DE19640852A1 - Borste für eine Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Borste für eine Zahnbürste, insbesondere für eine elektrische Zahnbürste, die aus einem aus Kunststoff hergestellten Monofilament besteht.

Derartige Borsten sind allgemein bekannt und werden beispielsweise in elektrisch angetriebenen Zahnbürsten verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Borsten insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Reinigungswirkung bei der Zahnreinigung weiterzuentwickeln.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Borste der eingangs genannten Art dadurch, daß das Monofilament einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, um seine Längsachse gedreht und infolge Einwirkung chemischer Mittel fixiert ist.

Durch den nicht-kreisförmigen Querschnitt und die Drehung des Monofilaments wird eine dreidimensional strukturierte Oberfläche geschaffen. Da für die Zahn­ reinigung nicht nur die Borstenspitze, sondern auch die Mantelfläche von Bedeu­ tung ist, weist die erfindungsgemäße Borste eine größere Reinigungswirkung als bisher auf. Insbesondere kann durch die strukturierte Oberfläche Plaque wesent­ lich besser von der Zahnoberfläche entfernt werden.

Durch die Fixierung mit Hilfe von chemischen Mitteln wird die Drehung und damit die strukturierte Oberfläche des Monofilaments in einen bleibenden Zu­ stand versetzt. Dabei bleibt der Orientierungszustand der Molekülketten im Filamentmaterial nahezu unverändert. Nur in den Randschichten finden Umlage­ rungen statt. Dies hat bei gleichem Durchmesser eine im Vergleich zu anderen Fixierungsmethoden größere Festigkeit und Steifigkeit der Borste zur Folge. Durch die Art der Fixierung wird es ermöglicht, Monofilamente mit besonders kleinen Durchmessern zu verwenden, die dann wesentlich besser insbesondere in Interdentalräume eindringen und diese von Plaque befreien können. Die Reini­ gungswirkung der erfindungsgemäßen Borste ist somit insgesamt wesentlich verbessert.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Borste ist der Querschnitt des Monofilaments etwa symmetrisch zu einer parallel zur Längs­ achse verlaufenden Ebene ausgebildet. Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der Querschnitt des Monofilaments etwa sternförmig ausge­ bildet ist. Durch diese Weiterbildungen wird eine besonders gute dreidimensional strukturierte Oberfläche der Borste geschaffen. Insbesondere entsteht dadurch eine schraubenförmig strukturierte Oberfläche der Borste.

Als besonders vorteilhaft insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung der erfindungsgemäßen Borste in einer elektrischen Zahnbürste haben sich als Durchmesser der Hüllkurve des Monofilaments ein Wert im Bereich von etwa 0,1016 mm (4 mil) bis etwa 0,254 mm (10 mil) erwiesen. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Monofilament etwa 0,5 bis etwa 2 Drehungen pro mm in Richtung der Längsachse aufweist, und wenn das Monofilament aus Polyamid, Polyester und/oder aus Polypropylen besteht.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Borste wird das Monofilament gedreht und dann infolge Einwirkung chemischer Mittel fixiert. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Drehung dauerhaft beibehal­ ten wird, wobei die mechanischen Eigenschaften des Monofilaments im wesent­ lichen erhalten bleiben. Durch das chemische Anlösen des Monofilaments wer­ den Kanten und Ecken verrundet und es entstehen insbesondere in hygienischer Hinsicht saubere Übergänge. Des weiteren stellt die genannte Fixierung eine einfache und gut steuerbare Art und Weise dar, das gedrehte Monofilament zu bearbeiten und die erfindungsgemäße Borste mit der beschriebenen Oberflächen­ struktur daraus herzustellen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Monofilament an einer Stelle gedreht und gleichzeitig in einem Abstand zu dieser Stelle eine Drehung verhindert oder gebremst. Auf diese Weise wird eine schraubenförmige dreidimensionale Struktur an der Oberfläche der Borste er­ zeugt. Des weiteren weist diese Struktur zusätzliche Kanten und Radien auf, die bei der Zahnreinigung ganz allgemein vorteilhaft zur Wirkung kommen, und die insbesondere bei der Entfernung von Plaque von der Zahnoberfläche oder aus Interdentalräumen besonders zweckmäßig sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filamente zwischen etwa 5 s und etwa 50 s in dem Lösungsmittel fixiert, vorzugsweise zwischen etwa 20 s und etwa 30 s. Bei Filamenten aus Polyamid hat sich Ameisensäure als besonders zweckmäßiges Lösungsmittel herausge­ stellt.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die erfin­ dungsgemäßen Borsten im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rundkopfzahnbürste verwendet.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung.

Fig. 1a und 1b zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Borste für eine Zahnbürste in einer An­ sicht und einem Querschnitt, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung von alternativen Querschnitten der Borste nach der Fig. 1.

In den Fig. 1a und 1b ist eine Borste 1 dargestellt, die aus einem Monofila­ ment 2 besteht. Das Monofilament 2 besteht aus Kunststoff und ist gedreht. Die Drehung ist gleichmäßig ausgeführt, so daß sich die Struktur der Oberfläche der Borste 1 kontinuierlich wiederholt. Die Borste 1 weist somit eine strukturierte Oberfläche auf, die das Monofilament 2 ursprünglich nicht besitzt, sondern die erst durch die Drehung des Monofilaments 2 entsteht.

