DE19713750A1 - Interdentalbürsten, die angerauhte, kegelig geformte und abgerundete Borstenenden aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung selbiger - Google Patents
Interdentalbürsten, die angerauhte, kegelig geformte und abgerundete Borstenenden aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung selbigerInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Interdentalbürsten, die verdrillte
Drähte aufweisen, mit angerauhten, kegelig geformten und abgerundeten
Borstenenden sowie ein Verfahren zur Herstellung von Interdentalbürsten,
die verdrillte Drähte aufweisen.
Das Putzen der Zähne erfüllt mindestens zwei wichtige Zwecke, nämlich
die Entfernung von Plaque und Speiseresten von den Zähnen und die
Massage des Mundgewebes. Die Entfernung von Plaque und Speiseresten
verhindert die Bildung von Karies. Die Massage des Mundgewebes veran
läßt das Zahnfleisch, eine dickere und gesündere Oberflächenschicht zu
bilden, um so sowohl Krankheiten als auch mechanische Verletzungen
besser abwehren zu können. Leider können normale Zahnbürsten viele
Bereiche der Zähne und des Zahnfleisches nicht erreichen. Beispielsweise
sind die Interdentalbereiche zwischen und um die Zähne ebenso wie die
Grenze des Zahnfleisches zu den Zähnen hin schwer mit normalen Zahn
bürsten zu erreichen. Deshalb können konventionelle Zahnbürsten die
Plaqueentfernung und die Massage des Mundgewebes nicht in dem Maße
gewährleisten, wie es wünschenswert wäre.
Zum Ausgleich dieses Nachteils normaler Zahnbürsten werden üblicher
weise Interdentalbürsten, die verdrillte Drähte aufweisen, eingesetzt, da
die Bürsten, die verdrillte Drähte aufweisen, in und durch die Zahnzwi
schenräume passen. Bürsten, die verdrillte Drähte aufweisen, wie sie im
US-Patent 4,395,943 (Brandli) offenbart sind, enthalten einen verdrillten
Doppeldraht aus rostfreiem Stahl mit Borsten, die in den Windungen der
Drähte eingelegt sind. Die Borsten, die aus einem geeigneten Material,
wie beispielsweise Nylon, hergestellt sein können, weisen von dem Draht
radial nach außen.
Das gegenwärtig gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung von Inter
dentalbürsten, die verdrillte Drähte aufweisen, beinhaltet das Einlegen der
Borsten und eine scherende Beschneidung der Borstenenden. Da jedoch
die scherende Beschneidung Borstenenden 25b mit unebenen Oberflächen
27 zur Folge haben kann, die unter Umständen scharfe Ränder 29 aufwei
sen können (siehe Fig. 8), sind Borsten dieser Art in einigen Fällen für die
Reinigung der Zähne und die Massage des Zahnfleischgewebes nicht
optimal.
Es gibt Verfahren zur Bearbeitung der Borstenenden, wie etwa das Be
schleifen. Das Deutsche Patent 195 00 145.1 offenbart beispielsweise eine
Vorrichtung zur Abrundung der Enden von Kunststoffborsten. Bei dieser
Vorrichtung wird eine runde Bürste in einen Hohlzylinder eingeführt, der
eine rauhe Innenoberfläche aufweist. Die Bürste und der Zylinder werden
dann in eine relative Rotationsbewegung und eine umkehrbare relative
Axialbewegung versetzt, um so die Borstenenden abzurunden. Eine
typische endgerundete Borste 25a, die entsprechend den gängigen Verfah
ren hergestellt wurde, ist in Fig. 7 dargestellt. Wie in dieser Zeichnung zu
sehen ist, ist lediglich das äußerste Ende 31 der Borste zur Entfernung der
unebenen Oberfläche abgerundet. Der Gesamtdurchmesser 33 der Borste
bleibt gleich.
