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RAYMOND R. HEISKELL, 30 Laurel Hill Court San Mateo, California 94402
/USA und WILLIAM ALVIN ANDERS0N, 4444 Geary Boulevard San Francisco, California
94118 / USA Zahnbürste mit Zuführung von Zahnpaste Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste
mit Zuführung von Zahnpaste zu den Borsten durch ZusammendrUcken eines die Zahnpaste
enthaltenden, aus einem elastischen Material bestehenden, mit dem Bürstenstiel verbundenen
Behälters, von dessen Austrittsöffnung im Bürstenstiel ein Durchströmkanal zu den
Borsten führt.
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Es ist bereits durch die USA-Patentschrift 2 321 265 eine Zahnbürste
mit Zuführung von Zahnpaste bekannt, die aus einem hohlen, die Zahnpaste enthaltenden,
elastisch zusammendrückbaren Handgriff und einem abnehmbar mit ihm verbundenen Bürstenende
besteht, das einen vom Handgriff zu den Borsten führenden Durchströmkanal für die
Zahnpaste enthält. Wenn der Handgriff zusammengedrückt wird, fliesst Zahnpaste aus
dem Hohlraum des Handgriffes durch den Durchströmkanal zu den Borsten. Bei abgenommenen
Bürstenende wird die Austrittsöffnung des Handgriffes durch einen
Stöpsel
verschlossen. Es ist keine Vorsorge für eine Lagerung der Zahnbürstenteile bei Nichtgebrauch
der Zahnbürste getroffen.
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Bei einer anderen durch die USA-Patentschrift 3 353 898 bekannt gewordenen
Zahnbürste mit Zuführung von Zahnpaste ist auf die den Borsten abgewendete Seite
des mit Löchern ausgestatteten Bürstenstiels mittels eines Klebe streifens ein mit
Zahnpaste gefüllter, elastischer Beutel befestigt. Vor Gebrauch der Zahnbürste wird
der Boden des durch die Löcher des Bürstenstiels hindurch durchlocht, Wird nunmehr
auf den Beutel ein Druck ausgeübt, tritt durch die Löcher im Bürstenstiel Zahnpaste
aus dem Beutel zu den Borsten. Bei Nichtgebrauch der Zahnbürste wird sie in einen
zylindrischen Schutzbehälter gesteckt und der hintere Teil des Bürstenstieles in
die Öffnung des Schutzbehälters eingeschraubt.
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Diesem Bekannten gegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
eine Zahnbürste mit Zuführung von Zahnpaste zu schaffen, die einen sehr einfachen
Aufbau hat, die wirksamer ist als die bisher bekannten Ausführungsformen und die
billiger hergestellt werden kann. Diese Vorteile werden gemäss der Erfindung dadurch
erzielt, dass bei der eingangs beschriebenen Zahnbürste mit Zuführung von Zahnpaste
die Zahnbürste bei Nichtgebrauch mit dem Bürstenkopf nach unten im Innern eines
auf einer Unterlage aufstellbaren Sockels untergebracht ist, wobei das mit dem Bürstenstiel
verbundene, die Austrittsöffnung aufweisende Halsstück des Behälters in die Mündungsöffnung
des Sockels hineinragt und dass Mittel zur Einführung von Luft in den in der Zahnpastetube
oberhalb der Zahnpastemasse vorhandenen Hohlraum vorgesehen sind.
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Die Zahnpaste wird aus dem Behälter durch einfaches Zusammendrücken
des Behälters abgegeben. Wird anschliessend der Behälter entlastet, dehnt er sich
elastisch aus und saugt dabei Luft an. Wenn die in den Behälter eingesaugte Luft
am oberen
Ende des Behälters einströmt, kann der Behälter wiederholt
zusammengedruckt werden, um wiederholt eine Portion der Zahnpaste abzugeben. Bei
dem folgenden Gebrauch wird die Luft von dem Austrittsende des Behälters weg verlagert,
so dass die in dem Behälter vorhandene Luft den folgenden Abgabevorgang nicht stört
und so die gesamte in dem Behälter vorhandene Zahnpaste der Verwendung zugeführt
werden kann.
