DE1936604C3

DE1936604C3 - Device for the hygienic treatment of the oral cavity

Info

Publication number: DE1936604C3
Application number: DE19691936604
Authority: DE
Inventors: Michel Antoine Chene-Bourg Moret (Schweiz)
Original assignee: Institut De Recherches Et De Diffusion Industrielle P.G.E. Woog, Genf (Schweiz)
Priority date: 1968-08-16
Filing date: 1969-07-18
Publication date: 1978-01-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur hygienischen Behandlung der Mundhöhle mittels eines pulsierenden Flüssigkeitsstrahls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for the hygienic treatment of the oral cavity by means of a pulsating liquid jet according to the preamble of claim 1.

Eine moderne und wirkungsvolle Mundhygiene erfordert die Durchführung zweier sehr verschiedener Behandlungen. Einerseits müssen die Zähne, die Zahnzwischenräume und das Zahnfleisch sorgfältig von allen Speiseresten gesäubert werden, andererseits ist zur Verhinderung venöser Stauungen und zur Förderung der arteriellen Durchblutung eine Aktivierung der Kapillarzirkulation durch eine geeignete Anregung des Zahnfleischgewebes erforderlich. Um diesen beiden Bedingungen zu erfüllen, werden zwei verschiedene Hilfsmittel benötigt, nämlich einmal die Zahnbürste zur Reinigung und zum anderen ein Gerät zur Durchführung einer wirkungsvollen Zahnfleischmassage. Aus verschiedenen psychologischen Gründen wird jedoch im allgemeinen nur eine verhältnismäßig kurze Zeit für die praktische Mundhygiene aufgewendet und meistens nur eine Zahnbürste benutzt, wodurch die Massage des Zahnfleiches vernachlässigt wird.Modern and effective oral hygiene requires two very different practices to be performed Treatments. On the one hand, the teeth, the interdental spaces and the gums must be carefully removed all food residues are cleaned, on the other hand is to prevent venous congestion and to promote the arterial blood flow activation of the capillary circulation by a suitable stimulation of the Gum tissue required. To meet these two conditions, two different ones are required Aids are required, namely a toothbrush for cleaning and a device to carry out the work an effective gum massage. However, for various psychological reasons generally only spent a relatively short time on practical oral hygiene, and most of the time only uses a toothbrush, which means that the massage of the gums is neglected.

Es ist nun zwar bereits durch die US-PS 32 27 158 ein mit einem pulsierenden Flüssigkeitsstrahl arbeitendes Gerät bekannt, welches zur Reinigung der Zähne und gleichzeitig zur Anregung des Zahnfleisches dienen soll, jedoch wird zumindest die Wirkung einer Zahnfleischmassage dadurch stark beeinträchtigt, daß die Pumpe dieses bekannten Geräts mit einer festen, zwischen 800 und 1 600 Impulsen je Minute einstellbaren Impulsfolgefrequenz arbeitet. Es hat sich nämlich gezeigt, daß zur Reinigung der Zähne mit einem pulsierenden Flüssigkeitsstrahl verhältnismäßig hohe Frequenzen erforderlich sind, damit die Speisereste nach dem Prinzip des pneumatischen Hammers bei verhältnismäßig geringen Drücken ohne Überschreiten der Schmerzwelle entfernt werden können; eine wirkungsvolle Massage des S Zahnfleisches ist dagegen nur mit niedrigeren Impulsfrequenzen möglich, um nämlich dem beim Auftreffen eines Flüssigkeitsimpulses vorübergehend eingedrückten Zahnfleischgewebe ausreichend Zeit für eine gewisse Rückformung zu geben und vor allem dieIt is now through the US-PS 32 27 158 a Known with a pulsating jet of liquid, which is used to clean teeth and at the same time to stimulate the gums, but at least the effect of a gum massage severely affected by the fact that the pump of this known device with a fixed, between 800 and 1,600 pulses per minute adjustable pulse repetition frequency works. It has been shown that for Cleaning the teeth with a pulsating jet of liquid requires relatively high frequencies are so that the food residues according to the principle of the pneumatic hammer at relatively low Pressing can be removed without exceeding the pain wave; an effective massage of the S Gums, on the other hand, are only possible with lower pulse frequencies, namely around that when it hits a pulse of liquid temporarily indented gum tissue sufficient time for a to give some recovery and above all that

