DE1457049C3 - Elektrische Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zahnbürste mit einer durch eine Batterie betriebenen Antriebsvorrichtung und einer Ladevorrichtung für die Batterie der Antriebsvorrichtung, die aus einem in einem Gehäuse angeordneten Gleichstrommotor besteht, der über einen ersten Stromkreis wahlweise mit der Batterie verbunden werden kann.

In der älteren deutschen Patentanmeldung S 95 812 (DT-PS 12 84 392) ist bereits eine solche elektrische¹ Zahnbürste beschrieben. Bei dieser älteren elektrischen i Zahnbürste, die sich in der Praxis durchaus bewährt hat, ist das die Antriebsvorrichtung umschließende Gehäuse:

an seiner Außenseite mit Kontakten versehen, die mit!

entsprechenden Kontakten der Ladevorrichtung zur

Anlage kommen können. \

Da jedoch eine elektrische Zahnbürste in Verbindung' mit Wasser und mit Wasser verflüssigter Zahnpasta verwendet wird und diese Flüssigkeiten gelegentlich an dem Gerät herunterlaufen, ist eine Abdichtung ani derjenigen Stelle erforderlich, an der die Kontakte aus dem Gehäuse vorstehen. Auch die Kontakte der Ladevorrichtung können unter Umständen mit diesen Flüssigkeiten in Berührung kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Risiko zu vermeiden und das Aufladen der Batterie der 1 elektrischen Zahnbürste ohne den Ladestromkreis schließende Kontakte zu ermöglichen. Dabei soll dieser Gedanke durch Mittel verwirklicht werden, die es . gestatten, die schnurlose elektrische Zahnbürste mit: leichtem Gewicht, gedrungenem Aufbau und großer¹!

Betriebssicherheit bei einer für Massenfertigung geeigneten Ausbildung herzustellen.

Im folgenden ist die Erfindung nebst weiteren Möglichkeiten zu ihrer Ausgestaltung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Zahnbürste gemäß der Erfindung, in der die Antriebsvorrichtung in ihrer in der Aufladevorrichtung angeordneten Stellung gezeigt ist,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. I gezeigten Antriebsvorrichtung mit aufgesetzter Zahnbürste,

F i g. 3 eine im vergrößerten Maßstab teils im Schnitt und teils in schematischer Ansicht gezeigte Darstellung der in F i g. 2 gezeigten Antriebsvorrichtung,

Fig.4 eine im vergrößerten Maßstab gezeigte Schnittansicht durch die Halterungs- und Ladevorrichtung gemäß der Linie 4-4 der F i g. 1 mit eingesetzter Antriebsvorrichtung,

Fig.5 eine Ansicht der für die Antriebsvorrichtung und für die Ladevorrichtung verwendeten Magnetkernbauteile in ihrer beim Ladevorgang eingenommenen Stellung,

F i g. 6 ein Schaltschema,

Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung,

Fig.8 einen Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Antriebs- und Ladevorrichtung, und

Fig.9 eine der Schnittansicht in Fig.8 ähnliche Ansicht einer vierten Ausführungsform.
: Die schnurlose elektrische Zahnbürste, die keine Kontakte aufweist, besteht im wesentlichen aus einer gedrungenen, in der Hand gehaltenen Antriebsvorrichtung, die in eine Halterungs- und Aufladevorrichtung eingesetzt werden kann, die auch zur Halterung von verschiedenen einzelnen Aufsteck-Zahnbürsten dient, die auf die Antriebsvorrichtung aufgesetzt werden können. Die Antriebsvorrichtung enthält eine wiederjaufladbare Batterie und einen durch diese angetriebepen Elektromotor. Sie enthält ferner die Sekundärwicklung eines Transformators, dessen Primärwicklung in iier Ladevorrichtung angeordnet ist. Das neue Gerät jveist ferner verbesserte und neuartige induktive Kopplungseinrichtungen für eine induktive Verbindung iler Antriebsvorrichtung und der Ladevorrichtung auf, ivobei das Gehäuse der Antriebsvorrichtung den Antrieb völlig umschließt und auch für die Ladevorrichlung keinerlei Kontakte benötigt werden. Die Anordnung ist dabei so ausgeführt, daß die Größe oder das gewicht der Antriebsvorrichtung nicht wesentlich ;ergrößert wird. Die Antriebsvorrichtung enthält auch änen Gleichrichter, der den Wechselstrom von jiedriger Spannung in der Sekundärwicklung des jransformators in einen niedrig gespannten Gleichfcrom zum Aufladen der Batterie umwandelt. Bei einer |usführungsform bildet das Batteriegehäuse einen Teil er induktiven Kopplung und in anderen Ausführungs- |rmen sind weitere verschiedenartige Abwandlungen on induktiven Kopplungseinrichtungen verwendet. S Die schnurlose elektrische Zahnbürste ist in den i g. 1 und 6 als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 ezeichnet und besteht aus einer Halterungs- und !^ladevorrichtung 11, einer von der Hand umfaßten ntriebsvorrichtung 12 und einer Anzahl von Aufsteckihnbürsten 13. Die Antriebsvorrichtung 12 und die ufsteckzahnbürsten 13 sind in Fig. 1 in Lade- bzw. alterungsstellung gezeigt. Die weiter unten näher beschriebene Halterungs- und Ladevorrichtung 11 hat eine Ausnehmung 14 zur Aufnahme der Antriebsvorrichtung 12 und ferner eine Reihe von kleineren Ausnehmungen 15 zur Aufnahme der nicht in Gebrauch befindlichen Aufsteckzahnbürsten 13. Die Halterungsund Ladevorrichtung 11 kann mit einer nicht dargestellten geeigneten Haube versehen sein, welche als Staubschutz dient, aber so ausgebildet ist, daß in ihr eine ausreichende Luftzirkulation zum Trocknen von an der Antriebsvorrichtung 12 und den Aufsteckzahnbürsten 13 verbliebener Flüssigkeit vorhanden ist.

Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit einer Anordnung von gewissen Teilen der Antriebsvorrichtung 12 und der Ladevorrichtung 11, die eine Verwendung von Kontakten beim Ladevorgang unnötig machen soll. Die Ausbildung der Aufsteckzahnbürsten 13 und der übrigen Teile der Ladevorrichtung 11 bildet also keinen Teil der Erfindung und wird deshalb nur kurz beschrieben.

Vor einer näheren Beschreibung von Einzelheiten der Erfindung sei auf das die wesentlichen Antriebsteile zeigende Schaltschema nach F i g. 6 verwiesen, in dem die Halterungs- und Ladevorrichtung 11 mit der Ausnehmung 14 und der in diese eingesetzten Antriebsvorrichtung 12 in gestrichelten Linien gezeigt sind. Die Halterungs- und Ladevorrichtung 11 ist mit einem Steckerkabel 17 versehen, das mit der Primärwicklung 18 eines geeigneten Abwärtstransformators verbunden ist, dessen Sekundärwicklung 19 in der Antriebsvorrichtung 12 angeordnet ist. Wenn die Antriebsvorrichtung 12 sich in der Ausnehmung 14 befindet, sind die Wicklungen 18 und 19 induktiv gekoppelt. Die Antriebsvorrichtung 12 ist mit einem Niederspannungsgleichstrommotor 20 versehen, der über einen Schalter 22, der einen beweglichen Kontakt 22a, einen festen Kontakt 22b sowie ein Betätigungsorgan 23 aufweist, mit einer wiederaufladbaren Batterie verbunden ist. Die positive Klemme 21a der Batterie 21 ist über eine Leitung 24 mit dem beweglichen Schalterkontakt 22a verbunden. In ähnlicher Weise ist die negative Klemme 216 der Batterie 21 über eine Leitung 25 mit einer Klemme des Motors 20 verbunden. Die andere Klemme des Motors 20 ist über eine Leitung 26 an den festen Schalterkontakt 226 angeschlossen. Es ist ersichtlich, daß beim Schließen des Schalters 22 der Motor 20 von dem Batteriestrom angetrieben wird.

Zum Wiederaufladen der Batterie 21 dient ein Ladestromkreis, der aus der Sekundärwicklung 19 und einer Diode 28 zum Gleichrichten des niedrig gespannten Wechselstroms dieser Wicklung besteht. Eine der Klemmen der Sekundärwicklung 19 ist über eine Leitung 30 mit der einen Klemme der Diode 28 und die andere Klemme dieser Diode über eine Leitung 31 mit der positiven Klemme 21a der Batterie 21 verbunden. Die andere Klemme der Sekundärwicklung 19 ist über eine Leitung 32 mit der negativen Klemme 216 der Batterie 21 verbunden. Wenn das Steckerkabel 17 mit einer geeigneten Wechselstromquelle niedriger Spannung verbunden ist, wird also durch die induktive Kopplung der Windungen 18 und 19 ein Aufladen der Batterie 21 bewirkt.