Leider haben sowohl die konventionellen scherend beschnittenen als auch
die gebräuchlichen endgerundeten Borsten weitere Nachteile. Beispiels
weise führt die scherende Beschneidung zu Borstenenden, die eine zer
furchte, glatte, glasähnliche Oberfläche haben. Die Reinigung von Zähnen
mit derartigen Oberflächen an den Borstenenden ist wegen der fehlenden
Reibung zwischen den Borstenenden der Interdentalbürste und den Zähnen
nicht sehr effektiv. Der gleichbleibende Durchmesser sowohl der scherend
beschnittenen als auch der gebräuchlichen endgerundeten Borsten verhin
dert außerdem das Eindringen einzelner Borsten in schmale, unregelmäßi
ge Oberflächenstrukturen und Spalten, wie sie bei Zähnen und an der
Zahnfleischgrenzlinie vorhanden sind. Darüber hinaus können viele
Zahnoberflächen nicht erreicht werden, da weder scherend beschnittene
noch die gebräuchlichen endgerundeten Borsten in der Lage sind, ausrei
chend in schmalere Zahnzwischenräume einzudringen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Interdentalbürste, die verdrillte
Drähte aufweist, sowohl transversal zur Bürstenachse als auch axial um
die Längsachse in Rotation versetzt, während die Borsten der Bürste mit
ihren Enden gegen eine ebene, bewegte Schleifoberfläche gedrückt wer
den, so daß die einzelnen Borsten aus ihrer normalen gestreckten Stellung
gebeugt oder geneigt werden. Die ebene, bewegte Schleifoberfläche kann
entweder ein Schleifband oder eine Schleifscheibe sein. Falls ein Schleif
band eingesetzt wird, sollte das Band vorzugsweise nicht nur auf konven
tionelle Art bewegt werden - longitudinal auf Rollen -, sondern sollte
auch transversal zur Bürstenachse um eine Achse rotieren, die durch den
Bereich des Bandes verläuft, der mit der Bürste in Eingriff ist und zwi
schen den Laufrollen angeordnet ist. Falls eine Schleifscheibe eingesetzt
wird, rotiert die Scheibe transversal zur Bürstenachse um den Rotations
mittelpunkt der Scheibe, wobei die Scheibe gleichzeitig um einen Mittel
punkt nahe dem Rotationsmittelpunkt umläuft.
Die Reibung zwischen der Schleifoberfläche und den Borstenenden im
Zusammenwirken mit der transversalen und axialen Rotation der Inter
dentalbürste (und, falls eine Schleifscheibe eingesetzt wird, die Doppel
bewegung der Scheibe) bewirkt eine zirkulare Abrollbewegung der Bor
stenenden auf der Schleifoberfläche, die im Ergebnis zur angerauhten,
kegelig geformten und abgerundeten Gestalt aller Borstenenden der
Interdentalbürste führt. Die sich so ergebenden Borstenenden ermöglichen
ein verbessertes Eindringen in kleine Zahnzwischenräume und eine verbes
serte Reinigung und Massage der Zähne und des Zahnfleisches, ohne das
Zahnfleischgewebe zu verletzen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der
Erfindung, die ein Schleifband aufweist,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Erfindung wie in Fig. 1 mit
dem Schleifband in Arbeitsstellung;
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, die eine Schleifscheibe aufweist,
Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht die Erfindung aus Fig. 3 mit der
Schleifscheibe in Arbeitsstellung;
Fig. 5 zeigt in Frontansicht eine Borste, die gegen eine Schleifoberfläche
gebeugt ist,
Fig. 6 zeigt in Frontansicht ein Borstenende, das gemäß der Erfindung
hergestellt wurde,
Fig. 7 zeigt in Frontansicht ein gerundetes Borstenende,
Fig. 8 zeigt in Frontansicht ein scherend beschnittenes Borstenende; und
Fig. 9 zeigt in Frontansicht die Borsten einer Interdentalbürste, die gegen
ein Schleifband gebeugt sind.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Anrauhen, kegelig
Bearbeiten und Abrunden der Borstenenden von Interdentalbürsten, die
verdrillte Drähte aufweisen, gerichtet, bei dem die Interdentalbürste
sowohl transversal zur Bürstenachse als auch axial um ihre Längsachse
rotiert, während die Borstenenden der Interdentalbürste mit einer Biegung
gegen eine ebene, bewegte Schleifoberfläche gedrückt werden. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist so gestaltet, daß es das scherende Be
schneiden bei der konventionellen Herstellung von Interdentalbürsten
entweder ersetzt oder diesem folgt.
