirma „Precision Acoustic” im entgasten und entionisierten Wasserbad bei einer Temperatur von 21,3°C (alles nach der internationalen Prüfungs-Richtlinie-IEC 60601-1 3, und mit IEC 62304 Software Zertifizierung) nur eine durchschnittliche Ultraschallintensität, I = 0,0000124 Watt pro cm2 (= 0,0124 Milliwatt pro cm2) erreichen können, – der jeweilige kleinstflächige Spitzenwert lag bei I = 0,0000312 Watt pro cm2 (= 0,0312 Milliwatt pro cm2) –, was wiederum auch völlig ungeeignet ist für die Bildung von Kavitäten und den Implosionen der Kavitäten, die wiederum die Zähne und das Zahnfleisch abrasionsfrei reinigen sollten.
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Bekannterweise liegt die Kavitationsschwelle im Frequenzbereich von 280 Khz–1,7 Mhz signifikant höher, und bewegt sich im Bereich von ca. 0,02 Watt/cm2 bis ca. 1,50 Watt/cm2, so dass bei der Ultraschallzahnbürste „Emmi Dental Professional” dieser Wert 1.613-fach bis sogar 121.000-fach unterschritten wird, womit festgestellt werden muß, dass dieselbe Ultraschallzahnbürste „Emmi Dental Professional” gar nicht mit Ultraschall die Zähne und das Zahnfleisch reinigen kann.
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Aus
WO 2012/062277A2 (=
EP 2637600 ) – dort Seite 11/Patentanspruch 1 – ist eine unmittelbare Kopplung des im Kopfstück fest angebrachten Ultraschallwandlers mit den Borstenenden einer Ultraschallzahnbürste bekannt.
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Ein derartiger Ansatz kann vorliegend nur als bloße Aufgabe verstanden werden, ohne jedoch die notwendige Lösung dafür überhaupt geliefert zu haben. Ohnehin ist dieselbe Patentanmeldung nicht patentfähig, was sich eindeutig aus dem Recherchenbericht des europäischen Patentamtes vom 30.05.2013 ergibt:
https://register.epo.org/application?documentld=EUO6BYGW4374Fl4&number=EP11837279&Ing=de&npl=false.
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Obendrauf wäre eine gewerbliche Fertigung einer solchen Verbindung nur unter sehr hohem technischen und finanziellen Aufwand überhaupt denkbar, was ein solches Produkt als preisgünstiges Massenprodukt disqualifiziert.
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Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorhin beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen schallaktiven Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der schallaktiven Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 8 dargestellt, und werden anhand der Zeichnungen wie folgt beschrieben: Es zeigt 1 anhand einer Seitenansicht einer einzelnen Ausnehmung (A) die erfindungsgemäße schallaktive Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes, bestehend aus den zur Aufnahme und Befestigung von befestigungsseitigen Borstenenden vorgesehenen Ausnehmungen (A) des Bürstenkopfes (Bk), aus der unmittelbar unterhalb den Ausnehmungen befindlichen, dünnen Rückwand (R) und den in denselben Ausnehmungen befindlichen und befestigten Borstenenden der Borsten (B), wobei sichtbar ist, dass die Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden mit den Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) zumindest weitflächig bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten (U) unmittelbar, und/oder mittelbar durch ein hartes bis steifes schallaktives Kopplungs-Medium (K) im Wesentlichen luftfrei miteinander schallaktiv verbunden, bzw. gekoppelt sind.
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Dadurch wird eine vergrösserte bis wesentlich vergrösserte schallaktive Kontaktfläche zwischen den Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden und den Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) erreicht, und zwar in ihrem jeweiligen/gegenseitigen Mikro-, und Makrobereich.
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Dies bezieht sich neben den unmittelbaren jeweiligen Kontaktflächen auch auf die vorhandenen Makro-, und Mikrounebenheiten (U), bzw. auf die Mikroporen, die auf allen Oberflächen mehr oder weniger vorkommen.
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Damit wird das Leistungsvermögen, bzw.. die Durchleitungsfähigkeit für die Energie der Ultraschallwellen in der gesamten Befestigungseinheit erhöht bis wesentlich erhöht.
