DE1632390B2

DE1632390B2 - Brush for a dental treatment device

Info

Publication number: DE1632390B2
Application number: DE19671632390
Authority: DE
Inventors: Anton Brooklyn Banko; Tulio Seldon Long Island Parisi
Original assignee: Cavitron Corp New York Ny (vsta)
Current assignee: Cavitron Corp New York Ny (vsta)
Priority date: 1967-08-14
Filing date: 1967-08-14
Publication date: 1980-10-09
Also published as: DE1632390A1; DE1632390C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürste für ein Zahnbehandlungsgerät, bei dem Borstenbüschel in einem in Schwingungen versetzbaren, mit Öffnungen zur Aufnahme der Enden der Borstenbüschel versehenes Basisteil eingesetzt sind.The invention relates to a brush for a dental treatment device in which tufts of bristles are in a Vibrations displaceable, provided with openings for receiving the ends of the bristle tufts Base part are used.

Eine bekannte Bürste dieser Art (US-PS 29 17 758) wird von einem in einem Handgriff untergebrachten elektrischen Antrieb in Schwingungen versetzt, deren Frequenz 50 bis 60 Hz beträgt. Die Borstenbüschel sind bei dieser Bürste in Öffnungen des Basisteils so eingesetzt, daß sie die Öffnung ausfüllen, wobei die außenliegenden Borsten der Büschel an der Wand der Öffnungen anliegen.A known brush of this type (US-PS 29 17 758) is housed in a handle electric drive set in vibrations, the frequency of which is 50 to 60 Hz. The tufts of bristles are in this brush inserted into openings of the base part so that they fill the opening, the the outer bristles of the tufts rest against the wall of the openings.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Art der Befestigung der Borstenbüschel die Borsten nach verhältnismäßig kurzer Zeit abbrechen. Dies ist auf Ermüdungserscheinungen in den Borsten zurückzuführen, die unter der Einwirkung der von dem Antrieb erzeugten Schwingungen, insbesondere an ihren Berührungsstellen mit der Wand der sie aufnehmenden Öffnungen, besonders aber im Randbereich dieser Öffnungen großer Beanspruchung ausgesetzt sind. Auch läßt der Reinigungseffekt der bekannten, mit Netzfrequenz angetriebenen BürsteIt has been shown that with this type of attachment of the tufts of bristles, the bristles are relatively cancel for a short time. This is due to signs of fatigue in the bristles that are under the Effect of the vibrations generated by the drive, especially at their points of contact with the Wall of the openings accommodating them, but especially in the edge area of these openings that are subject to great stress are exposed. The cleaning effect of the known brush, which is driven with mains frequency, also leaves the cleaning effect

zu wünschen übrig. Ein anderes bekanntes Zahnbehandlungsgerät (US-PS 30 76 904) arbeitet in einem wesentlich höheren Frequenzbereich zwischen 5000 bis 40 000 Hz. Dieses bekannte Gerät ist für zahnärztliche Behandlungen bestimmt und arbeitet mit einem starren ; Werkzeug. Die sich bei der Verwendung von Borsten ergebenden Probleme treten bei dem bekannten Gerät nicht auf.to be desired. Another known dental treatment device (US-PS 30 76 904) works in a much higher frequency range between 5000 to 40 000 Hz. This known device is intended for dental treatments and works with a rigid ; Tool. The problems resulting from the use of bristles do not occur in the known device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reinigungseffekt einer Zahnbehandlungsbürste der eingangs angegebenen Art zu verbessern und zugleich Ermüdungserscheinungen und -brüche der Borsten zu verhindern.The invention is based on the object of the cleaning effect of a dental brush To improve the initially specified type and at the same time signs of fatigue and breakage of the bristles impede.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufgeführten Mittel i> vorgesehen.To solve this problem, the means listed in the characterizing part of the main claim are i> intended.

Dadurch, daß die Schwingungen, mit denen die Bürste angetrieben wird, im Ultraschallbereich liegen, worunter hier Schwingungszahlen bis 100 000 Hz verstanden werden sollen, wird mit den Borsten nicht nur ein mechanischer Abrieb an den Zähnen erzeugt, sondern infolge der bei den hohen Frequenzen auftretenden Eigenschwingungen der Borsten wird auch durch φ Kavitationswirkung Material von den Zähnen abgetragen. Die bei den hohen Frequenzen erhöhten Beanspru- 2 > chungen der Borsten werden durch die von einem Bindemittel gebildete Kupplungseinrichtung so gering gehalten, daß ihre Lebensdauer wesentlich verlängert wird. Dabei ist das Fernhalten der Borsten von der Wand der Öffnung von besonderer Bedeutung, da hierdurch eine maximale Energiemenge mit einem minimalen Wärmeverlust auf die Borsten übertragen wird. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ergänzungen des Gegenstandes des Hauptanspruchs angegeben.Because the vibrations with which the brush is driven are in the ultrasonic range, which should be understood here to mean frequencies of up to 100,000 Hz, the bristles not only generate mechanical abrasion on the teeth, but also as a result of the high frequencies occurring Natural vibrations of the bristles are also carried away from the teeth by φ cavitation effect. The stresses on the bristles, which are increased at the high frequencies, are kept so low by the coupling device formed by a binding agent that their service life is significantly extended. It is particularly important to keep the bristles away from the wall of the opening, since this allows a maximum amount of energy to be transferred to the bristles with a minimum of heat loss. Advantageous developments and additions to the subject matter of the main claim are specified in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and will be described in more detail below explained. It shows

Fig. 1 eine Gesamtansicht teilweise im Schnitt einer Bürste für Schwingungen im Ultraschallbereich, die mit einem Zahnbehandlungsgerät verbunden ist,Fig. 1 is an overall view partially in section of a Brush for vibrations in the ultrasonic range, which is connected to a dental treatment device,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Bürste gemäß F i g. 1,F i g. 2 shows a plan view of the brush according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht, z. T. im Schnitt, der Bürste gemäß F i g. 2,F i g. 3 is a side view, e.g. T. in section, the brush according to FIG. 2,

gk Fig.4 eine Darstellung der Schwingung eines einzelnen Borstenelementes in vergrößertem Maßstab, gk Figure 4 illustrates the vibration of a single bristle member on an enlarged scale,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Bürste gemäß F i g. 3, wobei die Anordnung eines einzelnen Borstenbüschels innerhalb der Bürstenbasis mit dem Bindemittel für dessen Befestigung an dem Basisteil veranschaulicht ist,F i g. 5 shows, on an enlarged scale, a section through part of the brush according to FIG. 3, where the Placement of a single tuft of bristles within the brush base with the binding agent for it Attachment to the base part is illustrated,

F i g. 6 und 7 ähnliche Schnitte wie F i g. 5, in denen dargestellt ist, wie das Bindemittel verschieden geformt sein kann,F i g. 6 and 7 similar sections as F i g. 5, which show how the binder is shaped differently can be,

F i g. 8 und 9 ähnliche Ansichten wie F i g. 2 bzw. 3 einer schallisolierten Bürste,F i g. 8 and 9 are views similar to those in FIG. 2 or 3 of a soundproof brush,

F i g. 10 eine vergrößerte Teilansicht einer Bürste mit abgewandelten Borstenbüscheln, deren einzelne Borstenelemente verschiedene Länge aufweisen,F i g. 10 an enlarged partial view of a brush with modified tufts of bristles, their individual bristle elements have different lengths,

F i g. 11 und 12 ähnliche Ansichten wie F i g. 2 bzw. 3, feo wobei die Borstenbüschel jedoch mit einem die Durchblutung des Zahnfleisches anregenden Element zusammenwirken,F i g. 11 and 12 are views similar to those in FIG. 2 or 3, feo with the tufts of bristles interacting with an element that stimulates blood flow in the gums,

F i g. 13 und 14 ähnliche Ansichten wie F i g. 2 bzw. 3, wobei die Schwingungsenergie jedoch in einer im wesentlichen parallel zur Richtung der Borstenelemente verlaufenden Ebene zugeführt wird.F i g. 13 and 14 are similar views to FIG. 2 or 3, however, the vibrational energy in a substantially parallel to the direction of the bristle elements running plane is supplied.