Erfindungsgemäß kann die ebene, bewegte Schleifoberfläche entweder ein
Schleifband 20, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, oder eine Schleif
scheibe 22, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, sein. Ein konventionelles
Schleifmaterial, wie Siliciumcarbid, Saphir oder Diamant, ist auf dem
Band oder der Scheibe aufgebracht. Das Schleifband 20 oder die Scheibe
22 sollten einen ausreichenden Schleifbereich aufweisen, um sicherzustel
len, daß dieser Bereich alle Borstenenden der Interdentalbürste kontak
tiert. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in Fig. 1,
wird ein Schleifband 20 eingesetzt, um die Borstenenden 24 einer Inter
dentalbürste 26 zu beschleifen. Die Interdentalbürste 26 wird in einer
lateral gerichteten Lage gehalten unter Einsatz eines Spannfutters 28, das
in dem Bereich 30 des verdrillten Drahtes der Bürste unterhalb der Bor
sten angeordnet ist, sowie durch einen Stift 32, der am Kopf der Bürste
oberhalb der Borsten angeordnet ist und eine Vertiefung (nicht darge
stellt) enthält, die den Bürstenkopf aufnimmt. Das Schleifband 20 wird
dann in eine Position gegen die Interdentalbürste 26 bewegt, wie in Fig. 2
dargestellt, um die Borsten zu beschleifen und so kegelig geformte Bor
stenenden herzustellen.
Obwohl die Biegsamkeit aufgrund beispielsweise der Dicke und der Länge
der Borsten variieren kann, ist es vorzugswürdig, die Borsten aus ihrer
normalen gestreckten Stellung um einen Winkel von nicht mehr als unge
fähr 85° zu beugen. Fig. 5 zeigt eine einzelne Borste 21, die aus ihrer
normalen gestreckten Stellung um den Winkel 23 gegen die Schleiffläche
25 gebeugt ist.
Das Schleifband 20, das sich auf den Rollen 37 bewegt, wird von einem
unabhängigen Motor (nicht dargestellt) in Richtung des Pfeils A, wie in
Fig. 2 und Fig. 9 dargestellt, mit einer Geschwindigkeit, die vorzugsweise
im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 400 Metern pro Minute liegt
(entspricht ungefähr 70 bis 1300 ft./min.), angetrieben. Es ist ebenfalls
vorzugswürdig, daß das Schleifband 20 gleichzeitig transversal zur Achse
der Interdentalbürste 26 um eine Achse rotiert, die im wesentlichen
senkrecht durch den Bereich 39 des Schleifbands verläuft, der mit der
Bürste im Eingriff ist und zwischen den Rollen 37 angeordnet ist. Ein
separater, unabhängiger Motor (nicht dargestellt) läßt das Band rotieren,
vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn, wie durch Pfeil G in Fig. 9
gezeigt.
Sobald das Schleifband 20 in Arbeitsstellung ist und läuft, wird die
Interdentalbürste 26 transversal zur Achse der Bürste in Richtung des
Pfeils B durch den Drehteller 34 in Rotation versetzt, wie es in Fig. 2
dargestellt ist. Der Drehteller 34, der von einem unabhängigen Motor
(nicht dargestellt) angetrieben wird, rotiert transversal zur Bürste 26, um
sicherzustellen, daß der ganze Umfang jedes einzelnen Borstenendes mit
dem Schleifband 20 in Kontakt kommt. Dabei liegt die transversale
Rotation der Interdentalbürste vorzugsweise in einem Bereich von unge
fähr 50 bis 400 Umdrehungen pro Minute.
Der Drehteller 34 ist über einen Lagerblock 38 mit der Kammwalze 36
verbunden. Die Drehbewegung des Tellers 34 verursacht eine Rotation der
Kammwalze 36 in Richtung des Pfeils C um ein feststehendes Kegelrad 40,
und die Drehung der Kammwalze bewirkt wiederum eine axiale Rotation
des Spannfutters 28 und der Interdentalbürste 26. Diese axiale Rotation
der Bürste 26 um ihre Längsachse ermöglicht es, den vollen Umfang der
Bürste mit dem Schleifband 20 in Eingriff zu bringen. Vorzugsweise
beträgt das Verhältnis der Longitudinalrotation der Interdentalbürste zur
Transversalrotation ungefähr 6 : 1.