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Bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wird die Luft
auf verschiedene Weise in das obere Ende des Behälters eingeführt. Durch Anordnung
eines Rückschlagventils am oberen Ende des Behälters erfolgt eine unmittelbare Einführung
der Luft. Vorzugsweise wird das Rückschlagventil in der Form einer mit dem Behälter
aus einem Stück bestehende Klappe aus einem elastischen Material ausgeführt, die
das obere Ende des Behälters verschliesst, wenn auf ihn gedrückt wird und die dieses
Ende öffnet, wenn der Druck auf den Behälter aufhört. Durch die einströmende Luft
wird der Behälter wieder auf seine Ausgangsform zurückgebracht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Luft durch
die Auslassöffnung im Boden des Behälters in dessen oberes Ende gesaugt. Hierzu
wird der in dem Behälter befindlichen Zahnpaste eine ausreichende Menge eines flüssigen
Verdünnungsmittels beigegeben, so dass aus der Auslassöffnung Luftblasen durch die
Zahnpaste nach oben aufsteigen können. Bei dieser ^usführungsform der Erfindung
wird die Menge des flüssigen Verdünnungsmittels sehr sorgfältig bemessen, so dass
die Zahnpaste eine Viskosität hat, die hoch genug ist, um zu verhindern, dass Zahnpaste
allein unter dem Einfluss der Schwerkraft aus dem Behält er durch den zu dem Bürstenkopf
führenden Durchströmkanal strömt, aber hinreichend niedrig ist, um das Emporsteigen
von Luftblasen aus dem Durchströmkanal durch die Zahnpaste hindurch zuzulassen.
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Für die Herbeiführung einer wirksamen Arbeitsweise ist die
Lagerung
der Zahnbürste bei Nichtgebrauch mit dem Bürstenkopf nach unten besonders wichtig,
weil dann die Zahnpaste in den Ruhepausen stets in Richtung zur Auslassöffnung im
Boden des Behälters hin fliesst.
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Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden,
unter Zuziehung der anliegenden Zeichnung zu lesenden Beschreibung-ersichtlich werden.
In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine Seitenansicht der Zahnbürste mit Zuführung
von Zahnpaste nach der Erfindung, die in gestrichelten Linien den Umfang des innerhalb
des Sockels befindlichen Bürstenteils zeigt, Fig. 2 den vertikalen Schnitt durch
die Zahnbürste nach der Linie 2 - 2 in der Fig. 1, und zwar in dem Zustand, in dem
die Zahnbürste verkauft wird, Fig. 3 den vertikalen Schnitt durch die Zahnbürste
nach den Fig. 1 und 2, und zwar im Benützungszustand, Fig. 4 den Schnitt durch eine
abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, die ein Rückschlagventil für die mechanische
Luft zuführung in das obere Ende des Behälters für die Zahnpasta zeigt.
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Die in der Fig. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
enthält einen festen Sockel 10 mit einer mit BelUftungslöchern 14 ausgestatteten
Kammer 12. Der Sockel 10 hat vier mit ihm aus einem Stück bestehende Füsse 16, die
das Gerät auf irgend einer waagerechten Fläche in aufrechter Lage halten.
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Oben hat der Sockel eine Mundöffoung 18 in der der Rest der Gesamtanordnung
gelagert ist.
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Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, enthält die Zahnbürste einen Vorratsbehälter
20 für die Zahnpasta, der abnehmbar in der Mundöffnung 18 des Sockels 70 gelagert
ist. Der Vorratsbehälter für die Zahnpasta besteht aus einem für Dampf undurchlässigen,
elastisch
verformbaren Kunststoff, so dass der Vorratsbehälter zusammengedrückt werden kann,
wie in der Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Unter dem Einfluss seiner
eigenen Elastizität geht der Vorratsbehälter 20 alsbald in seine, in der Fig. 3
mit ausgezogenen Linien dargestellte ursprüngliche Form zurück. Ein zweckmässiges
Material für den Vorratsbehälter 20 besteht aus einer verhältnismässig dicken Schicht
22 von Polyvinylchlorid oder isotaktischem Polypropylen, die auf ihrer Innenseite
mit einer Schicht 24 eines Sperrmaterials bedeckt ist, z. B. einer Schicht des von
der Dow Chemical Company unter dem Warenzeichen Saran verkauften Kunststoffs0 Wie
später ausführlich erklärt werden wird, enthält der Vorratsbehälter 20 eine Portion
Zahnpasta, die während des Gebrauchs des Geräts zum Bürstenteil hin abgegeben wird.