In den Fig. 1 bis 3 enthält die allgemein mit 10 In Figs. 1 to 3, generally designated 10 includes

jojo

3333

4040

4545

^r)0 bezeichnete Bürste eine Bürstenbasis 12, der Ultraschallschwingungen ausführen kann, mit Halteeinrichtungen 20, welche die Bürste mit dem Zahnbehandlungsgerät 100 für die Zahnreinigung verbinden, und eine Anzahl von einzelnen Borstenbüscheln 25, die entweder senkrecht zur allgemeinen Schwingungsrichtung oder ihr gegenüber leicht nach vorwärts geneigt angeordnet sind. Die Borstenbüschel 25 sind einzeln, z. B. durch Kupplungseinrichtungen mit der Bürstenbasis 12 verbunden. Die Bürste 10 wird beim Bürsten auf übliche Weise an das Gebiß 130 angelegt. Am Zahnfleisch 131 ist eine flüssige bzw. halbflüssige Schicht, die aus einer Zahncreme bestehen kann, vorgesehen. Das heißt, die Bürste wird in den Mund eingeführt und an die Oberfläche der Zähne mit verhältnismäßig leichtem Druck angelegt, so daß jederzeit einige der Borstenbüschel 25 mit den Zähnen in Berührung stehen. Nun wird das Zahnbehandlungsgerät 100 mit der Hand über die Zähne hinwegbewegt, wobei gleichzeitig die Bürste 10 mit Ultraschallgeschwindigkeit in Längsrichtung in Schwingung versetzt wird, wie dies durch den Doppelpfeil 11 in Fig. 1 angedeutet ist. Die Borstenbüschel 25, die in der Bürste 10 befestigt sind, werden in Schwingung gehalten, wenn sie über die Zahnfläche und die Zwischenräume gleiten, wobei ihre freien Enden mit Ultraschallgeschwindigkeit vibrieren, so daß eine besonders gute Reinigungswirkung erzielt wird. ^r ) 0 designated brush a brush base 12, which can carry out ultrasonic vibrations, with holding devices 20, which connect the brush to the dental treatment device 100 for tooth cleaning, and a number of individual tufts of bristles 25, either perpendicular to the general direction of vibration or slightly forward opposite it are arranged inclined. The tufts of bristles 25 are individually, e.g. B. connected to the brush base 12 by coupling devices. The brush 10 is applied to the denture 130 in the usual manner during brushing. A liquid or semi-liquid layer, which can consist of a toothpaste, is provided on the gums 131. That is, the brush is inserted into the mouth and applied to the surface of the teeth with relatively light pressure so that some of the tufts of bristles 25 are in contact with the teeth at all times. The dental treatment device 100 is now moved over the teeth by hand, with the brush 10 being simultaneously set to vibrate at ultrasonic speed in the longitudinal direction, as indicated by the double arrow 11 in FIG. 1. The tufts of bristles 25, which are fastened in the brush 10, are kept vibrating when they slide over the tooth surface and the spaces, with their free ends vibrating at ultrasonic speed, so that a particularly good cleaning effect is achieved.

Das Zahnbehandlungsgerät 100 umfaßt einen Bürsteneinsatz 102 und einen Griff 104, der den Einsatz 102 aufnimmt.The dental treatment device 100 includes a brush insert 102 and a handle 104 that receives the insert 102.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der BürsteneinsatzAs can be seen from Fig. 1, the brush insert comprises

102 ein Antriebsglied 103, das aus einem längeren magnetostrictiven Element 106 und einem Verbindungskörper 107 besteht, der am einen Ende des magnetostrictiven Elements 106 starr, z. B. durch Verschweißen, befestigt ist. Das magnetostrictive Element 106 besteht aus einem magnetostrictiven Material, das durch ein entsprechend orientiertes, von einem Generator erzeugtes Magnetfeld in Schwingung versetzt wird.102 a drive member 103, which consists of a longer magnetostrictive element 106 and a connecting body 107 which is rigid at one end of the magnetostrictive element 106, for. B. is attached by welding. The magnetostrictive element 106 consists of a magnetostrictive material which is set into oscillation by a correspondingly oriented magnetic field generated by a generator.

Hinsichtlich der relativen Abmessungen des magnetostrictiven Teils 106 zeigt es sich, daß das AntriebsgliedWith regard to the relative dimensions of the magnetostrictive part 106, it is found that the drive member

103 beim Einbringen in ein entsprechend orientiertes Magnetfeld eine deutliche Verlängerung erfährt. Läßt man also ein Magnetfeld von wechselnder Stärke darauf einwirken, so ändert sich die Länge des Antriebsgliedes 103 entsprechend diesem Wechsel. Gemäß bekannter Prinzipien richtet man die Länge des magnetostrictiven Rohres 106 derart ein, daß sie einer ganzen Zahl von Halb-Wellenlängen im Material bei der Antriebsfrequenz entspricht. Auf diese Weise läßt sich eine maximale Energieumwandlung vom Magnetfeld zur mechanischen Schwingung erreichen. Andere Formen von Einrichtungen zur Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie, z. B. piezoelektrische Energieumwandler oder Ferrite, können ebenfalls verwendet werden.103 is significantly lengthened when it is introduced into a correspondingly oriented magnetic field. Leaves if a magnetic field of varying strength is acted on it, the length of the drive member changes 103 corresponding to this change. According to known principles, one sets the length of the magnetostrictive Tube 106 such that it has an integer number of half-wavelengths in the material at the drive frequency is equivalent to. In this way, a maximum energy conversion from the magnetic field to achieve mechanical vibration. Other forms of electrical to mechanical energy, e.g. Piezoelectric energy converters or ferrites can also be used will.

Das Verbindungsglied 107 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, das Schwingungen aufrechterhalten kann, und die Bürste 10 ist am vorderen Ende 108 des Verbindungsgliedes über Befestigungseinrichtungen 20 starr befestigt. Die letzteren können aus einem Gewindeansatz 21, der sich vom rückwärtigen Ende 13 der Bürstenbasis 12 her erstreckt, und einer komplementären Gewindebohrung 109 im Verbindungsglied 107 bestehen, wodurch die Schwingbewegung am vorderen Ende 108 des Antriebsgliedes 103 ungebremst auf die Bürste 10 und damit auf die darin angeordneten Borstenbüschel 25 übertragen wird.The link 107 can be made of any suitable material capable of sustaining vibrations, and the brush 10 is rigidly attached to the front end 108 of the link via fasteners 20. The latter can consist of a threaded extension 21, which extends from the rear end 13 of the brush base 12, and a complementary threaded hole 109 in the connecting member 107 , whereby the oscillating movement at the front end 108 of the drive member 103 is unbraked on the brush 10 and thus on the therein arranged bristle tufts 25 is transferred.