Die Reibung zwischen dem Schleifband 20 und den Borsten 24 im Zusam
menwirken mit der transversalen und axialen Rotation der Interdentalbür
ste 26 bewirkt eine zirkulare Abrollbewegung der gebeugten Borsten auf
dem Schleifband, woraus sich im Ergebnis eine angerauhte, kegelig
geformte und abgerundete Gestalt aller Borstenenden der Interdentalbür
ste ergibt. Ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Borstenen
de 25 ist in Fig. 6 dargestellt. Im Unterschied zum gewöhnlichen, sche
rend beschnittenen Borstenende 25b, das in Fig. 8 dargestellt ist, mit der
unebenen Oberfläche 27 und den scharfen Kanten 29, hat das erfindungs
gemäße Borstenende 25 ein angerauhtes und abgerundetes Ende 35, das
Zähne und Zahnfleisch effektiv reinigt und massiert, ohne das Zahn
fleischgewebe zu verletzen. Außerdem wird im Unterschied zum scherend
beschnittenen Borstenende 25b und dem in Fig. 7 dargestellten Borsten
ende 25a, bei dem lediglich das äußerste Ende 31 der Borste abgerundet
wurde, das erfindungsgemäße Borstenende 25 kegelig geformt, so daß es
in schmale, unregelmäßige Oberflächenstrukturen und Spalten hineinpaßt,
wie sie bei Zähnen und an der Zahnfleischgrenzlinie vorkommen. Die
Gesamtgestalt des Borstenendes 25 verbessert zusätzlich das Eindringen
in kleine Zahnzwischenräume.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine
Schleifscheibe 22 zum Beschleifen der Borstenenden 24 einer Interdental
bürste 26 eingesetzt, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Schleif
scheibe 22 ist Teil eines Schleifscheibenantriebs 42, bei dem die Schleif
scheibe 22 am Ritzel 44 eines Planetengetriebes befestigt ist, das inner
halb eines feststehenden Umlaufrades 46 angeordneten ist. Das Planeten
getrieberitzel 44 hat eine Welle 48, die über den Ausgleichsnocken 52 mit
der angetriebenen Welle 50 verbunden ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird der
Schleifscheibenantrieb 42 von einem unabhängigen Motor (nicht darge
stellt) in Richtung des Pfeils D (Fig. 4), zum Beispiel im Uhrzeigersinn
um die Achse der angetriebenen Welle 50, angetrieben. Gleichzeitig
bewirkt das feststehende Umlaufrad 46 eine Rotation des Planetengetrie
beritzels 44 und der Schleifscheibe 22 gegen den Uhrzeigersinn um die
Achse der Planetengetriebewelle 48. Dadurch rotiert die Schleifscheibe
transversal zur Achse der Interdentalbürste 26 um den Rotationsmittel
punkt der Scheibe und umläuft zeitgleich einen Mittelpunkt nahe dem
Rotationsmittelpunkt.
Wie bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahren wird die Inter
dentalbürste 26 in einer lateral gerichteten Lage gehalten, unter Einsatz
eines Spannfutters 28, das in dem Bereich 30 des verdrillten Drahtes der
Bürste unterhalb der Borsten angeordnet ist, sowie durch den Stift 32, der
am Kopf der Bürste oberhalb der Borsten angeordnet ist und eine Vertie
fung (nicht dargestellt) aufweist, die den Bürstenkopf aufnimmt. Der
Schleifscheibenantrieb 42 wird dann in die Arbeitsstellung mit der Schleif
scheibe 22 gegen die Interdentalbürste 26 verfahren, wie in Fig. 4 darge
stellt, um so die Borsten zu beugen und dadurch kegelig geformte Borste
nenden herzustellen. Obwohl die Biegsamkeit in Abhängigkeit von bei
spielsweise der Dicke und der Länge der Borsten variieren kann, ist es
vorzugswürdig, die Borsten aus ihrer normalen gestreckten Stellung um
einen Winkel von nicht mehr als ungefähr 85° zu beugen. Fig. 5 zeigt eine
einzelne Borste 21, die aus ihrer normalen gestreckten Stellung bis zu
einem Winkel 23 gegen die Schleifoberfläche 25 gebeugt ist.