ίο wesentliche Kapillarzirkulation zu aktivieren, die, wie Versuche zeigten, bei den empfohlenen hohen Frequenzen nur unbefriedigend angeregt wird.ίο essential to activate capillary circulation, which how Tests have shown that excitation is only unsatisfactory at the recommended high frequencies.

Dem vorstehend erwähnten bekannten Gerät, das mit einer Impulsfolgefrequenz zwischen 800 und 1 600 Flüssigkeitsimpulse je Minute vorzugsweise mit 1200 bis 1400 Impulsen je Minute, arbeitet, liegt zwar die Betraclitung zugrunde, daß das Zahnfleischgewebe in der Pause zwischen zwei Flüssigkeitsimpulsen genügend Zeit haben muß, um wieder vollständig »zuriickzufedern«; jedoch muß diese Vorstellung bei den angegebenen Impulsfolgefrequenzen und wegen der nur äußerst geringen Elastizität des Zahnfleischgewebes als unzutreffend betrachtet werden.The known device mentioned above, which has a pulse repetition rate between 800 and 1,600 liquid pulses per minute, preferably with 1200 to 1400 pulses per minute, works, although the It is based on the fact that the gum tissue is sufficient in the pause between two liquid impulses Must have time to completely "spring back"; however, this notion must be with the specified pulse repetition frequencies and because of the extremely low elasticity of the gum tissue be considered inapplicable.

Das Zahnfleisch bildet bekanntlich lediglich eine verhältnismäßig dünne und praktisch muskellose Schicht über den harten Kieferknochen und den Zahnwurzeln, den sogenannten Parodontium, und hat daher, im Gegensatz zu dem übrigen muskelreichen Gewebe des Körpers, nur eine sehr geringe Elastizität.As is well known, the gums are only relatively thin and practically lean Layer over the hard jawbone and the roots of the teeth, the so-called periodontium, and has therefore, in contrast to the rest of the muscle-rich tissue of the body, only a very low elasticity.

Die im Zahnfleisch enthaltenen Kapillaren steilen »passive Schläuche« ohne Muskulatur dar, deren Durchmesser in ungünstigen Fällen nur die Größenordnung der Ausdehnung eines Blutkörperchens, nämlich etwa 7 bis 10 Mikron hat, und die häufig nur von jeweils einem Blutkörperchen mit geringer Geschwindigkeit passiert werden können. Daher kann von einer echten »elastischen Federung« der Kapillare kaum die Rede sein. Es ist jedoch im wesentlichen diese von Kapillaren durchzogene, verhältnismäßig dünne, auf den Knochen liegende Zahnfleischschicht, welche für eine Massagebehandlung zugänglich ist. Die wesentlich tiefer unter der Zahnfleischoberfläche liegenden Arterien und Venen, die man als »elastisch federnde Schäuche« auffassen kann, sind einer direkten Massagewirkung durch einen Flüssigkeitsstrahl nicht zugänglich, so daß der Blutstrom durch diese Arterien und Venen nur indirekt durch Aktivierung der Kapillarzirkulation günstig beeinflußt werden kann.The capillaries contained in the gums are "passive tubes" without muscles, their Diameter in unfavorable cases only the order of magnitude of the size of a blood cell, namely about 7 to 10 microns, and often only from one blood cell at a time at a slow speed can be happened. Hence there can hardly be any talk of a real "elastic suspension" of the capillary being. However, it is essentially this relatively thin, capillary-like structure on the bone lying gum layer, which is accessible for a massage treatment. The much deeper below arteries and veins lying on the surface of the gums, which are called "elastic, resilient tubes" can grasp, are not accessible to a direct massage effect by a jet of liquid, so that the blood flow through these arteries and veins only indirectly by activating the capillary circulation can be influenced favorably.