Bei einer erprobten Ausführungsform einer elektrischen Zahnbürste, nach der Erfindung wurde ein rotierender Gleichstrommotor mit einer Spannung von zwischen ein und eineinhalb Volt, eine Nickel-Cadmium Batterie 21 mit einer Spannung von etwa 1,2 Volt, eine Primärwicklung 18 mit 70 200 Windungen und eine Sekundärwicklung mit zwischen 600 und 650 Windun-

gen verwendet, so daß die Eingangswechselspannung von 120VoIt auf etwa 1,4VoIt Gleichspannung herabgesetzt wurde.

Die Antriebsvorrichtung 12 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 34 mit geschlossenem Boden auf (F i g. 3), das eine zylindrische Form hat, so daß es leicht in die entsprechend ausgebildete Ausnehmung 14 der Halterungs- und Ladevorrichtung aufgenommen werden kann. Der Außendurchmesser des Gehäuses beträgt etwa 31 bis 37 mm und die Länge des Gehäuses etwa 75 mm, so daß es auch von Kindern leicht gehandhabt werden kann. Das obere Ende des Gehäuses 34 ist so ausgebildet, daß die Sekundärwicklung 19, die Batterie 21, der Motor 20 und der Schalter 22 eingesetzt werden können.

Die Einbauanordnung für den Schalter 22 und den Motor 20, von dem nur der untere Teil in F i g. 3 gezeigt ist, ist vorzugsweise die gleiche wie in der eingangs erwähnten älteren Anmeldung. Der Motor 20 ist vorzugsweise in der in der älteren Anmeldung beschriebenen Weise mit einem geeigneten Mechanismus zur Umwandlung der Drehbewegung des Motors in eine hin- und hergehende Bewegung der Bürstenwelle 35 versehen (F i g. 1, 2 und 3). Am oberen Gehäuseende sind ferner Einrichtungen zur Abstützung des Schalters 22 und des Schalterbetätigungsorgans 23 vorgesehen.

Da die Zahnbürste in der Regel mit Wasser und Zahnpaste verwendet wird, muß das unten geschlossene Gehäuse oben gegen den Eintritt von Feuchtigkeit abgedichtet sein, insbesondere an der Austrittsstelle der Welle 35 aus dem Gehäuse 34. Diese Abdichtungen sind jedoch nicht dargestellt. Das obere Gehäuseende ist durch eine Abschlußkappe 37 abgeschlossen, die aus etwas nachgiebigem Kunststoff bestehen kann. Die Kappe dient zum Abdecken der Antriebsteile und des Schalters und ist mit den erwähnten Abdichtungen versehen.

Vorzugsweise ist am Boden des Gehäuses eine nachgiebige Einlage 38 (Fig.3) vorgesehen, die aus Polyurethan oder anderem geeigneten nachgiebigen Material bestehen kann. Auf dieser Einlage 38 ist die Batterie 21 und die sie konzentrisch umgebende Sekundärwicklung 19 abgestützt. Damit die Wicklung 19 leicht mit der Primärwicklung 18 induktiv gekoppelt werden kann, ist die Wicklung 18 auf einer geeigneten Spule 40 aus weichem Eisen oder ähnlichem Material von geringem magnetischen Widerstand aufgewickelt (siehe F i g. 5). Zur vereinfachten Herstellung kann die Spule 40 aus zwei Hälften bestehen, die längs einer Mittellinie 39 aneinanderliegen. Die Spule besteht vorzugsweise aus einem Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Polstücken 40a und 406, die durch einen rohrförmigen Mittelteil 40c verbunden sind, der eine zur Aufnahme der Batterie 21 dienende Kammer 41 bildet. Der Abstand zwischen den sekundären Polstücken 40a und 406 muß gleich dem Abstand der später beschriebenen primären Polstücken sein. Es ist ersichtlich, daß durch die konzentrische Anordnung der Batterie 21 und der Wicklung 19 die Länge und der Durchmesser des Gehäuses 34 so gering wie möglich gehalten werden können.