Das magnetostrictive Element 106 und das Verbindungsglied 107 sind umgeben von einem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse 110 aus einem flüssigkeitsdichten Material, das durch nicht dargestellte Einrichtungen festgehalten wird. Das rückwärtige Ende des Gehäuses 110 ist verdickt und mit einem Querschlitz 112 versehen, in dem ein entsprechend angeordneter Zapfen im Handgriff 104 sitzt. An seinem entgegengesetzten Ende ist das Gehäuse 110 mit einem Ansatz 113 von geringem Durchmesser versehen, in welchen das Bürstengehäuse 114 eingreift, das im Querschnitt im allgemeinen zylindrisch und mit einer öffnung an der Längsseite versehen ist, durch welche die Borstenbüschel 25 herausragen. Das Gehäuse 114 kann so ausgebildet sein, daß es fest in dem Ansatz 113 mit verringertem Durchmesser sitzt und nur entfernt wird, wenn die Bürste 10 ersetzt werden soll, z. B. wenn die Borstenbüschel 25 so weit verbraucht sind, daß sie ihre Wirkung eingebüßt haben.The magnetostrictive element 106 and the link 107 are surrounded by one in general cylindrical housing 110 made of a liquid-tight Material held by devices not shown. The rear end of the case 110 is thickened and provided with a transverse slot 112, in which a correspondingly arranged pin sits in the handle 104. At its opposite end is the housing 110 with a shoulder 113 of low Provided diameter in which the brush housing 114 engages, which in cross section is generally is cylindrical and is provided with an opening on the longitudinal side through which the tufts of bristles 25 stick out. The housing 114 can be designed so that it is firmly in the projection 113 with reduced Diameter sits and is only removed when the brush 10 is to be replaced, e.g. B. if the Bristle tufts 25 are so far used that they have lost their effectiveness.

Der Handgriff 104 besteht aus einem rohrförmigen Abschnitt 116 und einem Ansatz 117, der in den Abschnitt 116 paßt. Zwischen dem Handgriff 104 und dem Gehäuse 110 ist ein ringförmiger Zwischenraum freigelassen, der sich fast über die Gesamtlänge des Handgriffs erstreckt.The handle 104 consists of a tubular portion 116 and a projection 117, which is in the Section 116 fits. There is an annular space between the handle 104 and the housing 110 left free, which extends almost the entire length of the handle.

Innerhalb des Ringraumes ist ein isolierter Draht 118 schraubenförmig aufgewickelt, um das Magnetfeld zu erzeugen. Am rückwärtigen Ende des rohrförmigen Abschnitts 116 ist ein Teil 120 mit verringertem Durchmesser ausgebildet, der den Bürsteneinsatz 102 eng umschließt. Ein entsprechender Teil 121 ist am vorderen Ende des Ansatzes 117 vorgesehen, so daß der Einsatz 102 fest im Handgriff 104 sitzt. Am Gehäuse 110 ist ein Zapfen 122 angeordnet, so daß der Einsatz 102 aus dem Handgriff mit entsprechendem Kraftaufwand herausgenommen werden kann.Inside the annulus is an insulated wire 118 wound in a helix to create the magnetic field. At the rear end of the tubular In section 116, a portion 120 of reduced diameter is formed which forms the brush insert 102 tightly encloses. A corresponding part 121 is provided at the front end of the projection 117 so that the Insert 102 is firmly seated in the handle 104. On housing 110 a pin 122 is arranged so that the insert 102 from the handle with a corresponding effort can be removed.

Die Enden des Drahtes 118 werden über ein Leitungskabel 125 herausgeführt, das in einen Stecker 126 mündet. Dieser enthält ein Paar Stifte 127, die in eine Hochfrequenzstromquelle eingeführt werden können, mit deren Hilfe elektrische Oszillationen bis 100 000 Schwingungen je Sekunde erzeugt werden können. Diese elektrischen Schwingungen werden beispielsweise nach dem magnetostriktiven Prinzip in mechanische Schwingungen umgewandelt, von denen die im Ultraschallbereich liegenden Schwingungen in der Bürste genutzt werden.The ends of the wire 118 are led out via a lead cable 125 which is inserted into a plug 126 opens. This contains a pair of pins 127 that can be inserted into a high frequency power source, with the help of which electrical oscillations of up to 100,000 oscillations per second can be generated can. These electrical oscillations are, for example, according to the magnetostrictive principle in converted into mechanical vibrations, of which the vibrations in the ultrasonic range are converted into the brush can be used.

Aus F i g. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Bürstenbasis 12 aus einem Hinterabschnitt 14 und einem schmaleren Basisteil 15 besteht, die beide einen rechteckigen Querschnitt haben können und aus einem kompakten Stück eines Materials bestehen, das die Übertragung von Ultraschallschwingungen aushält. An der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte hat die Bürstenbasis 12 eine Abrundung 19, um die einwandfreie Übertragung der Hochfrequenzschwingungen ohne Beeinträchtigung der Festigkeit der Bürstenbasis zu gewährleisten. Die Querschnittsänderung von dem hinteren Abschnitt 14 zum Vorderabschnitt 15 wirkt als akustischer Impedanzwandler, um die Amplitude der Schwingung zu erhöhen. Die Bürstenbasis 12 ist mit einer Anzahl öffnungen 16 von rundem Querschnitt zur Aufnahme der Borstenbüschel versehen. Die Achsen der öffnungen 16 liegen in einer Ebene, die im wesentlichen normal zu der Oberfläche 17 der Basis 12 ist, wobei sich diese Oberfläche 17 ihrerseits im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der longitudinalen Schwingungen erstreckt. Die öffnungen 16 können sich durch die Basis hindurch erstrecken (siehe Fig.3) oder in Form von nicht durchgehenden Löchern ausgebildet sein, die von der Frontfläche 17 ausgehend enden, ehe sie die Rückseite 18 der Basis 12 erreichen. Wie aus Fig.2 ersichtlich, bilden die öffnungen 16 zwei parallellaufende Reihen und sind allseitig im gleichen Abstand voneinander angeordnet.From Fig. 2 and 3 it can be seen that the brush base 12 consists of a rear section 14 and a narrower one Base part 15 consists, both of which can have a rectangular cross section and a compact one Are made of a piece of material that can withstand the transmission of ultrasonic vibrations. At the junction of the two sections, the brush base 12 has a rounding 19 to ensure proper transmission of high frequency vibrations without affecting the strength of the brush base. The change in cross-section from the rear section 14 to the front section 15 acts as an acoustic one Impedance converter to increase the amplitude of the oscillation. The brush base 12 is with a number openings 16 of round cross-section for receiving the tufts of bristles. The axes of the openings 16 lie in a plane which is substantially normal to the surface 17 of the base 12, which is Surface 17 for its part is essentially parallel to the direction of movement of the longitudinal vibrations extends. The openings 16 can extend through the base (see FIG. 3) or in the form of not through holes be formed, which end from the front surface 17, before they Reach back 18 of base 12. As can be seen from Figure 2, the openings 16 form two parallel running Rows and are arranged on all sides at the same distance from each other.

Wie bereits festgestellt, ist bei den bekannten Bürsten keine gute, längere Übertragung der SchwingbewegungAs already stated, the known brushes do not have a good, prolonged transmission of the oscillating movement

ίο von der Bürstenbasis auf die einzelnen Borsten der Borstenbüschel möglich, ohne daß die Borsten 26, die im allgemeinen die Borstenbüschel umfassen, ermüden. Es wurde jedoch festgestellt, daß befriedigende Kupplungseinrichtungen erhalten werden können, wenn man ein Bindemittel in Form eines im allgemeinen harten Epoxyharzes verwendet, das die der Basis 12 vom Antriebsglied 103 erteilte Vibrationsbewegung den Borstenbüscheln 25 mitteilt.ίο from the brush base to the individual bristles of the Bristle tufts possible without the bristles 26, which generally include the bristle tufts, fatigue. It however, it has been found that satisfactory coupling devices can be obtained if one a binder in the form of a generally hard epoxy resin used which is that of the base 12 dated Drive member 103 imparted vibration movement to the tufts of bristles 25.