Aus diesen Gründen wird durch Anwendung hoher Frequenzen, wie sie zur Behandlung anderer Stellen der Körperoberfläche geeignet sind, zwar eine befriedigende Reingigung, nicht jedoch, wie Versuche zeigten, eine befriedigende Aktivierung der wichtigen Kapillarzirkulation im Zahnfleisch erzielt.For these reasons, applying high frequencies such as those used to treat other areas of the Body surface are suitable, although a satisfactory cleaning, but not, as tests have shown, a satisfactory activation of the important capillary circulation in the gums achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß mit ein und demselben pulsierenden Flüssigkeitsstrahl sowohl eine gute Reinigungs- als auch eine gute Massagewirkung erzielbar ist.The invention is based on the object of improving a device of the type described at the outset so that with one and the same pulsating liquid jet both a good cleaning and a good one Massage effect is achievable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.

Dadurch wird erreicht, daß der pulsierende Flüssigkeitsstrahl zwei unabhängig voneinander einstellbareThis ensures that the pulsating liquid jet is two independently adjustable

⁶S wirksame Frequenzen aufweist, von denen die eine im Hinblick auf einen möglichst guten Reinigungseffekt und die andere im Hinblick auf einen optimalen Massageeffekt gewählt werden. ⁶ S has effective frequencies, one of which is selected with a view to the best possible cleaning effect and the other with regard to an optimal massage effect.

Zweckmäßige Ausführungsformen des Geräts nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Expedient embodiments of the device according to the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings of two exemplary embodiments

Fig. 1 eine Vorderansicht der ersten Ausführungs- S form,Fig. 1 is a front view of the first embodiment shape,

Fig.2 eine Draufsicht auf das Gerät nach Fig. 1, teilweise im Schnitt,2 shows a plan view of the device according to FIG. 1, partly in section,

F i g. 3 eine Seitenansicht dieses Geräts,F i g. 3 is a side view of this device;

Fig.4 bis 7 die Eigenschaften des pulsierenden Flüssigkeitsstrahls veranschaulichende schematische Diagramme,FIGS. 4 to 7 are schematic diagrams illustrating the properties of the pulsating liquid jet Diagrams,

F i g. 8 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform undF i g. 8 is a plan view of a second embodiment and

Fig.9 eine Seitenansicht derselben, teilweise im Schnitt.9 is a side view of the same, partly in section.