Das Gehäuse der Batterie 21 bildet einen Teil des Feldes zwischen den Polstücken 40a und 40i> und trägt , dadurch zur Verbesserung der induktiven Kopplung zwischen den Wicklungen 18 und 19 bei. Um die einzelnen Teile der Antriebsvorrichtung 12 innerhalb des Gehäuses 34 in ihrer vorgeschlagenen Lage zu halten, ist eine mit Flanschen versehene Isolierbuchse 43 vorgesehen, die vorzugsweise zwischen dem Motor und dem oberen sekundären Polstück 40a angeordnet ist. Das untere Ende der Isolierbuchse 43 greift dabei in das flanschartige Ende des oberen Polstücks 40a ein. Zur Herabsetzung des Gewichts besteht die Sekundärwicklung vorzugsweise aus isoliertem Aluminiumdraht, der auf den Mittelteil 40c der Spule 40 aufgewickelt ist, und die Enden der Wicklung sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch nichtgezeigte Öffnungen in den Polstücken 40a und 406, herausgeführt, um sie in der in F i g. 6 gezeigten Weise an den Ladekreislauf anzuschließen. Um die Sekundärwicklung 19 besser gegenüber der Spule 40 zu isolieren, kann eine Lage von Isolierband 44 um den Mittelteil 40c herumgelegt werden. Eine ähnliche Lage 44 kann auch um die vollständige Wicklung 19 herumgelegt werden. Die Einzelheiten der elektrischen Verbindungen zwischen der Batterie 21, dem Motor 20 und der Wicklung 19 bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, und der Stromkreis ist daher in F i g. 3 nur schematisch dargestellt. Das Gehäuse der Batterie 21 bildet in der Regel die negative Klemme und ein mittlerer Abschnitt des einen Endes die positive Klemme. Die Diode 28 muß jedoch im Gehäuse 34 entweder innerhalb der Buchse 43 (wie in Fig.3 gezeigt) oder gegebenenfalls in den Raum zwischen der Buchse 43 und dem Gehäuse 34 angeordnet sein.

Im folgenden ist insbesondere unter Bezugnahme auf die F i g. 4,5 und 6 der Zeichnungen die Halterungs- und Ladevorrichtung 11 beschrieben, die ein vorzugsweise aus Kunststoff geformtes Gehäuse 45 aufweist, das an seinem oberen Ende abgesehen von den Ausnehmungen 14 und 15 im wesentlichen geschlossen ist. Die Ausnehmung 14 wird durch einen zylindrischen Teil 45a gebildet, der aus einem Stück mit dem Gehäuse 45 hergestellt ist. Die Ausnehmungen 15 sind in ähnlicher Weise ausgebildet. In Fig.4 ist der untere Teil der j Antriebsvorrichtung 12 in der Ausnehmung 14 in seiner Ladestellung gezeigt. Um diese Ladestellung genau festzulegen, ist das untere offene Ende des Gehäuses 45 einschließlich des die Ausnehmung 14 bildenden zylindrischen Teils 45a durch eine Abschlußplatte 46 abgeschlossen, die auf geeignete, in der Zeichnung nicht gezeigter Weise in ihrer Stellung gehalten wird. Die Platte 46 weist unterhalb der Ausnehmung 14 eine öffnung 47 auf, deren Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser der Ausnehmung ist, so daß die die öffnung 47 umgebenden Kanten eine die Antriebsvorrichtung 12 in ihrer in F i g. 4 gezeigten Ladestellung fixierenden Abstützung ergeben. Durch diese Öffnung 47 können in die Ausnehmung 14 gelangende Flüssigkeit oder Verunreinigungen nach unten austreten. Der den zylindrischen Teil 45a umgebende Innenraum 48 des Gehäuses 45 dient zur Aufnahme der Primärwicklung 18 und des Steckerkabels 17. Damit der Innenraum 48 zur Aufnahme des Steckerkabels dienen kann, ist die Abschlußplatte 46 mit einem Abschnitt 46a geringerer Wandstärke versehen, der ein Scharnier für einen Plattenabschnitt 466 bildet, der zum Zugänglichmachen des Innenraums 48 nach unten abgebogen werden kann.

Damit die im Raum 48 untergebrachte Primärwicklung 18 induktiv mit der Sekundärwicklung 19 der in j Ladestellung befindlichen Antriebsvorrichtung 12 ge-) | koppelt werden kann, ist diese ringförmige Wicklung 18 , vorzugsweise in einer Hülle aus Epoxyharz oder einerri ₍ ähnlichen Material eingekapselt. Diese Hülle 50 ist ati | der Anschlußstelle des Kabels 17 mit einer Erweiterung 50a versehen. Als Weg für den Primärfluß dient ein Paaj _}

von primären Polstücken 51 und 52 (siehe F i g. 4 und 5), die in Abstand voneinander und in paralleler Ausrichtung durch einen in die eingekapselte Wicklung 18 einführbaren Spulenkern 53 verbunden sind. Die Polstücke 51 und 52 und der Spulenkern 53 bestehen aus Material mit geringerem magnetischen Widerstand. Zum Zusammenbau der Teile 51, 52 und 53 weist der Spulenkern 53 an seinen Enden Abschnitte von geringerem Querschnitt auf, die in Öffnungen der Polstücke eingeführt und dann bei 53a durch Hämmern umgebördelt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Spulenkern 53 eine Länge von weniger als 50 mm. Wie am besten in F i g. 5 gezeigt, weisen die Polstücke 51 und 52 plattenförmige Teile 51a und 52a mit gabelförmigen Enden auf, an denen seitlich abstehende halbzylindrische Flansche 516 und 526 angeordnet sind. Diese halbzylindrischen Flansche haben einen solchen Radius, daß sie den zylindrischen Teil 45a des Gehäuses 45 eng umgeben (siehe F i g. 4).