Das in den Fig. 1a und 1b gezeigte Monofilament 2 kann aus Polyamid, Polyester oder aus Polypropylen bestehen. Der Durchmesser der Hüllkurve des genannten Monofilaments 2 kann zwischen etwa 0,1016 mm (4 mil) und etwa 0,254 mm (10 mil) betragen. Das Monofilament 2 kann von etwa 0,5 Drehungen pro mm bis zu etwa 2,0 Drehungen pro mm in Richtung seiner Längsachse aufweisen.

Das Monofilament 2 weist einen nicht-kreisförmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt ist entsprechend der Fig. 1b sternförmig und damit etwa symme­ trisch zu einer parallel zur Längsachse verlaufenden Ebene ausgebildet. Durch den nicht-kreisförmigen Querschnitt und die Drehung des Monofilaments 2 entsteht eine schraubenförmige dreidimensionale Struktur, die in der Fig. 1a mit der Bezugsziffer 3 gekennzeichnet ist.

Es ist ebenfalls möglich, daß der Querschnitt des Monofilaments 2 eine der alternativen Formen annimmt, wie sie in der Fig. 2 dargestellt sind.

Zur Herstellung der Borste 1 wird das Monofilament 2 gedreht. Zu diesem Zweck wird das Monofilament 2 an einer Stelle verdreht, während das Monofilament 2 gleichzeitig mit Abstand zu dieser Stelle festgehalten, also eine Drehung verhin­ dert oder zumindest gebremst wird. Dabei ist es möglich, die Drehung des Monofilaments 2 mit bereits gereckten Filamenten durchzuführen, die bereits über die gewünschten mechanischen Eigenschaften verfügen.

Danach werden das gedrehte Monofilament 2 in ein Lösungsmittel getaucht und dort durch Anlösen fixiert. Die Verweildauer in dem Lösungsmittel beträgt eine Zeitdauer von etwa 5 s bis etwa 50 s. Als Lösungsmittel kann Phenol, M-Kresol oder Ameisensäure verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich hoch­ konzentrierte Ameisensäure herausgestellt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Monofilament zwischen etwa 20 s und etwa 30 s mit dem Lösungsmittel zu benetzen. Durch ein derartigen Eintauchen oder Benetzen des Monofilaments 2 durch das Lösungsmittel wird die Drehung fixiert. Dies bedeutet, daß das Mono­ filaments 2 nicht mehr zurückdreht, sondern die Drehung permanent beibehalten bleibt.

Während oder nach der Fixierung ist es möglich, die mechanischen Eigenschaf­ ten, insbesondere die Steifigkeit, die Ermüdung und/oder das Rückstellvermögen des Monofilaments 2 mittels Recken und/oder mittels einer thermischen Be­ handlung zu beeinflussen.

Danach wird das Monofilament 2 durch Abspülen mit Wasser oder dergleichen wieder von dem Lösungsmittel gesäubert oder es wird das Lösungsmittel auf andere Art und Weise, beispielsweise durch Verdampfung neutralisiert. Dann wird das Monofilament 2 durch Wärmestrahlung oder dergleichen getrocknet.

Die beschriebene Borste 1 der Fig. 1a und 1b ist zur Verwendung in Zahnbür­ sten vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in elektrischen Zahnbürsten. Die beschriebene Borste 1 ist dabei besonders vorteilhaft im Innenfeld einer Rund­ kopfzahnbürste einsetzbar.

Claims (11)

1. Borste (1) für eine Zahnbürste, insbesondere für eine elektrische Zahnbür­ ste, die aus einem aus Kunststoff hergestellten Monofilament (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) einen nicht-kreisförmi­ gen Querschnitt aufweist, um seine Längsachse gedreht und infolge Ein­ wirkung chemischer Mittel fixiert ist.

2. Borste (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer­ schnitt des Monofilaments (2) etwa symmetrisch zu einer parallel zur Längsachse verlaufenden Ebene ausgebildet ist.

3. Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Monofilaments (2) etwa sternförmig ausgebildet ist.

4. Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser der Hüllkurve des Monofilaments (2) einen Wert im Bereich von etwa 0,1016 mm (4 mil) bis etwa 0,254 mm (10 mil) aufweist.

5. Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Monofilament (2) etwa 0,5 bis etwa 2 Drehungen pro mm in Richtung der Längsachse aufweist.

6. Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Monofilament (2) aus Polyamid, Polyester und/oder aus Poly­ propylen besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) gedreht und dann infolge Einwirkung chemischer Mittel fixiert wird.

8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mono­ filament (2) an einer Stelle gedreht und gleichzeitig in einem Abstand zu dieser Stelle eine Drehung verhindert oder gebremst wird.

9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Monofilament (2) zwischen etwa 5 s und etwa 50 s in dem Lösungsmittel fixiert wird, vorzugsweise zwischen etwa 20 s und etwa 30 s.

10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß als Lösungsmittel Phenol, M-Kresol und/oder Ameisensäure ver­ wendet werden.

11. Verwendung der Borste (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rundkopfzahnbür­ ste.