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Wie die Fig. 2 erkennen lässt, weist das untere Ende des Vorratsbehälters
20 ein mit einem Gewinde ausgestattetes Sohulterteil 28 auf, das zur Zeit des Verkaufs
des Geräts lose von einer Versohlusskappe 30 umgeben ist. Zu dieser Zeit ist die
Zahnbürste 32 unterhalb der Verschlusskappe 30 lose in dem Sockel 10 gelagert und
weist die Zahnbürste 32 ein mit einem Innengewinde ausgestattetes Teil 34 auf, dann,
wenn das Gerät benutzt wird, an der Stelle der Verschlusskappe 30 auf das Schulterteil
28 aufgeschraubt ist. Die Zahnbürste 52 hat zwei Reihen von Borsten 36, die gegeneinander
geneigt sind und zwischen denen sich ein Durchströmkanal 38 zum Gewindeteil 34 der
Zahnbürste erstreckt, der wie die Fig. 3 zeigt, mit dem Innern des Vorratsbehälters
20 in Verbindung steht.
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Wie oben angegeben wurde, wird die Zahnpastenmasse 26 mit einer genügenden
Menge eines flüssigen Verdünnungsmittels vermischt, so dass die in der Zahnpastenmasse
26 enthaltenen Luftbläschen in dem Vorratsbehäiter nach oben strömen, während die
Zahnpasta unter dem Einfluss der Schwere allein nicht durch den Durchströmkanal
38 nach unten fliesst. Als flüssiges Verdünnungimittel wird vorzugsweise Wasser
verwendet und seine Menge
muss sorgfältig gewählt werden, damit
die Viskosität der Zahnpasta innerhalb der oben angegebenen Grenzen liegt. Da die
in Geräten dieser Art verwendeten Zahnpasten dem Newtonschen Gesetz nicht folgen,
ist es schwer, die genaue Viskosität der Zahnpasta auf eine experimentall feststellbare
Weise anzugeben. Die erforderliche Viskosität kann Jedoch mit Hilfe eines Brookfield
Viskosimeter bestimmt werden, dessen Spindel in der Minute sechs Umdrehungen ausführt.
Unter diesen Umständen wurden vier Proben von Zahnpasta mit dem folgenden Ergebnis
auf Viskosität untersucht: Probe Nummer Viskosität (Centipoise) 1 287 000 2 224
000 3 140 000 4 30 000 Die Probe Er. 1 hat die Viskosität einer handelsüblichen,
unter dem Warenzeichen Colgate verkauften Zahnpaste und diese Zahnpaste ist für
die praktische Verwendung in einer der Zahnbürsten mit Flüssigkeitszuführung nach
den Fig. 1 - 3 viel zu viskos. Die Zahnpastaprobe Nr. 2 ist die gleiche, bei der
Probe Nr. 1 untersuchte Zahnpaste, aber mit Wasser zu einer ziemlich schwer flisesbaren
Paste verdünnt. Die Viskosität der die Probe Nr. 2 bildenden Zahnpaste ist so hoch,
so dass die Zahnpasta für ein Gerät, in dem der Durchmesser des Durchströmkanals
38 1,6 mm beträgt, zu viskos ist. Aber die Zahnpaste der Probe Er. 2 ist flüssig
genug, so dass sie verwendet werden kann, wenn der Durchmesser des genannten Durchströmkanals
3,2 mm beträgt. Die Zahnpaste der Probe Nr, 3 ist wiederum die gleiche, aber mit
mehr Wasser verdünnt und ihre Viskosität ist eine solche, dass die Zahnpaste in
der Zahnbürste nach der Fig. 3 verwendet werden kann, wenn der Durchmesser des Durchströmkanale
38 entweder 1,6 mm oder 3,2 mm beträgt. Die Zahnpaste der Probe Nr. 4 ist die gleiche,
mit weiterem Wasser
bis zu einer sehr niedrigen Viskosität verdünnte
Zahnpaste.