Der Abstand zwischen den primären Polstücken 51 und 52 muß genügend groß sein, um zwischen ihnen auftretenden Fluß zu verringern. Die Flansche 516 und 526 sind aufeinander zu gerichtet, und der Abstand zwischen ihnen ist gleich dem zwischen den sekundären Polstücke 45a und 406 vorhandenen Abstand (siehe F i g. 5). Es ist ersichtlich, daß, wenn sich die Antriebsvorrichtung in ihrer in F i g. 4 gezeigten Ladestellung innerhalb der Ausnehmung 14 befindet, die Polstücke 51 und 52 und insbesondere ihre Flansche 516 und 52b im wesentlichen mit den sekundären Polstücken 40a und 406 ausgerichtet sind. Es ist ferner ersichtlich, daß der von der Primärwicklung 18 erzeugte Fluß die primären Polstücke 51 und 52 und die durch den zylindrischen Mittelteil 40c verbundenen sekundären Polstücke 40a und 406 der Spule 40 und ferner zum Teil das Gehäuse der Batterie 21 durchsetzen wird.

Zur Halterung der Primärwicklung 18 und ihrer zugeordneten Polstücke 51 und 52 ist das Gehäuse 15 mit einer Anzahl von inneren Ansätzen, wie 456 und 45c, versehen, die am oberen Polstück 51 anliegen. Eine nachgiebige Unterlage 54 ist zwischen der Platte 46 und dem unteren Polstück 52 angeordnet.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung ist die Betriebsweise der mit der Batterie versehenen Zahnbürste, insbesondere aber die Betriebsweise der ohne Kontakte arbeitenden Ladeanordnung für den Fachmann ohne weiteres erkenntlich. Die Antriebsvorrichtung 12 weist ein in seinem unteren Teil allseitig geschlossenes Gehäuse auf. Die in diesem Gehäuse enthaltene Sekundärwicklung ist in der in die Ausnehmung 14 eingeführten Stellung der Antriebsvorrichtung induktiv mit der Primärwicklung 18 gekoppelt, so daß das Laden der Batterie 21 ohne eine Kontaktverbindung zwischen der Ladevorrichtung 11 und der Antriebsvorrichtung 12 erfolgen kann.

Obwohl das beschriebene, gegenwärtig bevorzugte

Ausführungsbeispiel eine konzentrische Anordnung von

; Batterie 21 und Sekundärwicklung 19 aufweist, so ist die in F i g. 3 gezeigte konzentrische Anordnung jedoch nicht unbedingt erforderlich, zumal dann nicht, wenn die Länge der Antriebsvorrichtung größer sein kann. In F i g. 7 wird eine abgewandelte Ausführungsform der

'_t Erfindung im Schnitt dargestellt, bei der die Antriebs-

; vorrichtung mit 12' und das dem Gehäuse 34 entsprechende untere geschlossene Gehäuse mit 34' bezeichnet ist. Der Motor 20 ist im Gehäuse 34' in der

' gleichen Weise angeordnet wie bei dem vorbeschriebe-

' nen Ausführungsbeispiel. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Sekundärwicklung 19' um eine einen Eisenkern 61 umgebende isolierte Spule 60 gewickelt. Der Eisenkern 61 verbindet ein Paar von flanschartigen Polstücken 62 und 63, die, wie auch der Kern, vorzugsweise aus Material mit geringem magnetischen Widerstand bestehen. Der Kern 61 verbindet die Polstücke 62 und 63 im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Kern 53 in Fig.4 und 5 die primären Polstücke 51 und 52 verbindet. Die Polstücke 62 und 63 sind becherförmig ausgebildet und die kreisförmigen Flansche erstrecken sich in der gleichen Richtung, so daß ein maximaler Abstand vorhanden ist, der einen Flußverlust verhindert und gleichzeitig die Gesamtlänge der Antriebsvorrichtung 12' so klein als möglich hält.

Vorzugsweise ist am Boden des Gehäuses 34' eine nachgiebige Unterlage 64 vorgesehen, auf der das untere Polstück 63 und ein Teil des Kern 61 aufruht.