Nachdem der Schleifscheibenantrieb 42 in Arbeitsstellung ist und läuft,
wird die Interdentalbürste 26 in eine Transversalrotation um die Bür
stenachse in Richtung des Pfeils E durch Drehung des Tellers 34, wie in
Fig. 4 dargestellt, versetzt. Der Drehteller 34, der von einem unabhängi
gen Motor (nicht dargestellt) angetrieben wird, läßt die Bürste 26 trans
versal rotieren, um so sicherzustellen, daß der volle Umfang jedes Bor
stenendes mit der Schleifscheibe 22 in Kontakt kommt. Vorzugsweise
liegt die Transversalrotation der Interdentalbürste in einem Bereich von
ungefähr 50 bis 400 Umdrehungen pro Minute.
Wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren ist der Drehteller 34 über den
Lagerblock 38 mit der Kammwalze 36 verbunden. Die Drehbewegung des
Tellers 34 bewirkt eine Rotation der Kammwalze 36 in Richtung des Pfeils
F um das feststehende Kegelrad 40, und die Drehung der Kammwalze
wiederum bewirkt eine axiale Rotation des Spannfutters 28 und der
Interdentalbürste 26. Diese axiale Rotation der Bürste 26 um ihre Längs
achse erlaubt es, den vollen Umfang der Bürste mit der Schleifscheibe 22
in Eingriff zu bringen. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Longitu
dinalrotation der Interdentalbürste zur Transversalrotatien ungefähr 6 : 1.
Die transversale und axiale Rotation der Interdentalbürste, die Reibung
zwischen der Schleifscheibe und den gebeugten Borsten und die Doppel
bewegung der Schleifscheibe lassen die Borsten im Ergebnis mit einer
zirkularen Wirkbewegung auf der sich drehenden Schleifscheibe abrollen,
wodurch eine angerauhte, kegelig geformte und abgerundete Gestalt jedes
Borstenendes der Interdentalbürste erreicht wird. Wie die Borstenenden,
die gemäß dem Schleifbandverfahren hergestellt wurden, bieten die
Borstenenden, die gemäß dem Schleifscheibenverfahren hergestellt wur
den, verschiedene Vorteile gegenüber den aus dem Stand der Technik
bekannten Borstenenden 25a, 25b (Fig. 7 und 8). Die angerauhte, kegelig
geformte und abgerundete Gestalt jedes Borstenendes 25 (Fig. 6) bewirkt
eine verbesserte Reinigung und Massage der Zähne und des Zahnfleisches,
ohne das Zahnfleischgewebe zu verletzen, sowie ein besseres Eindringen
in kleine Zahnzwischenräume.
Claims (10)
1. Verfahren zum Anrauhen, kegelig Bearbeiten und Abrunden der
Borstenenden von Interdentalbürsten, die verdrillte Drähte
aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem die Interdentalbürste zeitgleich transversal und longi
tudinal in Rotation versetzt wird, während die Borstenenden der
Interdentalbürste gegen eine bewegte Schleiffläche gedrückt wer
den.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Borsten aus ihrer normalen gestreckten Stellung beim An
drücken der Borstenenden gegen die Schleiffläche um einen Winkel
von nicht mehr als ungefähr 85° gebeugt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transversalrotation der Interdentalbürste im Bereich von
ungefähr 50 bis ungefähr 400 Umdrehungen pro Minute liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Longitudinalrotation der Interdentalbürste
zur Transversalrotation ungefähr 6 : 1 ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Schleiffläche Siliziumcarbid, Saphir oder Diamant ge
wählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleiffläche eben ist und ein Schleifband oder eine Schleif
scheibe ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schleifband mit einer Geschwindigkeit im Bereich von un
gefähr 20 bis ungefähr 400 Metern pro Minute betrieben wird und
transversal zur Bürstenachse um eine Achse rotiert, die im wesent
lichen senkrecht durch den Bereich des Schleifbands verläuft, der
mit der Bürste im Eingriff ist und, falls eingesetzt, die Schleifschei
be transversal zur Bürstenachse um den Rotationsmittelpunkt der
Scheibe rotiert und die Scheibe um einen Mittelpunkt nahe dem
Rotationsmittelpunkt umläuft.
8. Interdentalbürste mit Borsten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Borsten kegelig geformte und abgerundete Borstenenden
aufweisen.
9. Interdentalbürste nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Borstenenden auch angerauht sind.
10. Interdentalbürste, die verdrillte Drähte sowie angerauhte, kegelig
geformte und abgerundete Borstenenden aufweist, die mit einem der
Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 bearbeitet wurden.
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