Gewisse Merkmale der Bürste lassen sich am besten anhand des Durchmessers und der Länge der Borstenelemente 26 erklären, die sich von der Oberfläche 17 des Basisteiles 15 der Bürste 10 aus erstrecken. F i g. 4 zeigt schematisch eine einzelne Borste 26, die in einer Ebene schwingen soll, die im wesentlichen normal zu seinerCertain features of the brush are best identified by the diameter and length of the bristle elements 26, which extend from the surface 17 of the base part 15 of the brush 10. F i g. 4 shows schematically a single bristle 26 intended to vibrate in a plane substantially normal to it

.?5 Längsachse ist, wie dies der Doppelpfeil der Richtung 11 der Schwingungen andeutet. Auf diese Weise bildet sich im Inneren der Borste ein einer stehenden Welle entsprechendes Bewegungsschema aus, so daß in dem Spitzen- oder Endteil 28 Biegungsschwingungen er-.? 5 is the longitudinal axis, as indicated by the double arrow in the direction 11 which indicates vibrations. In this way, a standing wave is formed inside the bristle corresponding movement scheme, so that in the tip or end part 28 bending vibrations

jo zeugt werden. Die Bürste ist so ausgestaltet, daß die Spitze 28 der einzelnen Borste 26 unter Biegung vibriert, womit auf die Oberfläche der Zähne eine scheuernde Bewegung ausgeübt wird. Was die Technologie der Borstenbewegung betrifft, so haben wir es hier mit hochfrequenten Biegeschwingungen von dünnen Stäbchen zu tun. Die Wellenlänge der Biegewelle in der Einzelborste ist gegeben durch die einfache Gleichung:jo be fathered. The brush is designed so that the Tip 28 of the individual bristle 26 vibrates while bending, causing a chafing effect on the surface of the teeth Movement is exercised. As for bristle movement technology, we have it here to do high-frequency bending vibrations of thin rods. The wavelength of the flexural wave in the Single bristle is given by the simple equation:

worinwherein

= I α · Z₀ (Borsten von kreisförmigem Querschnitt), = I α Z ₀ (bristles of circular cross-section),

= Wellenlänge einer Biegeschwingung bei der Arbeitsfrequenz des Zahnbehandlungsgerätes; = Wavelength of a flexural oscillation at the working frequency of the dental treatment device;

= Umfang der Einzelborste
(.-τ χ 0 der Borste);= Circumference of the single bristle
(.-τ χ 0 of the bristle);

= Wellenlänge einer Longitudinalwelle im Borstenmaterial;= Wavelength of a longitudinal wave in the bristle material;

c = Schallgeschwindigkeit im Borstenmaterial; / = Arbeitsfrequenz des Zahnbehandlungsgerätes. c = speed of sound in the bristle material; / = Working frequency of the dental treatment device.

Geht man beispielsweise von einer Einzelborste von 0,254 mm Durchmesser bei 25 kHz aus und nimmt eine Schallgeschwindigkeit von 254 χ 10³ cm/sec im Borstenmaterial an, dann istAssuming, for example, a single bristle 0.254 mm in diameter at 25 kHz and assuming a speed of sound of 254 χ 10 ³ cm / sec in the bristle material, then is

X₁ =X ₁ =

0,0254 · π χ 254 · IQ³
25-10³ 0.0254 π χ 254 IQ ³
25-10 ³

= 0,9 cm .= 0.9 cm.

Die Biegewellenlänge ist somit im allgemeinen gleich oder geringer als die Länge der Borste bei 25 kHz. Das bedeutet, daß die durchschnittliche Borste 26 wahrscheinlich ungefähr so schwingt, wie dies in Fig.4The bending wavelength is thus generally the same as or less than the length of the bristle at 25 kHz. That means that the average bristle 26 is likely to vibrate roughly as shown in FIG

dargestellt ist. Ein wichtiger Aspekt bei der Reinigungswirkung ist die dabei auftretende Kavitationswirkung, die hervorgebracht wird, wenn eine Flüssigkeitsschicht 132 in F i g. 1 Ultraschallschwingungen ausgesetzt ist.is shown. An important aspect of the cleaning effect is the cavitation effect that occurs, which is produced when a liquid layer 132 in FIG. 1 is exposed to ultrasonic vibrations.

Wie aus F i g. 5 — einer vergrößerten Darstellung des Zusammenwirkens zwischen dem Borstenbüschel 25, dem Bindemittel 36 und der Öffnung 16 — hervorgeht, besteht das Borstenbüschel 25 aus mehreren einzelnen Borsten 26 mit festgelegten Enden 27 und freien Enden 28, die in die verschiedenen Teile der Mundhöhle eingreifen. Das Borstenbüschel 25 ist in einem Winkel zu der durch den Doppelpfeil 11 angedeuteten Schwingungsrichtung angeordnet, so daß in den Borstenbüscheln Biegeschwingungen erregt werden. Der Umfang, bis zu dem das Borstenbüschel verbogen wird, kann schwanken; im allgemeinen wurde gefunden, daß ein Winkel von 90 bis 45° mit der verlängerten Schwingungslinie am zweckmäßigsten ist. Die Borsten 26 sind eingebettet oder eingegossen in das Bindemittel 36, um eine ausreichende Übertragung der Schwingungsenergie zu gewährleisten. Eine Einbettungstiefe von 0,2 cm hat sich für Borsten von 0,02 bis 0,03 cm Durchmesser ^ als ausreichend erwiesen. Wesentlich ist, daß das Bindemittel zur Übertragung der Schwingungen des Basisteils auf die Borstenelemente im wesentlichen den gesamten durch die öffnungen 16 definierten Bereich einnimmt, damit die Schwingungen richtig übertragen werden. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, wird dies dadurch erreicht, daß das Bindemittel die öffnung 16 voll ausfüllt und die oberen Enden 27 des Borstenbüschels 25 fest umschließt. Das Bindemittel 36 schließt im wesentlichen glatt ab mit der Oberfläche 17 des Basisteiles 15, von wo sich das Borstenbüschel erstreckt.As shown in FIG. 5 - an enlarged illustration of the interaction between the tuft of bristles 25, the binding agent 36 and the opening 16 - emerges, the tuft of bristles 25 consists of several individual ones Bristles 26 with fixed ends 27 and free ends 28 which extend into different parts of the oral cavity intervention. The tuft of bristles 25 is at an angle to the direction of oscillation indicated by the double arrow 11 arranged so that bending vibrations are excited in the tufts of bristles. The scope up to which the tuft of bristles is bent can fluctuate; in general it has been found that a Angle of 90 to 45 ° with the extended line of oscillation is most appropriate. The bristles 26 are embedded or cast in the binder 36 to ensure sufficient transmission of the vibrational energy to ensure. An embedding depth of 0.2 cm has been found for bristles with a diameter of 0.02 to 0.03 cm ^ proved to be sufficient. It is essential that the binder to transmit the vibrations of the Base part on the bristle elements essentially the entire area defined by the openings 16 assumes so that the vibrations are transmitted correctly. As shown in FIG. 5 it becomes apparent achieves that the binding agent completely fills the opening 16 and the upper ends 27 of the tuft of bristles 25 firmly encloses. The binder 36 terminates essentially smoothly with the surface 17 of the base part 15, from where the tuft of bristles extends.