In Fig. 7 ist die wiederaufladbare Batterie 66 an ihrem unteren Ende mit ihrer positiven Klemme 66a versehen, während das Batteriegehäuse die negative Klemme bildet, wie bei 666 angedeutet ist. Zur richtigen Abstützung der Batterie zwischen Motor 20 und Sekundärwicklung 19' dient ein Paar von becherförmigen Isolierteilen 68 und 69, von denen der Teil 68 am unteren Ende des Motors 20 und der Teil 69 am oberen Polstück 62 anliegt, wobei der Teil 69 innerhalb einer von diesem Polstück gebildeten Kammer liegt (F i g. 7). Eine Isolierbuchse 70 umgibt die Batterie 66 und liegt an Schultern der Isolierteile 68 und 69 an.

Die Diode 28 liegt in dem Raum zwischen dem becherförmigen Isolierteil 69 und dem oberen Polstück 62; sie könnte aber auch in dem Raum zwischen Isolierbuchse 70 und Gehäuse 34' angeordnet sein. Die elektrischen Verbindungen sind entsprechend dem Schaltdiagramm 6 angeordnet. Die bei dieser Anordnung verwendete Halterungs- und Ladevorrichtung 11 kann gleich der vorbeschriebenen Vorrichtung sein, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Flanschen 516 und 526 der primären Polstücke dem Abstand zwischen den sekundären Polstücken 62 und 63 entspricht, so daß in Ladestellung der Antriebsvorrichtung 12' die magnetische Kopplung zwischen den Wicklungen 18 und 19' ihren höchsten Wirkungsgrad hat. Zur Verringerung des Gewichts sollte die Wicklung 19' vorzugsweise aus isoliertem Aluminiumdraht bestehen.

Die induktive Kopplung zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung der mit einer aufladbaren Batterie versehenen Antriebsvorrichtung kann aber auch anders ausgebildet sein. So ist in F i g. 8 eine Antriebsvorrichtung 72 und eine mit dieser zusammenarbeitende Halterungs- und Ladevorrichtung 73 im Schnitt gezeigt, bei der die Vorrichtung 72 ein unten geschlossenes Gehäuse 74 nach Art der Gehäuse 34 und 34' aufweist. Im unteren Ende des Gehäuses 74 ist ein magnetischer Kernbauteil 75 angeordnet, der einen umgekehrt becherförmigen Teil 75a und einen mittleren Teil 756 aufweist, zwischen denen eine ringförmige Kammer 76 liegt. Der Bauteil 75 kann aus Material mit geringem magnetischen Widerstand bestehen und zur Erleichterung der Herstellung beispielsweise aus Eisenpulver oder ähnlichem Material hergestellt sein. Innerhalb der ringförmigen Kammer 76 des Bauteils 75 ist eine geeignete hohle Spule 77 eingesetzt, die vorzugsweise aus Nylon oder ähnlichem Isoliermaterial besteht. Auf dieser Spule ist die Sekundärwicklung 78 angeordnet, die in ähnlicher Weise wie die Sekundärwicklungen 19 oder 19' ausgebildet ist und in der in

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Fig. 6 gezeigten Weise an dem Ladestromkreis angeschlossen ist. Der mittlere kreisförmige Teil 756 des Kernbauteils erstreckt sich in den Hohlraum der Spule 77.

Zur induktiven Kopplung der Sekundärwicklung 78 mit der in der Halterungs- und Ladevorrichtung 73 angeordneten, der vorerwähnten Wicklung 18 entsprechenden Primärwicklung 73 ist die Vorrichtung 73 mit einem Gehäuse 80 versehen, das einen mit ihm aus einem Stück bestehenden rohrförmigen Teil 80 aufweist, der eine untere geschlossene Ausnehmung 81 zur Aufnahme der Antriebsvorrichtung 72 während des Ladevorgangs bildet. Die Primärwicklung 79 ist in einem Kernbauteil 82 angeordnet, der aus einem becherförmigen äußeren zylindrischen Abschnitt 82a und einem zylindrischen mittleren Teil 82i> besteht, die zwischen sich eine ringförmige Kammer 83 zur Aufnahme der Wicklung 79 bilden, die auf einer Spule 84 aus Isoliermaterial gewickelt ist.

Die Primärwicklung 79 und ihr Kernbauteil 82 sind vorzugsweise in der Vorrichtung 73 an deren Bodenteil 87 abgestützt, der innen mit Halterungsansätzen 87a versehen ist (siehe F i g. 8), durch die die Teile 79 und 82 in einer zum Boden der Ausnehmung 81 ausgerichteten Stellung gehalten werden. Die Kernbauteile 75 und 82 sind also so angeordnet, daß sie für den Kraftfluß einen Weg von geringstmöglicher Reluktanz bilden, der nur durch den Boden der Ausnehmung 81 und den Boden des Gehäuses 74 unterbrochen ist.