Nach F i g. 1 wird eine einen Flüssigkeitsbehälter 10 aufweisende Flüssigkeitspumpe 1 durch einen Motor 3 angetrieben. Der Pumpenkolben wird durch einen am einen Ende der Motorwelie angebrachten Mechanismus 2, beispielsweise einen Exzenter, über eine Stange 4 hin- und herbewegt, wobei die Molordrehzahl der gewünschten Impulsfolgefrequenz des Flüssigkeitsstrahls entspricht. Zur Erzeugung der gewünschten Modulationsfrequenz ist am anderen Ende der Motorwelle ein Untersetzungsgetriebe 7 angeordnet, durch welches über eine Gelenkstange 5 und einen Kurbelarm 8 eine Steuerwelle 6 oszillierend hin- und hergedreht wird. Diese Steuerwelle 6 ist mittels eines Gewindes in die Pumpe 1 eingeschraubt und wirkt nach F i g. 2 auf das in Schließrichtung federbelastete Einlaßventil 9 der Pumpe. Die oszillierende Hin- und Herdrehung der Steuerwelle 6 bewirkt daher eine axiale Hin- und Herverschiebung derselben, so daß das Einlaßventil 9, das normalerweise bei jedem Arbeitshub des Pumpenkolbens geschlossen ist, periodisch entsprechend dem Verschiebungsweg der Steuerwelle 6 offengehalten wird, wodurch sich jedesmal vorübergehend ein Beiweg von der Pumpe zum Flüssigkeitsbehälter 10 bildet. Solange das Einlaßventil 9 während der Arbeitshübe des Pumpenkolbens geschlossen ist, entstehen die der zur nicht dargestellten Spritzdüse führenden, über ein Anschlußstück 12 mit der Pumpe verbundenen Auslaßleitung 13 Flüssigkeitsimpulse mit maximalem Druck, während bei mehr oder weniger weiter Öffnung des Einlaßventils 9 bei jedem Arbeitshub eine entsprechende Flüssigkeitsmenge in Richtung auf den Flüssigkeitsbehälter rückströmen kann und daher der Druck der durch die Auslaßleitung 13 geförderten pulsierenden Flüssigkeit entsprechend absinkt. Auf diese Weise läßt sich eine Druckmodulation mit einer bestimmten, zur alternierenden Bewegung der Steuerwelle 6 proportionalen Modulationsfrequenz erzielen, wobei die maximalen Druckamplituden konstant bleiben.According to FIG. 1, a liquid pump 1 having a liquid container 10 is driven by a motor 3 driven. The pump piston is driven by a mechanism attached to one end of the motor shaft 2, for example an eccentric, moved back and forth over a rod 4, the molar speed of the desired Pulse repetition frequency of the liquid jet corresponds. To generate the desired modulation frequency a reduction gear 7 is arranged at the other end of the motor shaft, through which A control shaft 6 is rotated back and forth in an oscillating manner via a toggle rod 5 and a crank arm 8. This control shaft 6 is screwed into the pump 1 by means of a thread and acts according to FIG. 2 on the in Closing direction spring-loaded inlet valve 9 of the pump. The oscillating back and forth rotation of the Control shaft 6 therefore causes an axial back and forth displacement of the same, so that the inlet valve 9, which is normally closed with each working stroke of the pump piston, periodically according to the Displacement path of the control shaft 6 is kept open, whereby each time there is a temporary bypass forms from the pump to the liquid container 10. As long as the inlet valve 9 during the working strokes of the Pump piston is closed, arise those leading to the spray nozzle, not shown, via a Connection piece 12 with the outlet line 13 connected to the pump liquid impulses at maximum pressure, while with a more or less wider opening of the inlet valve 9 with each working stroke a corresponding one The amount of liquid can flow back in the direction of the liquid container and therefore the pressure of the through the outlet line 13 pumped pulsating liquid drops accordingly. That way lets a pressure modulation with a specific, proportional to the alternating movement of the control shaft 6 Achieve modulation frequency, with the maximum pressure amplitudes remaining constant.

Dieser Maximaldruck läßt sich nach Wunsch von Hand durch Einstellung einer Schraube 11 (Fig.2) verändern, welche ebenfalls eine Nebenleitung zwischen der Pumpe 1 und dem Flüssigkeitsbehälter 10 mehr oder weniger öffnet.This maximum pressure can be adjusted manually if desired by adjusting a screw 11 (Fig. 2) change, which also has a secondary line between the pump 1 and the liquid container 10 more or less opens.

Das Diagramm nach F i g. 4, in welchem, wie auch in den Diagrammen nach den F i g. 5 bis 7, auf der Abszisse die Zeit f und auf der Ordinate der Druck ρ aufgetragen sind, zeigt schematisch die Folge gleichförmiger Flüssigkeitsimpulse ohne Modulation der Druckamplituden; in Fig. 6 ist das Diagramm nach Fig. 4 in ⁶S Zeitrichtung auseinandergezogen dargestellt. Die Diagramme nach den Fig. 5 bzw. 7 zeigen einen erfindungsgemäß hinsichtlich der Druckamplituden periodisch modulierten pulsierenden Flüssigkeitsstrahl, und zwar für zwei verschieden stark eingestellte maximale Druckamplituden.The diagram according to FIG. 4, in which, as well as in the diagrams according to FIGS. 5 to 7, on the abscissa the time f and on the ordinate the pressure ρ are plotted, shows schematically the sequence of uniform liquid impulses without modulation of the pressure amplitudes; In FIG. 6, the diagram according to FIG. 4 is ^{shown exploded in the 6} ½ time direction. The diagrams according to FIGS. 5 and 7 show a pulsating liquid jet that is periodically modulated according to the invention with regard to the pressure amplitudes, specifically for two maximum pressure amplitudes set to different strengths.