F i g. 6 entspricht im wesentlichen der F i g. 5, außer daß die Kupplungseinrichtung 35a, die aus einem Bindemittel 36a besteht und das Borstenbüschel 25a dicht umgibt, in einem vorstehenden Teil 38 ausläuft, der sich im wesentlichen oberhalb der Oberfläche 17a des Basisteiles 15a befindet, von dem aus sich das Borstenbüschel nach außen erstreckt. Bei der Herstellung der Bürsten hat es sich bei gewissen Größen und Ausführungsformen oder Konfigurationen als wünschenswert erwiesen, vor der Einführung der Borsten 26a in die betreffenden öffnungen 16a die oberen Enden φ 27 a der Borsten zusammenfassen. Wie aus Fig.6 ersichtlich, wird aus den oberen Enden 27a des Borstenbüschels 25a ein Kopfteil 39 in Form einer einheitlichen Masse gebildet, so daß das Borstenbüschel als ein einheitliches Teil gehandhabt werden kann. Es wird demnach an dem Borstenbüschel ein Kopf 39 vorgesehen, der die Borsten an einem Ende verbindet, so daß ein einheitliches Bauteil entsteht, das eine Erleichterung bei der Herstellung mit sich bringt und zusätzlich sicherstellt, daß die Schwingungsenergie über das Bindemittel 36a auf die einzelnen Borsten 26a richtig übertragen wird.F i g. 6 corresponds essentially to FIG. 5, except that the coupling device 35a, which consists of a binding agent 36a and tightly surrounds the tuft of bristles 25a, terminates in a protruding part 38 which is substantially above the surface 17a of the base part 15a from which the tuft of bristles extends outward . In the manufacture of the brushes, it has proven to be desirable in certain sizes and embodiments or configurations to combine the upper ends φ 27a of the bristles before the introduction of the bristles 26a into the relevant openings 16a. As can be seen from FIG. 6, a head part 39 in the form of a unitary mass is formed from the upper ends 27a of the tuft of bristles 25a, so that the tuft of bristles can be handled as a unitary part. A head 39 is therefore provided on the tuft of bristles, which connects the bristles at one end, so that a unitary component is created which facilitates manufacture and additionally ensures that the vibrational energy is transmitted to the individual bristles via the binding agent 36a 26a is correctly transmitted.

Wenn das Bindemittel die öffnung 16a im wesentlichen ganz ausfüllt, wird ein gewisser Teil davon zwischen die einzelnen Borsten von deren oberem Ende her eindringen und so gleichzeitig die Borsten in ihrer Stellung fixieren und die Schwingungsenergie auf sie übertragen.If the binding agent is the opening 16a substantially completely fills, a certain part of it is between the individual bristles of their upper end penetrate here and at the same time fix the bristles in their position and the vibration energy on them transfer.

Es sind die verschiedensten Mittel denkbar, um die Enden der Borsten zusammenzufassen; beispielsweise kann man mit Hilfe einer Wärmequelle die Borsten zum Schmelzen bringen und sie gegenseitig fest verbinden. Die Tiefe, bis zu welcher das Borstenbüschel in das Bindemittel eingebettet wird, hängt von dem Durchmesser und der Größe des Büschels sowie von der Anzahl der darin enthaltenen Borsten ab.The most varied of means are conceivable for combining the ends of the bristles; for example you can bring the bristles to melt with the help of a heat source and connect them firmly to each other. The depth to which the tuft of bristles is embedded in the binder depends on the diameter and the size of the tuft and the number of bristles it contains.

Während in F i g. 5 und 6 das Bindemittel als im wesentlichen glatt mit der Oberfläche der Bürstenbasis abschließend oder als darüber hinausragender Teil 38 dargestellt wurde, wurde gefunden, daß die Lebensdauer des Borstenbüschels wesentlich verlängert werden kann, wenn das das Borstenbüschel umgebende Bindemittel so geformt wird, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.While in FIG. 5 and 6 show the binder as being substantially smooth with the surface of the brush base finally or as protruding part 38 was shown, it was found that the service life of the bristle tuft can be significantly extended if the surrounding the bristle tuft Binder is shaped as shown in FIG.

Bei dieser Ausführungsform des Bindemittels wird um die Enden 276 des Borstenbüschels 256 herum bzw. zwischen dem Büschel und der Wand der öffnung 166 ein eingezogener ausgesparter Bereich 41 freigelassen. Dieser eingezogene Bereich geht von der Oberfläche 176 des Basisteiles \5b aus und hat eine konkave gewölbte Oberfläche 42, welche nach dem inneren Ende 276 der Borstenelemente 266 endet. Es ist im wesentlichen dieser konkaven Oberfläche zu verdanken, daß die Konzentration der Beanspruchung während der Biegebewegung der freien Enden 286 der einzelnen Borsten 266 verringert wird, wenn diese in Berührung mit den Zähnen oder dem Zahnfleisch in der Mundhöhle des Benutzers stehen. Die gestrichelten Linien in F i g. 7 deuten an, wie die konturierte Oberfläche 42, die einen ganz bestimmten Radius haben kann, den Ausschlag der Borsten 266 begrenzt; es wurde gefunden, daß dieser Radius dazu beiträgt, die Lebensdauer der einzelnen Borsten im Borstenbüschel wesentlich zu verlängern.In this embodiment of the binding agent, a recessed, recessed area 41 is left free around the ends 276 of the tuft of bristles 256 or between the tuft and the wall of the opening 166. This drawn-in area starts from the surface 176 of the base part 5b and has a concave curved surface 42 which ends after the inner end 276 of the bristle elements 266. It is largely due to this concave surface that the stress concentration is reduced during the bending movement of the free ends 286 of the individual bristles 266 when they are in contact with the teeth or gums in the oral cavity of the user. The dashed lines in FIG. 7 indicate how the contoured surface 42, which can have a very specific radius, limits the deflection of the bristles 266; it has been found that this radius helps to extend the life of the individual bristles in the bristle cluster substantially.

Auf diese Weise besteht, je nach der Anzahl der Borsten im Borstenbüschel, ein Kranz von Borsten 266, die fortwährend an die eingezogene Oberfläche 42 anstoßen, so lange das Gerät in Benutzung ist. Was die inneren Borsten des Büschels betrifft, die nicht an die Oberfläche 42 anstoßen, so haben diese den Vorteil, jeweils an eine mit der genannten Oberfläche in Berührung kommende benachbarte Borste anzustoßen, so daß sie hinsichtlich ihres Ausschlagwinkels ebenfalls geführt werden. Diese inneren Borsten neigen dazu, gegen die äußeren Borsten anzustoßen und sich in Übereinstimmung mit diesen zu bewegen, so daß sie im wesentlichen im gleichen Sinne wie diese beeinflußt werden, obgleich sie nicht mit der eingezogenen Oberfläche in Kontakt kommen. Ebenso können selbst die innersten Borsten, die von den in unmittelbare Berührung mit der Wand der öffnung 166 kommenden Borsten entfernt sind, doch von der eingezogenen gewölbten Oberfläche 42 profitieren.In this way, depending on the number of bristles in the bristle cluster, there is a ring of bristles 266, which continually abut the indented surface 42 as long as the device is in use. What the inner bristles of the tuft, which do not abut surface 42, have the advantage of to abut an adjacent bristle that comes into contact with the named surface, so that they are also guided with regard to their deflection angle. These inner bristles tend to to abut against the outer bristles and to move in accordance with them so that they are in the essentially affected in the same way as this, although not with the drafted Come into contact with the surface. Likewise, even the innermost bristles that come from the in immediate Contact with the wall of the opening 166 coming bristles are removed, but from the retracted curved surface 42 benefit.