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Dadurch wird auch der Anteil der in der Befestigungseinheit vorhandenen kleineren, und/oder grösseren Luft-, und/oder Gasblasen und des sonstigen Schmutzes, was erst recht im Betrieb entsteht, reduziert bis wesentlich reduziert, was insgesamt die Verluste der Energie der Ultraschallwellen reduziert bis wesentlich reduziert, und die Befestigungseinheit selber noch sauberer und funktionsfähiger hält.
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Es zeigt 1 desweiteren in einer wesentlich vergrösserten Darstellung die Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) mit den auch wesentlich vergrösserten jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten (U), die sowohl an den Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) als auch auf den Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden vorhanden sind, und die bei der Herstellung mit einem schallaktiven harten bis steifen Kopplungs-Medium (K) zumindest weitflächig und im Wesentlichen luftfrei miteinander schallaktiv verbunden, bzw. gekoppelt sind.
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Das Kopplungs-Medium (K) besteht im Betriebszustand aus einem ausgehärteten (harten bis steifen) Klebstoff, der mehr oder weniger flüssig (mit mehr oder weniger Viskosität) vor dem Beborstungsvorgang in die Ausnehmungen (A) des Bürstenkopfes (Bk) eingebracht wird, und der nach dem Beborstungsvorgang aushärtet.
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Die dünne Rückwand (R), als integrer Bestandteil der Konstruktion des ganzen Bürstenkopfes (Bk) befindet sich im unmittelbaren Anschluß an die unterste Fläche der Ausnehmung (A). Ihre Dicke ist hauptsächlich fertigungstechnisch und konstruktionsbedingt gestaltet, und beträgt bei dem erfindungsgemäßen Bürstenkopf der Ultraschallzahnbürste ca. 0,2 mm–ca. 0,7 mm.
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Vollständigkeitshalber zeigt 1 auch das Anker-Plättchen (P), das bei einem klassischen Beborstungsvorgang (Anker-Verfahren) zum Zwecke der Befestigung des ganzen Borstenbündels genutzt wird.
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Der Erfindungsgegenstand findet seine Anwendung sowohl bei solchen Konstruktionen der kompletten Ultraschallzahnbürste, wo der zum Betrieb derselben Ultraschallzahnbürste notwendige Piezo-Ultraschallwandler (Pz) im wechselbaren Bürstenkopf fest eingebaut wird (und damit immer wieder als Sondermüll nicht einfach entsorgt werden muß), als auch bei solchen Konstruktionen der kompletten Ultraschallzahnbürste, wo der Piezo-Ultraschallwandler fest in den Vorsprung (V) des Halses des Handteils eingebaut wird, was auch wesentlich umweltfreundlicher ist, und womit der wechselbare Bürstenkopf ohne eigenen Piezo-Ultraschallwandler auch einfacher und kostengünstiger hergestellt wird.
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Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße schallaktive Befestigungseinheit nicht nur bei den wechselbaren Bürstenköpfen ihre Anwendung findet; die wird auch bei den Ultraschallzahnbürsten, die einen festen Bürstenkopf aufweisen, angewendet.
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Erfindungsgemäße schallaktive Befestigungseinheit kann auch in einem anderen Beborstungsverfahren zustande kommen, so kann es auch durch Kunststoffschweißen, insb. durch Ultraschallschweißen, oder durch eine andere thermische Bearbeitung entstehen, wo die Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden mit den Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) festgeklebt, und/oder verschweißt werden.
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Erfindungsgemäße schallaktive Befestigungseinheit kann auch in einem chemischen Verfahren erfolgen, insbesondere durch die Anwendung eines Ätz-Verfahrens, wo die Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden mit den Oberflächen (Aw) der Innenwandung der Ausnehmung (A) festgeklebt, und/oder verschweißt werden.
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Es zeigt 2 anhand einer Seitenansicht einer einzelnen Ausnehmung (A), dass sich im unmittelbaren Anschluß an den untersten Bereich der Ausnehmung (A) eine dünne Rückwand (R) befindet, wobei sich innerhalb der Rückwand eine durchgehende Öffnung (Of) befindet, wobei die Öffnung (Of) einen kleineren Querschnitt als die Ausnehmung (A) aufweist, wobei dieselbe Öffnung (Of) mit einem dünnen bis sehr dünnen, weichen, schallaktiven Kopplungs-Medium (K1) aufgefüllt ist und wobei das Kopplungs-Medium (K1) unmittelbar mit dem harten/steifen Kopplungs-Medium (K) im befestigungsseitigen Borstenendenbereich und mit der unmittelbar unterhalb des Kopplungsbereiches (K1) angebrachen Oberfläche einer Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten schallaktiv und im Wesentlichen luftfrei gekoppelt ist.