Versuche zeigten, daß zur Erzielung einer guten Reinigungswirkung Impulsfolgefrequenzen der Flüssigkeitsimpulse zwischen 600 und 5000 Impulsen je Minute, vorzugsweise von ungefähr 3000 Impulsen je Minute gut geeignet sind. Dagegen lassen sich, wie klinische Untersuchungen zeigten, gute Massageeffekte auf das Zahnfleischgewebe bzw. eine wirkungsvolle Anregung der Kapillarzirkulation dann erzielen, wenn die Modulationsfrequenz zwischen 70 und 600, vorzugsweise zwischen 200 und 300 Modulationsimpulsen je Minute beträgt Diese vergleichsweise geringe Modulationsfrequenz erlaubt eine hinreichende Rückformung des Zahnfleischgewebes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Modulationsmaxima. Auch ist die Empfindung langsamer wechselnder Druckschwankungen entsprechend dem Modulationsrhythmus für den Benutzer eines Geräts im allgemeinen angenehmer als das neurologische Reize auslösende kribbelnde Gefühl, das in der Regel mit hoher Frequenz rasch aufeinander folgende Druckspitzen bewirken, wie bei einem konventionellen pulsierenden Flüssigkeitssfahl nach den Fig.4 bzw. 6. Daher wird auch der Benutzer dazu angehalten, ein Gerät nach der Erfindung regelmäßiger und ausdauernder zu benutzen, zumal er vorzugsweise die maximalen Druckamplituden nach Wunsch einstellen kann.Experiments have shown that, in order to achieve a good cleaning effect, pulse repetition frequencies of the liquid pulses between 600 and 5000 pulses per minute, preferably from about 3000 pulses per minute as well are suitable. On the other hand, as clinical studies have shown, good massage effects can be found on the Gum tissue or an effective stimulation of the capillary circulation can be achieved when the Modulation frequency between 70 and 600, preferably between 200 and 300 modulation pulses each Minute is this comparatively low modulation frequency allows sufficient recovery of the gingival tissue between two successive ones Modulation maxima. There is also the sensation of slower changing pressure fluctuations generally more pleasant than that for the user of a device according to the modulation rhythm tingling sensation that triggers neurological stimuli, usually rapidly successive at a high frequency The following pressure peaks cause, as with a conventional pulsating liquid flow 4 and 6 respectively. Therefore, the user also becomes this stopped using a device according to the invention more regularly and persistently, especially since he preferably can adjust the maximum pressure amplitudes as desired.