Die F i g. 8 und 9 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel bei der die Bürste 10c/ mit dem Basisteil 45 eine rechteckige Gestalt hat. Sie kann aus Aluminium oder einem anderen Metall gegossen oder anderweitig gefertigt sein. An der Basis ist eine Anzahl öffnungen 16c/ vorgesehen, die sich im wesentlichen senkrecht zu der Fläche 46 erstrecken und eine Anzahl Borstenbüschel 25c/ aufnehmen können. Das Einsatzende 47 des Basisteils 45 ist mit einem Gewindeansatz 21c/versehen, über den die Bürste an dem herausnehmbaren Bürsteneinsatz 102 festgeschraubt werden kann. Bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Borstenbüschel 25c/ im wesentlichen senkrecht zu der Longitudinalschwingung, die in diesem Basisabschnitt hervorgerufen wird, so daß die Biegeschwingungen gemäß F i g. 4 an den Spitzen 28c/der einzelnen Borsten 26c/auftreten.The F i g. 8 and 9 show another exemplary embodiment in which the brush 10c / with the base part 45 is a has a rectangular shape. It can be cast from aluminum or another metal, or otherwise be made. A number of openings 16c / are provided on the base, which are essentially perpendicular to of surface 46 and can accommodate a number of tufts of bristles 25c /. The end of use 47 of the Base part 45 is provided with a threaded attachment 21c /, via which the brush can be screwed to the removable brush insert 102. at In this embodiment, the tufts of bristles 25c / extend essentially perpendicular to the longitudinal oscillation, which is caused in this base section, so that the flexural vibrations according to FIG. 4th occur at the tips 28c / of the individual bristles 26c /.

Wie in F i g. 1 dargestellt, ist der Bürsteneinsatz am vorderen Ende mit einem Bürstengehäuse 114 versehen, und obgleich das Gehäuse im allgemeinen so wirkt, daß das Basisteil vor einem Kontakt mit den Zähnen oderAs in Fig. 1, the brush insert is provided with a brush housing 114 at the front end, and although the housing generally acts to keep the base from contacting the teeth or

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dem Zahnfleisch des Benutzers isoliert wird, erwies es sich als wünschenswert, an der Bürstenbasis noch Einrichtungen 50 zur akustischen Isolierung vorzusehen, so daß die Bürste mit oder ohne Gehäuse benutzt werden kann. Sollte beispielsweise das Gehäuse ·> während des Gebrauchs lose werden, und sogar wenn es für einen Augenblick mit der Bürstenbasis, die mit Ultraschallfrequenzen zum Schwingen gebracht wird, in Berührung kommt, so würde, falls die Basis nicht akustisch isoliert ist, ein störender Lärm auftreten, der ι ο sich sofort auf den Benutzer übertragen würde. Akustische Isoliereinrichtungen an der Bürstenbasis eignen sich auch dazu, jede übliche Art von Lärm zu verringern, einerlei ob er durch die Kavitationswirkung hervorgerufen wird oder anderer Herkunft ist, der als r> Arbeitsgeräusch bei Benutzung der Ultraschallzahnbürste auftrittIf the user's gums are isolated, it was found desirable to still have it on the brush base Provide means 50 for acoustic isolation so that the brush can be used with or without a housing can be. For example, should the case ·> become loose during use, and even when it is for a moment with the brush base, which is vibrated at ultrasonic frequencies, in If the base is not acoustically isolated, there would be a disturbing noise that ι ο would be transferred to the user immediately. Acoustic isolation devices on the brush base are also suitable for reducing any common type of noise, regardless of whether it is caused by the effect of cavitation is caused or is of other origin than r> Work noise occurs when using the ultrasonic toothbrush

Es erwies sich als zweckmäßig und daher als bevorzugt, praktisch die gesamte Bürstenbasis mit einer Schicht 50 zu überziehen, beispielsweise mit Schwamm- 2» gummi oder einem anderen Stoff, der Vibrationsenergie nur schlecht überträgt. Die Schichtdicke beträgt dann im allgemeinen 0,15 bis 0,6 cm.It proved to be useful and, therefore, as preferred, practical to coat the entire brush base with a layer 50, for example sponge with 2 »rubber or other material, the vibration energy transfers only poorly. The layer thickness is then generally 0.15 to 0.6 cm.

Das Material der Schicht 50 zur akustischen Isolierung dient einem zusätzlichen Zweck: Wenn 2^r> nämlich die Basis der Bürste 10c/aufgrund von Verlusten im Übertragungsmaterial erwärmt wird, so bleibt das Isoliermaterial verhältnismäßig kühl und auf den Benutzer wird keine störende Wärme übertragen. Dieser Umstand ist auch insofern wichtig, als die 3< > Ultraschallzahnbürste aufgrund ihrer Ausgestaltung und Konstruktion auch ohne Bürstengehäuse 'benutzt werden kann.The material of the layer 50 for acoustic insulation serves an additional purpose: if 2 ^r > namely the base of the brush 10c / is heated due to losses in the transmission material, the insulation material remains relatively cool and no disruptive heat is transmitted to the user. This fact is also important insofar as the 3 <> ultrasonic toothbrush can also be used without a brush housing due to its design and construction.

Um dem einzelnen Benutzer zu ermöglichen, daß er seine eigene, leicht ersetzbare Bürste erkennt, hat es i¹» sich als wünschenswert erwiesen, die Bürsten verschieden einzufärben, und dies wird am besten erreicht mit Hilfe einer Schicht 51, die eine weiche gegliederte Oberfläche aufweist, wo sie an der akustisch isolierenden Schicht 50 anliegt. Wie aus F i g. 8 und 9 ersichtlich, ist eine Ausführungsform des Gerätes möglich, die an einen Ultraschallgeber angeschlossen werden und so in der Zahnmedizin verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist der gesamte Kopf der Bürste akustisch isoliert, um die Übertragung von Schall oder 4^r> einem anderen störenden Lärm zu verringern, wenn die freien Enden 28c/mit den Zähnen oder dem Zahnfleisch des Benutzers in Berührung kommen; gleichzeitig wird auch die sich entwickelnde Wärme im wesentlichen in der Bürstenbasis zurückgehalten, anstatt daß sie in die ^o Mundhöhle des Benutzers abgeführt wird.In order to enable the individual user that it recognizes its own, easily replaceable brush, it has i found desirable ¹ "to color the brush different, and this is best achieved by means of a layer 51 having a soft structured surface where it rests against the acoustically insulating layer 50. As shown in FIG. 8 and 9, an embodiment of the device is possible which can be connected to an ultrasound transmitter and thus used in dentistry. In this embodiment, the entire head of the brush is acoustically insulated to the transmission of sound or 4 ^r> to reduce another annoying noise, when the free ends 28c / with the teeth or gums of the user in contact; at the same time, the heat which is developed is also essentially retained in the brush base instead of being dissipated into the oral cavity of the user.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Bürste gemäß Fig.8 und 9 kann beispielsweise ein Basisteil 45 aus Aluminium in einer Länge von 2,36 cm, eine Breite von 0,795 cm und eine Dicke von 0,457 cm in der zu den Schwingungen senkrechten Ebene haben. In einer derartig bemessenen Basis kann eine Anzahl von öffnungen 16c/ von 0,12 cm Durchmesser angeordnet sein, von denen jede 10 Borsten 25c/aus Nylonfäden von je 0,030 cm Durchmesser enthält. Die Tiefe der &o öffnungen ist so groß, daß sie durch das Basisteil hindurchreichen, und die Borsten erstrecken sich im wesentlichen ganz hindurch und sind mit dem Basisteil durch ein Bindemittel, z. B. ein hartes Epoxyharz, verbunden. Die Länge der Borstenbüschel beträgt etwa ^ 1,02 cm von der Seite 46 des Basisteiles 45 aus gerechnet. Die Schicht 50 zur akustischen Isolierung ist 0,15 cm dick und besteht aus Schwammgummi, sie ist überdeckt von einer ebenfalls 0,15 cm dicken Schicht 51 aus einem glatten thermoplastischen Material.A preferred embodiment of the brush according to FIGS. 8 and 9 can for example have a base part 45 made of aluminum with a length of 2.36 cm, a width of 0.795 cm and a thickness of 0.457 cm in the plane perpendicular to the vibrations. In a base dimensioned in this way, a number of openings 16c / 0.12 cm in diameter can be arranged, each of which contains 10 bristles 25c / made of nylon threads, each 0.030 cm in diameter. The depth of the openings is so great that they extend through the base part, and the bristles extend substantially all the way through and are connected to the base part by a binding agent, e.g. B. a hard epoxy resin connected. The length of the tufts of bristles is about ^ 1.02 cm from the side 46 of the base part 45 calculated. The acoustic insulation layer 50 is 0.15 cm thick and consists of sponge rubber; it is covered by a likewise 0.15 cm thick layer 51 made of a smooth thermoplastic material.