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Das weichere, sehr dünne, schallaktive Medium (K1) ist mit schraffierter Fläche gekennzeichnet, wobei die Ausbreitungsrichtung der Ultraschallwellen (longitudinal – in Erstreckungsrichtung der Borsten, oder im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Borsten) mit dem Bezugszeichen (Uw) dargelegt ist. Auch diese Merkmale dienen dem Zweck der möglichst großen Reduzierung der Verluste bei der Durchleitung von Ultraschallwellen aus der Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us).
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Es zeigt 3 in Stirnansicht des Bürstenkopfes (Bk), dass sich die Ausnehmung (A) höhenmässig durchgehend bis zur Oberfläche einer Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) erstreckt, wobei die befestigungsseitigen Borstenenden und das schallaktive, harte Kopplungs-Medium (K), als eine unmittelbar verbundene – schallaktive Einheit – mittelbar durch ein dünn bis sehr dünn aufgetragenes, weiches, schallaktives Kopplungs-Medium (K1), und/oder unmittelbar mit der Oberfläche der Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten schallaktiv und im Wesentlichen luftfrei gekoppelt sind.
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Hierbei geht es um eine weitere, zusätzliche Reduzierung der Verluste der Energie von Ultraschallwellen an den schallaktiven Kontaktfachen unterhalb der befestigungsseitigen Borstenenden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel findet der Erfindungsgegenstand in einem noch höheren Maße seine Anwendung sowohl bei solchen Konstruktionen der kompletten Ultraschallzahnbürste, wo der zum Betrieb derselben Ultraschallzahnbürste notwendige Piezo-Ultraschallwandler (Pz) im wechselbaren Bürstenkopf fest eingebaut wird (und damit immer wieder als Sondermüll nicht einfach entsorgt werden muß), als auch bei solchen Konstruktionen der kompletten Ultraschallzahnbürste, wo der Piezo-Ultraschallwandler fest in den Vorsprung (V) des Halses des Handteils eingebaut wird, was auch wesentlich umweltfreundlicher ist, und womit der wechselbare Bürstenkopf ohne eigenen Piezo-Ultraschallwandler auch einfacher und kostengünstiger hergestellt wird.
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Es zeigt 4 anhand einer Seitenansicht einer einzelnen Ausnehmung (A) die Besonderheit, dass die Aussenfläche der Rückwand (R) unmittelbar, und/oder durch ein hartes, und/oder weiches schallaktives Kopplungs-Medium mit der Oberfläche des Piezoelektrischen Elements/Ultraschallwandlers (Pz) einer Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten (U) im Wesentlichen luftfrei miteinander schallaktiv verbunden, bzw. gekoppelt ist, und zwar unabhängig davon, in welchen Teil der Ultraschallzahnbürste (ob in den wechselbaren Bürstenkopf, oder in den festen Vorsprung (V) des Handteils) der zwingend notwendige Ultraschallwandler (Pz) eingebaut wird.
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Auch diese Maßnahme steigert die Energieübertragungseffizienz des Ultraschalls, der vom Ultraschallwandler (Pz) bis zu den freien Borstenenden und Borstenspitzen (aber auch zu den Seitenflächen der Borsten), und durch die letztgenannten Leitungselemente letztendlich zum wirksamen, ultraschallaktiven Medium auf den Oberflächen der Zähne und des Zahnfleisches durchgeleitet wird.
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Es zeigt 5 anhand einer Stirnansicht des eingerasteten Bürstenkopfes (Bk) ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen schallaktiven Befestigungseinheit, wo sichtbar ist, dass die Aussenfläche der Rückwand (R) unmittelbar, und durch ein weiches, sehr dünn aufgetragenes, schallaktives Kopplungs-Medium (K1) mit der Oberfläche des Piezoelektrischen Elements/Ultraschallwandlers (Pz) einer Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) effektiv bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten (U) im Wesentlichen luftfrei miteinander schallaktiv verbunden, bzw. gekoppelt ist, wobei der Vorsprung (V) des Halses des Handteils zum Zwecke der Verrastung (und damit Übertragung der Energie der Ultraschallwellen) mit dem wechselbaren Bürstenkopf in die dafür vorgesehene und zu ihm mechanisch korrespondierende (einseitig offene) Öffnung (Bf) des Bürstenkopfes lösbar eingeführt wird.