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Diese Zahnpaste ist für ein Gerät, dessen Durchströmkanal 38 einen
Wert von 3,2 mm hat, zu flüssig, aber ihre Viskosität nähert sich der unteren Grenze,
die für das Gerät nach der Fig. 3 verwendbar ist.
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Die Zahnbürste mit Flüssigkeitszuführung nach der Fig. 3 wird auf
die folgende Weise benützt: Der Sockel 10 wird von dem Vorratsbehälter 20 getrennt,
wodurch die Bürste 36 für den Gebrauch frei wird. Der Vorratsbehälter 20 wird elastisch
zusammengedrückt und durch den im Vorratsbehälter entstandenen Innendruck wird die
Zahnpaste 26 durch den Durchströmkanal 38 in die Bürste 36 befördert. Wenn die gewünschte
Menge Zahnpaste ausgetreten ist, wird der Druck auf den Vorratsbehälter 20 aufgehoben,
so dass er sich elastisch ausdehnen und durch den Durchströmkanal 38 Luft einsaugen
kann. Dieses Zusammendrücken und Wiederentlasten des Vorratsbehälters kann vor oder
während des Gebrauchs der Bürste erfolgen. Nach dem Gebrauch werden die Bürste 36
und der Schulterteil 28 des Vorratsbehälters 20 wieder in die Mundöffnung des Sockels
10 hineingesteckt. Auf diese Weise wird die Bürste bis zum nächsten Gebrauch in
einer mit den Borstenteil nach abwärts gerichteten Lage festgehalten.
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In dieser Lage werden die Borsten 36 von der durch die Belüftungslöcher
14 hindurchtretende Luft umspült und die bei der Druckentlastung des Vorratsbehälters
20 in diesen eingesaugte Luftbläschen strömen unter dem Einfluss der oben dargelegten
Viskositätsbedingungen nach oben.
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In der Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführtrngsform dargestellt,
bei der der Vorratsbehälter an seinem oberen Ende eine Öffnung 40 aufweist, d-ie
zu der oberhalb der Zahnpastemasse 26 vorhandenen Luftraum 42 führt. An einer Kante
der Öffnung 40 ist eine mit dem Vorratsbehälter 20 aus einem StUck bestehende Kunststoffklappe
44 vorgesehen, die sich über die ganze Öffnung 40 erstreckt und als Rückschlagventil
wirkt. Die Klappe 44 kann sich elastisch bis in die mit gestrichelten Linien dargestellte
Lage
44' bewegen, in der 1'sie den unmittelbaren Einritt von Luft in das obere Ende des
Vorratsbehälters 20 ermöglicht, wenn dessen Wände nach einem vorangegangenen Zusammendrücken
wieder entlastet werden. Wird der Vorratsbehälter 20 zusammengedrückt, um aus ihm
Zahnpaste herauszudrücken, legt sich die Klappe 44 gegen den Innenrand der Öffnung
40 und sdlliesst sie ab. Vorzugsweise werden der Vorratsbehälter 20 und die Klappe
44 gleichzeitig durch Giessen hergestellt und sind während des Giessvorganges durch
einen dünnen &er-brechlichen Steg aus Kunststoff miteinander verbunden, der
den Vorratsbehälter, so lange er vor dem Verkauf gelagert wird, luftdicht macht.
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Bei der in den Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
kann eine übliche Zahnpaste mit der üblichen Viskosität oder Fliessbarkeit verwendet
werden, da es hier nicht erforderlioh ist, dass durch die Zahnpastemasse 26 hindurch
Luft in den Vorratsbehälter 20 gelangt.
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Während zwei besondere Ausfthrungsformen der Erfindung dargestellt
und beschrieben wurden, sind verschiedene Abänderungen möglich, ohne daes der Geist
und der Umfang der Erfindung verlassen werden.
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