F i g. 10 zeigt die Stellung der Bürste 1Oe in bezug auf die Zähne 130 und das Zahnfleischgewebe 131 während der üblichen Reinigungsoperation. Wie zu erwarten, berühren einige der Borstenbüschel 25e entweder die Zähne und/oder das Zahnfleischgewebe. Wie oben bemerkt, ändert sich das Ansprechen des Borstenelementes auf die erregende Frequenz sehr stark mit der Borstenlänge. Aus diesem Grunde verwendet man vorzugsweise Borstenbüschel mit einer Anzahl von Borsten 26e von verschiedener Länge.F i g. 10 shows the position of the brush 10e in relation to the teeth 130 and the gum tissue 131 during the usual cleaning operation. As expected, some of the tufts of bristles 25e are touching either the Teeth and / or the gum tissue. As noted above, the response of the bristle element changes on the exciting frequency very strongly with the bristle length. For this reason one uses preferably tufts of bristles with a number of bristles 26e of different lengths.

Da es wünschenswert erscheint, eine ausreichende Menge an Schwingungsenergie von den Borstenspitzen 28e zu übertragen, ermöglichen, wie gefunden wurde, Borstenbüschel aus verschieden langen Einzelborsten, daß die Borstenspitzen 28e die Zahnoberfläche unmittelbar berühren, so daß die guten Ergebnisse, die mit der Verwendung des Zahnbehandlungsgerätes mit Ultraschallschwingungen erreicht werden, noch wesentlich verbessert werden. Dies trägt zu einer besseren Vibration der Borstenbüschel bei und ist in Fig. 10 dargestellt.Since it appears desirable to have a sufficient amount of vibrational energy from the bristle tips 28e enable, as has been found, tufts of bristles of different lengths, that the bristle tips 28e touch the tooth surface directly, so that the good results that be achieved with the use of the dental treatment device with ultrasonic vibrations, still essential be improved. This contributes to better vibration of the bristle tufts and is shown in FIG. 10 shown.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine andere Ausführungsform des Zahnbehandlungsgerätes, wobei die Bürste 10/ eine Anzahl Borstenbüschel 25/ in Kombination mit einem die Durchblutung des Zahnfleisches anregenden Element 53 aufweist, um die gute Wirkung des Zahnbehandlungsgerätes weiter zu unterstützen. Wie aus F i g. 11 hervorgeht, besteht die Bürste aus einem Basisteil 54 von zylindrischer Gestalt, die am einen Ende 55 mit einer Anzahl öffnungen 16/versehen ist, die sich bis zu einer bestimmten Tiefe in das Basisteil 54 hineinerstrecken und so angeordnet sind, daß sie einen Ring bilden, wie aus F i g. 11 ersichtlich. Das anregende Element 53, das aus einem die Schwingungen übertragenden Material, wie einem Kunststoff, bestehen kann, ist in eine Ausnehmung 56 des Basisteils 54 eingebettet und kann dort mit Hilfe eines Bindemittels bzw. gegebenenfalls mit anderen zusätzlichen Mitteln, festgehalten werden, wie dies in den F i g. 5 bis 7 beschrieben ist. Die Länge der Borstenbüschel 25/ist so gewählt, daß die freien Enden der Borsten 28/ die eine Umhüllung der Bodenfläche 57 des Elements 53 bilden, einen geringen Abstand von der Bodenfläche aufweisen. Diese Anordnung trägt wesentlich dazu bei, eine Kammer zu bilden, in welcher ein zugeführtes flüssiges bzw. bewegliches Mittel, z. B. ein Zahnpulver in Mischung mit Wasser oder eine andere Form von Zahncreme, gleichzeitig der zufälligen Bewegung der Borstenspitzen 28/ und der Hochfrequenzschwingung des Endes des Elements 53 unterworfen wird. Im wesentlichen ist eine Schicht von Material vorgesehen, welche auf allgemein bekannte Art in die Hohlräume eindringt und dazu beiträgt, daß die Reinigungswirkung eintritt, und daß etwa vorhandene Teilchen zwischen oder an den Zähnen entfernt werden. Die Schwingungsbewegung kann auf das Reinigungsgerät übertragen werden mit Hilfe' eines mit Gewinde versehenen Gewindeansatzes 21 f, der an die Bürstenbasis angeschweißt oder auf andere Weise starr daran befestigt ist. Die in Fig. 11 und 12 dargestellte Bürste hat ein Basisteil mit einem Außendurchmesser von 1,27 cm und weist zwölf Borstenbüschel 25/auf, die auf einem Kreis mit einem Durchmesser von 0,952 cm mit Abstand verteilt angeordnet sind jeweils in einer öffnung 16/mit 0,157 cm Durchmesser, die um das anregende Element 53 im Basisteil angeordnet sind.11 and 12 show another embodiment of the dental treatment device, the brush 10 / having a number of tufts of bristles 25 / in combination with an element 53 which stimulates blood flow in the gums in order to further support the good effect of the dental treatment device. As shown in FIG. 11, the brush consists of a base part 54 of cylindrical shape which is provided at one end 55 with a number of openings 16 / which extend to a certain depth into the base part 54 and are arranged so that they form a ring , as shown in FIG. 11 can be seen. The stimulating element 53, which can consist of a material that transmits the vibrations, such as a plastic, is embedded in a recess 56 of the base part 54 and can be held there with the help of a binding agent or, if necessary, with other additional means, as shown in FIG the F i g. 5 to 7 is described. The length of the tufts of bristles 25 / is selected so that the free ends of the bristles 28 / which form an envelope of the bottom surface 57 of the element 53 are at a small distance from the bottom surface. This arrangement contributes significantly to the formation of a chamber in which a supplied liquid or movable medium, e.g. B. a tooth powder mixed with water or another form of toothpaste, is simultaneously subjected to the random movement of the bristle tips 28 / and the high frequency vibration of the end of the element 53. Essentially, a layer of material is provided which penetrates the cavities in a generally known manner and helps ensure that the cleaning action occurs and that any particles between or on the teeth are removed. The vibration motion can be transferred to the cleaning device by using 'a threaded neck threaded 21 f, which are welded to the brush base is rigid or otherwise secured thereto. The brush shown in FIGS. 11 and 12 has a base part with an outer diameter of 1.27 cm and has twelve tufts of bristles 25 /, which are spaced apart on a circle with a diameter of 0.952 cm, each in an opening 16 / with 0.157 cm in diameter arranged around the stimulating element 53 in the base.