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Den Vorgang des Verrastens/des Entkoppelns zeigt schematisch der waagerechte Doppelpfeil in 7. Der Ultraschallwandler (Pz) ist bei dieser Ausführungsform fest im Vorsprung (V) des Halses des Handteils eingebaut.
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Für den praktischen Gebrauch und konkrete Anwendungen des weichen, schallaktiven Kopplungs-Mediums (K1) eignen sich zum Beispiel Fette, die keinen all zu niedrigen Schmelzpunkt haben, insbesondere die Vaseline.
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Für das harte bis steife schallaktive Kopplungs-Medium (K1) eignen sich allen voran die passenden Industrieklebstoffe, wie zum Beispiel die Klebstoffe mit den Handelsnamen „Uhu Endfest 300”, oder „Huntsman Araldite AV8”, oder „HBM X60”, o. dgl. Klebstoffe auf Epoxydharz-Basis oder auf Araldite-Basis.
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Es zeigt 6 anhand einer Stirnansicht des eingerasteten Bürstenkopfes (Bk) ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen schallaktiven Befestigungseinheit, deren Besonderheit darin besteht, dass die befestigungsseitigen Borstenenden und die Oberfläche der Innenwandung (Aw) der Ausnehmung (A) zunächst durch thermische Bearbeitung, insbesondere durch das Ultraschallverschweißen innerhalb eines dünnen Träger-Plättchens (T) miteinander unmittelbar schallaktiv verbunden, bzw. verschmolzen werden, wobei danach das so hergestellte Element mit der Rückseite des Träger-Plättchens schallaktiv mit der oberen Fläche der dünnen Rückwand (R) miteinander unmittelbar schallaktiv verbunden, bzw. verschmolzen wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel können die angewendeten Borsten im Unterschied zum Anker-Verfahren auch als Einzelborsten innerhalb eines Borstenbündels eingesetzt werden.
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Und auch hier ist sichtbar, dass die Aussenfläche der Rückwand (R) unmittelbar, und durch ein weiches, sehr dünn aufgetragenes, schallaktives Kopplungs-Medium (K1) mit der Oberfläche des Piezoelektrischen Elements/Ultraschallwandlers (Pz) einer Ultraschall abgebenden Vorrichtung (Us) effektiv bis in ihre jeweiligen Makro-, und Mikrounebenheiten (U) im Wesentlichen luftfrei miteinander schallaktiv verbunden, bzw. gekoppelt ist, wobei der Vorsprung (V) des Halses des Handteils zum Zwecke der Verrastung (und damit Übertragung der Energie der Ultraschallwellen) mit dem wechselbaren Bürstenkopf in die dafür vorgesehene und zu ihm mechanisch korrespondierende (einseitig offene) Öffnung (Bf) des Bürstenkopfes lösbar eingeführt wird.
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Den Vorgang des Verrastens/des Entkoppelns zeigt schematisch der waagerechte Doppelpfeil in 7. Der Ultraschallwandler (Pz) ist auch bei dieser Ausführungsform fest im Vorsprung (V) des Halses des Handteils eingebaut.
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Es zeigt 7 anhand einer Seitenansicht des wechselbaren Bürstenkopfes (Bk), dass der komplette, wechselbare Bürstenkopf einstückig gebaut ist, bzw. einstückig aus dem geeigneten Kunststoff (und/oder Hartgummi, o. dgl.) gespritzt ist, womit die unmittelbare Kopplung der befestigungsseitigen Borstenenden und der Oberfläche der Innenwandung (Aw) der Ausnehmung (A) in einer besonders effektiven Weise zustande kommt, mit dem Ergebnis, dass die Übertragungsverluste der Energie der Ultraschallwellen auf ein Minimum reduziert sind.
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Bei dieser Ausführungsform werden weniger Borsten pro Borstenbündel eingesetzt, bzw. es kann pro angedachtem Borstenbündel auch nur eine einzelne Borste eingesetzt werden. Die einzelne Borste ist in ihrem Querschnitt grösser (dicker) bis wesentlich grösser als übliche Borsten, die bei Zahnbürsten eingesetzt werden, wobei deren Querschnitt in Richtung auf die Borstenspitze konisch abnimmt. Die Rückwand (R) ist bei diesem Ausführungsbeispiel dünn bis sehr dünn.