Bei einer von der Bauweise nach F i g. 8 Gebrauch machenden Ausführungsform haben die Kernbauteile 75 und 82 einen Außendurchmesser von 30 mm und eine Länge von 25 mm, wobei die mittleren Teile 756 und 826 einen Durchmesser von etwa 6 mm haben. Die Wandstärke der Teile 75a und 82a ist etwa 3.2 mm.

Bei den im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen war der Kernbauteil für die Sekundärwicklung innerhalb der Antriebsvorrichtung angeordnet. Unter Umständen kann es wünschenswert sein, zur Gewichtsverringerung den Kernbauteil außerhalb der Antriebsvorrichtung anzuordnen. In Fig.9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der der Kernbauteil für die sekundäre Transformatorwicklung in der Halterungs- und Ladevorrichtung und nicht in der Antriebsvorrichtung angeordnet ist. Die Antriebsvorrichtung 90 besteht aus einem Gehäuse 91, das wie bei allen der vorhergehenden Ausführungsformen am Boden geschlossen ist. Im vorliegenden Falle ist jedoch der Boden des Gehäuses 91 mit einem rohrförmigen Wandungsteil 91a versehen, der eine sich nach unten öffnende Ausnehmung 92 am unteren Ende des Gehäuses bildet und gleichzeitig dazu dient, eine im unteren Ende des Gehäuses liegende, den Wandungsteil 91a umgebende ringförmige Kammer 93 zu schaffen. Die auf einer geeigneten Spule aus Isoliermaterial angeordnete Sekundärwicklung 94 ist innerhalb dieser Kammer 93 angeordnet. Diese Sekundärwicklung ist mit dem Stromkreislauf der Antriebsvorrichtung in genau der gleichen Weise verbunden wie die in F i g. 6 gezeigte Wicklung 19.

Das Gehäuse 98 der Halterungs- und Ladevorrichtung 97 weist einen rohrförmigen Wandungsabschnitt 98a auf, der eine Ausnehmung 99 zur Aufnahme der Antriebsvorrichtung 90 bildet, wenn diese Vorrichtung gehaltert und ihre nichtgezeigte Batterie aufgeladen werden soll. Der Boden 986 der Ausnehmung 99 ist mit einer mittleren Öffnung 100 versehen. Innerhalb der Halterungs- und Ladevorrichtung 97 ist eine Primärwicklung 101 angeordnet, die mit einem Kernbauteil 102 zusammenarbeitet, der aus einem dem Teil 89a ähnlichen becherförmigen Teil 102a und einem langen mittleren Kernteil 1026 besteht. Der mittlere Kernteil 1026 hat einen Vorsprung 102c, der sich nach oben durch die Öffnung 100 hindurcherstreckt. Der Kernbauteil 102 kann aus einem geeigneten Material von geringem magnetischen Widerstand bestehen und kann beispielsweise aus Eisen oder aus Eisenpulver hergestellt sein. Die Wicklung 101 und der Kernbauteil 102 sind innerhalb des Gehäuses 98 vorzugsweise auf dessen Bodenplatte 103 abgestützt. Die Bodenplatte 103 weist zweckmäßig Vorsprünge 103a auf, um den Kernbauteil 102 und die Wicklung 101 in einer gewünschten Stellung im Gehäuse so abzustützen, daß der Vorsprung 102cdes Kernbauteils sich durch die Öffnung 100 konzentrisch in die Ausnehmung 99 erstreckt.

Beim Einführen der Antriebsvorrichtung 90 in die Ausnehmung 99 kommt der Vorsprung 102c in der Ausnehmung 92 zu liegen, so daß zwischen der Primärwicklung 101 und der Sekundärwicklung 94 eine gute induktive magnetische Kopplung vorhanden ist. Die Primärwicklung 101 und die Sekundärwicklung 94 sind im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Wicklungen 18 und 19 gemäß Fig.6 elektrisch miteinander verbunden. Die Diode 28 und die Batterie für den Elektromotor 20 sind innerhalb des Gehäuses 91 der Antriebsvorrichtung 90 in der gleichen Weise wie bei den vorstehend beschriebenen anderen Ausführungsformen abgestützt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Elektrische Zahnbürste mit einer durch eine Batterie betriebenen Antriebsvorrichtung und einer Ladevorrichtung für die Batterie der Antriebsvorrichtung, die aus einem in einem Gehäuse angeordneten Gleichstrommotor besteht, der über einen ersten Stromkreis wahlweise mit der Batterie verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste induktive Wicklung (19; 19'; 78; 94) in dem Gehäuse (34; 34'; 74; 91) mit der Batterie sowie einem Gleichrichter (28) über einen zweiten Stromkreis (32) verbunden ist, während eine zweite stromleitende Wicklung (18; 79; 101) in der Ladevorrichtung (11; 73; 97) vorgesehen ist, wobei die Ladevorrichtung und die Antriebsvorrichtung (12; 12'; 72; 90) so konstruiert und angeordnet ist, daß die erste und die zweite Wicklung in zusammenwirkender Stellung von Antriebs- und Ladevorrichtung induktiv gekoppelt sind.

