DE19713750A1 - Interdentalbürsten, die angerauhte, kegelig geformte und abgerundete Borstenenden aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung selbiger - Google Patents

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.