Es hat sich gezeigt, daß die Modulationsfrequenz zur Erzielung einer guten Massage des Zahnfleisches dann besonders wirksam ist, wenn sie mit dem Pulsschlag des Benutzers oder einem Vielfachen davon zusammenfällt. Beträgt der Herzschlag beispielsweise 70 Schläge je Minute, dann empfiehlt es sich, die Modulationsfrequenz auf 70, 140, 210, 280, 350, 420, 490 oder 560 Modulationsimpulsen je Minute einzustellen. Die besten Ergebnisse wurden jedoch, wie erwähnt, innerhalb eines Bereichs von 200 bis 300 Modulationsimpulsen je Minute erzielt.It has been shown that the modulation frequency to achieve a good massage of the gums then is particularly effective when it coincides with the user's heart rate or a multiple thereof. If the heartbeat is, for example, 70 beats per minute, then it is advisable to use the modulation frequency to be set to 70, 140, 210, 280, 350, 420, 490 or 560 modulation pulses per minute. The best However, as mentioned, results were within a range of 200 to 300 modulation pulses each Minute scored.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel eines Geräts nach der Erfindung gemäß der F i g. 8 und 9 sind in der Flüssigkeitspumpe zwei parallel zueinander angeordnete Kolben vorgesehen, von denen der eine direkt durch den Motor 14 über einen Mechanismus entsprechend der gewünschten Impulsfolgefrequenz des Flüssigkeitsstrahls und der andere Kolben 19 mittels eines Untersetzungsgetriebes 17 über einen Mechanismus 18 entsprechend der gewünschten Modulationsfrequenz mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Zylinder beider Kolben sind über je ein Einlaßventil 21 mit einer gemeinsamen Flüssigkeitseinlaßleitung 20 sowie mit einer gemeinsamen Auslaßleitung 16 verbunden. Der gewünschte Maximaldruck läßt sich wiederum durch eine Schraube 22 einstellen, welche den Durchflußquerschnitt eines Beiwegs zwischen den Einlaß- und Auslaßleitungen 20 bzw. 16 bestimmt. Der Druck des durch die Auslaßleitung 16 austretenden Flüssigkeitsstrahls entspricht der Addition bzw. der Differenz der jeweils durch die beiden parallel arbeitenden Kolben erzeugten Drücke, so daß ein modulierter Flüssigkeitsstrahl, wie in den F i g. 5 oder 7 dargestellt,, entsteht. Durch geeignete Wahl der Durchmesser der beiden Kolben läßt sich der Modulationsgrad vorgeben. Wenn durch beide Kolben die gleichen Fördermengen und die gleichen Drücke erzeugt werden, dann erhält man eine 100%ige Modulation.In the second embodiment of a device according to the invention according to FIG. 8 and 9 are in the Liquid pump two pistons arranged parallel to one another are provided, one of which goes through directly the motor 14 via a mechanism corresponding to the desired pulse repetition frequency of the liquid jet and the other piston 19 by means of a Reduction gear 17 via a mechanism 18 according to the desired modulation frequency is driven at a slower speed. The cylinders of both pistons are each via an inlet valve 21 connected to a common liquid inlet line 20 and to a common outlet line 16. The desired maximum pressure can in turn be adjusted by a screw 22, which the Flow area of a bypass between the inlet and outlet lines 20 and 16 determined. the The pressure of the liquid jet emerging through the outlet line 16 corresponds to the addition or the Difference in the pressures generated by the two pistons working in parallel, so that a modulated liquid jet, as shown in FIGS. 5 or 7 shown ,, arises. By suitable choice of The degree of modulation can be specified in the diameter of the two pistons. When through both pistons the same flow rates and the same pressures are generated, then 100% is obtained Modulation.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Geräte beschränkt, vielmehr läßt sich der modulierte pulsierende Flüssigkeitsstrahl mit den erläuterten Eigenschaften auch durch andere bekannte Vorrichtungen erzeugen.The invention is not limited to the exemplary embodiments of the devices described, but rather the modulated pulsating liquid jet with the properties explained can also be used by others produce known devices.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the hygienic treatment of the oral cavity by means of a pulsating liquid jet, in which the pressure amplitudes of the with A predetermined pulse frequency ejected liquid pulses can be modulated, thereby characterized in that the pulse repetition frequency has a value which promotes the cleaning effect between 600 and 5000 pulses per minute, preferably about 3000 pulses per minute, and the amplitude modulation is a periodic modulation with a massage effect favoring modulation frequency between 70 and 600, preferably between 200 and 300, Modulation pulses per minute, and with constant maximum pressure amplitudes.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure of the ejected liquid pulses by one of the pump motor (3) is controlled and periodically opening and closing a by-pass in the liquid supply line to the pump Device (5 to 8) can be changed for the purpose of generating the amplitude modulation.

3. Apparatus according to claim 1 with a liquid piston pump, characterized in that the with the pulse repetition frequency working piston, a second piston (19) is connected in parallel, which is driven at a lower frequency for the purpose of generating the amplitude modulation.