Das zur Durchblutung und Anregung des Zahnfleisches dienende Element 53 besteht aus einem thermoplastischen Material und hat einen Durchmesser von 0,635 cm. Die freien Enden 28/ der Borsten erstrecken sich über die Frontfläche 57 des Elementes -3 53 um ungefähr 0,157 cm hinaus, um die gewünschte Kammer zu bilden.The element 53 serving for blood flow and stimulation of the gums consists of one thermoplastic material and has a diameter of 0.635 cm. The free ends 28 / of the bristles extend beyond the front surface 57 of the element -3 53 by approximately 0.157 cm to the desired Chamber to form.

Die Fig. 13 und 14 zeigen eine andere Ausführungsform des Zahnbehandlungsgerätes, wobei die Schwingbewegung, wie durch den Doppelpfeil der Schwingungs- ι ο richtung 11 angedeutet, auf die Bürste tOg entlang einer Ebene übertragen wird, die im wesentlichen parallel zu der Richtung der daran befestigten Borstenbüschel 25g verläuft. Der mit Gewinde versehene Teil 2lg der Bürste 10^ kann in den Verbindungskörper 107 des ii Zahnbehandlungsgerätes 100 eingreifen; in diesem Fall kann dann das Bürstengehäuse weggelassen werden. Das Gehäuse kann auch so geformt sein, daß es sich dazu eignet, im wesentlichen die Bürste lO^zu umhüllen.13 and 14 show another embodiment of the dental treatment device, the oscillating movement, as indicated by the double arrow of the oscillation ι ο direction 11 , is transmitted to the brush tOg along a plane that is essentially parallel to the direction of the attached The tuft of bristles 25g runs. The threaded part 21g of the brush 10 ^ can engage in the connecting body 107 of the II dental treatment device 100 ; in this case the brush housing can then be omitted. The housing can also be shaped so that it is suitable for essentially enveloping the brush 10 ^.

Das Zahnbehandlungsgerät 100, wie es oben dargestellt ist, ist eine bevorzugte Ausführungsform, welche mit den Bürsten 10 verwendet werden kann. Es können jedoch auch andere von Hand gehaltene Einrichtungen verwendet werden, um die Bürsten mit Ultraschallgeschwindigkeit anzutreiben. Obgleich die Bürsten im vorstehenden so dargestellt worden sind, daß sie durch Halteeinrichtungen an dem Ultraschallgeber befestigt sind, sei darauf hingewiesen, daß unter Umständen keine Notwendigkeit für derartige Halteeinrichtungen besteht. Je nach der verwendeten Konstruktionsart, beispielsweise wenn die Bürste einen integralen Teil des Bürsteneinsatzes darstellt, sind keine Halteeinrichtungen notwendig und der ganze Bürsteneinsatz mit der Bürste ist dann als Einheit leicht ersetzbar. Allerdings erscheint es im Hinblick auf die Allgemeinkosten für das den Bürsteneinsatz antreibende Glied wünschenswert, daß die Bürste leicht austauschbar ist, wie es oben näher ausgeführt wurde. Außerdem bilden der Ultraschallgeber als Antriebseinrichtung und der Handgriff des Reinigungsgerätes eine integrale Einheit, so daß die Bürste in bezug auf die gesamte Antriebskonstruktion leicht austauschbar ist.The dental treatment device 100, as illustrated above, is a preferred embodiment which can be used with the brushes 10 . However, other hand-held devices can be used to drive the brushes at ultrasonic speeds. Although the brushes have been shown above in such a way that they are attached to the ultrasonic transducer by holding devices, it should be pointed out that there may be no need for such holding devices. Depending on the type of construction used, for example if the brush is an integral part of the brush insert, no holding devices are necessary and the entire brush insert with the brush can then be easily replaced as a unit. However, in view of the overhead cost of the member driving the brush insert, it appears desirable that the brush be easily replaceable, as discussed above. In addition, the ultrasonic transducer as the drive device and the handle of the cleaning device form an integral unit, so that the brush is easily exchangeable with respect to the entire drive structure.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Brush for a dental treatment device in which tufts of bristles are used in a base part which can be set in vibration and is provided with openings for receiving the ends of the tufts of bristles, characterized in that the vibrations are in the ultrasonic range and the ends of the tufts of bristles (25, 25a, 25b, 25c /, 25e, 25f, 25g) ι ο are surrounded by a binding agent (36, 36a, 36b) , the one between the tufts of bristles and the wall of the openings (16, 16a, 16Z>, 16c /, \ 6f) in the base part (15, 15a, 156, 45, 54) interposed coupling device (35, 35a) which prevents the bristles (26, 26a, 26b, 26c /, ι> 26e, 26 /; 26g) from touching the wall of the openings , 35b) forms for the ultrasonic vibrations.

2. Brush according to claim 1, characterized in that the binding agent (36b) in the vicinity of the tuft of bristles (26b) forms a recessed area (41) reaching below a surface (17b) of the base part (156).

3. Brush according to claim 2, characterized in that the recessed area (41) of the binding agent (36b) between the tuft of bristles (26b) and the opening (i6b) in the base part (15b) has a curved surface (42).

4. Brush according to claim 1, characterized in that the binding agent (36) is essentially flush terminates with that surface (17) of the base part (15) from which the tufts of bristles (25) extend outward.

5. Brush according to claim 1, characterized in that the binding agent (36a) in the vicinity of the tufts of bristles ends in a raised part (38) which is essentially outside that surface (17a,) of the base part (15) is located, from which the tufts of bristles (25a) extend outward.

6. Brush according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base part (15, 45) made of metal.

7. Brush according to one of claims 1 to 6, 4 ^r > characterized by the brush base (45) acoustically insulating layer (50).

8. Brush according to claim 7, characterized in that the acoustically insulating layer (50) surrounds substantially the entire base part (45). ^r ><>

9. Brush according to claim 8, characterized in that the acoustically insulating layer (50) with a layer (51) having a smooth plastic surface.

10. Brush according to one of claims 1 to 9, π characterized in that the bristle tufts (25, 25a, 25b, 25c /, 25e, 25f) at an angle to the direction of oscillation (11) in the base part (15, 15a, \ 5b, 45,54) are inclined.

11. Brush according to claim 10, characterized in that that the tufts of bristles (25, 25a, 256, 25c /, 25e ^ are approximately perpendicular to the direction (11) of the im Base part (15, 15a, 150, 45) generated vibrations extend.

12. Brush according to one of claims 1 to 10, characterized in that the tufts of bristles (25f) are arranged on a circular ring and enclose an element (53) which extends out of the base part (54) and stimulates the blood flow in the gums.

13. Brush according to claim 12, characterized in that the free ends of the bristle bushes! (25f) extend somewhat beyond the free end of the element (53).

14. Brush according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tufts of bristles (25g) extend essentially parallel to the direction (11) of the vibrations generated in the base part (10g).

15. Brush according to one of claims 1 to 14, characterized in that the bristle tufts (25e,) from a multitude of bristles (26eJ different Length are composed.

16. Brush according to one of claims 1 to 15, characterized in that the bristles (26a) of each tuft (25a,) are additionally connected to one another at their rear end opposite the free bristle end by a head part (39).

17. Brush according to one of claims 1 to 16, characterized in that the length and the diameter of the bristles (26,26a, 266,26c /, 26e, 26f) are chosen so that they perform flexural vibrations at the intended vibration frequency.

18. Brush according to claim 17, characterized in that the bristle length is substantially the Corresponds to the wavelength of the vibrations supplied to the bristles.

19. Brush according to one of claims 1 to 18, characterized in that the bristles (26, 26a, 266, 26c /, 26e, 26f, 26g) have a length of 7.5 to 15 mm and a diameter approximately in the range of 0 , 15 to 0.4 mm.

20. Brush according to one of claims 1 to 19, characterized in that the base part has a threaded projection (21, 21c /, 2 \ f) which can be screwed into a threaded bore (109) of a drive member (103).