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Vorteilhafterweise ist eine solche Borste auf der Oberfläche der Borstenspitze abgerundet.
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Der waagerechte Doppelpfeil (V) in 7 zeigt den Vorgang des Verrastens/des Entkoppelns zwischen dem Vorsprung (V) des Halses des Handteils und der einseitig offenen Öffnung (Of) des wechselbaren Bürstenkopfes.
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Der Ultraschallwandler (Pz) ist bei dieser Ausführungsform fest im Vorsprung (V) des Halses des Handteils eingebaut.
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Es zeigt auch 8 anhand einer Seitenansicht des wechselbaren Bürstenkopfes (Bk), dass der komplette, wechselbare Bürstenkopf fast einstückig gebaut ist, bzw. an sich einstückig aus dem geeigneten Kunststoff (und/oder Hartgummi, o. dgl.) gespritzt ist, womit die unmittelbare Kopplung der befestigungsseitigen Borstenenden und der Oberfläche der Innenwandung (Aw) der Ausnehmung (A) in einer besonders effektiven Weise zustande kommt, mit dem Ergebnis, dass die Übertragungsverluste der Energie der Ultraschallwellen auch auf ein Minimum reduziert sind.
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Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 7 wird bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 8 der Piezo-Ultraschallwandler (Pz) unmittelbar unterhalb der dünnen bis sehr dünnen Rückwand (R) angebracht, bzw. geklebt. Auch bei dieser Ausführungsform werden weniger Borsten pro Borstenbündel eingesetzt, bzw. es kann pro angedachtem Borstenbündel auch nur eine einzelne Borste eingesetzt werden. Die einzelne Borste ist in ihrem Querschnitt grösser bis wesentlich grösser (dicker) als übliche Borsten, die bei Zahnbürsten eingesetzt werden, wobei deren Querschnitt in Richtung auf die Borstenspitze konisch abnimmt.
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Die Ausführungsbeispiele gemäß 7 und 8 des Bürstenkopfes (Bk) ermöglichen wegen ihrer jeweiligen einstückigen Bauweise nicht nur die höchste Rate an Durchleitungsvermögen des Ultraschalls, sondern erleichtern, vereinfachen und verbilligen die Konstruktion und die Herstellung des wechselbaren, schallaktiven Bürstenkopfes, bzw. der erfindungsgemäßen schallaktiven Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes.
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Bezugszeichenverzeichnis:
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- (A)
- = Ausnehmung
- (Aw)
- = Oberflächen der Innenwandung der Ausnehmung (A)
- (B)
- = Borste
- (Bk)
- = Bürstenkopf
- (Bf)
- = einseitige Öffnung des Bürstenkopfes
- (K)
- = hartes bis steifes, schallaktives Kopplungs-Medium
- (K1)
- = weiches, schallaktives Kopplungs-Medium
- (Of)
- = Öffnung in der Rückwand (R)
- (P)
- = Ankerplättchen
- (Pz)
- = Piezoelektrisches Element/Ultraschallwandler
- (R)
- = Rückwand der Ausnehmung (A)
- (Us)
- = Ultraschall abgebende Vorrichtung
- (Uw)
- = Ultraschallwellen
- (U)
- = Makro-, und Mikrounebenheiten der Oberfläche der Ausnehmung (A) und der Oberflächen der befestigungsseitigen Borstenenden
- (T)
- = Trägerplättchen
- (V)
- = Vorsprung des Halses des Handteils
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1632391 [0003]
- US 5138733 [0003, 0007]
- EP 0649292 [0003, 0007]
- DE 10243678 B4 [0003, 0014, 0015]
- US 5546624 [0003, 0007]
- WO 2006/119376 A2 [0003]
- WO 2012/062277 A2 [0003, 0019]
- DE 102012021262 [0003]
- DE 102013005695 [0003]
- EP 2637600 [0019]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Prüfungs-Richtlinie-IEC 60601-1 3 [0013]
- IEC 62304 [0013]
- Prüfungs-Richtlinie-IEC 60601-1 3 [0017]
- IEC 62304 [0017]
- https://register.epo.org/application?documentld=EUO6BYGW4374Fl4&number=EP11837279&Ing=de&npl=false [0020]