2. Zahnbürste nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der ersten Wicklung (19; 19'; 78; 94) wenigstens beim Aufladen der Batterie zusammenwirkenden ersten magnetischen Kernbauteil (40; 61, 62, 63; 75; 102c) und einem mit der zweiten Wicklung (18; 79; 101) zusammenwirkenden zweiten magnetischen Kernbauteil (53; 82; 102a, 1026).

3. Zahnbürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Wicklung (19; 19'; 78; 94 und 18; 79; 101) einen Abwärtstransformator bilden, wobei die erste Wicklung die Sekundärwicklung des Transformators ist.

4. Zahnbürste nach Anspruch 3 zur Verwendung für eine Zahnbürste mit durch Batteriestrom betriebener Antriebsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34; 34'; 74; 91) ein zylindrischer, unten geschlossener Körper von einer solchen Größe ist, daß es von der Hand des Benutzers leicht ergriffen werden kann, während die Ladevorrichtung (11; 73; 97) eine Ausnehmung (14; 81; 99) zur Aufnahme wenigstens des die Sekundärwicklung (19; 19'; 78; 94) aufnehmenden unteren geschlossenen Gehäuseteils aufweist und die Primärwicklung (18; 79; 101) neben der Ausnehmung angeordnet und mit Mitteln (17) zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle versehen ist.

5. Zahnbürste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste magnetische Kernbauteil (40; 61) auf Abstand stehende sekundäre Polstücke (40a, 40ώ; 62,63) und der zweite magnetische Kernbauteil (53) in ähnlicher Weise auf Abstand stehende, primäre Polstücke (51,52) mit die Ausnehmung (14) eng umfassenden Flanschen (51 b,52b) aufweisen.

6. Zahnbürste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste magnetische Kernbauteil eine Spule (40) mit Kernmittelteil (40c) und mit flanschartigen Enden aufweist, die die auf Abstand stehenden sekundären Polstücke (40a, 406) bilden, während die primären Polstücke (51,52) des zweiten magnetischen Kernbauteils durch einen Kernteil (53) miteinander verbunden sind, wobei die Sekundärwicklung (19) den Kernmittelteil (40c) und die Primärwicklung (18) den Kernteil (53) umgibt.

7. Zahnbürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernmittelteil (40c) rohrförmig ist und die Batterie (21) umgibt, wobei das Batteriegehäuse einen Teil des die Sekundärwicklung (19)

koppelnden magnetischen Feldes bildet.

8. Zahnbürste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (91) der Antriebsvorrichtung (90) einen mittleren, rohrförmigen, eine nach unten offene Ausnehmung (92) bildenden Bodenteil (91a) hat, der von der Sekundärwicklung (94) umgeben ist, während der zweite magnetische Bauteil (102) einen Abschnitt (102c) hat, der bei Einführung der Antriebsvorrichtung (90) in die ihn aufnehmende Ausnehmung (99) der Ladevorrichtung (97) in die unten offene Ausnehmung (92) einfaßt.

9. Zahnbürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite magnetische Kernbauteil einen zylindrischen, becherförmigen Abschnitt (82a; 102a) mit einem innerhalb dieses Abschnitts angeordneten mittleren Ansatz (82b; 102b) hat, welch letzterer von der zweiten Wicklung (79; 101) umgeben ist.

10. Zahnbürste nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste magnetische Kernbauteil einen zylindrischen, becherförmigen Abschnitt (75a) mit einem innerhalb dieses Abschnitts angeordneten mittleren Ansatz (750) hat, der von der ersten Wicklung (78) umgeben ist.

11. Zahnbürste nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die becherförmigen Abschnitte (82a, 75) der Antriebs- und der Ladevorrichtung (72 und 73) so angeordnet sind, daß ihre offenen Enden einander gegenüberliegen, wenn die Antriebsvorrichtung in die Ladevorrichtung eingeführt ist.

12. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (19; 19'; 78; 94) aus Aluminiumdraht besteht.