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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere
eine Zahnbürste mit einem Borstenbündel tragenden
Bürstenkopf, einem Griffstiel und einem zwischen dem Bürstenkopf
und dem Griffstiel vorgesehenen Bürstenhals, wobei im Bereich
des Bürstenhalses und/oder im Bereich des Bürstenkopfes
ein Gelenk vorgesehen ist, welches ein elastisches Verschwenken
von Teilen der Bürste gegeneinander erlaubt.
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Solche
Bürsten sind heutzutage im Allgemeinen bekannt. Das Gelenk
kann sich entweder im Bereich des Bürstenkopfes befinden,
um üblicherweise mit Borstenbündeln versehene
Segmente des Bürstenkopfes schwenkbar gegeneinander zu
lagern. Bei dieser Ausgestaltung soll eine übermäßige
Anpresskraft insbesondere beim Putzen mit dem vorderen Teil der
Bürste vermieden werden. Bei Zahnbürsten liegt
dieser Gestaltung die Überlegung zugrunde, dass eine übermäßige
Anpresskraft mitunter zu einer Beschädigung der die Zähne
umgebenden Mundschleimhäute führen kann. Alternativ
oder zusätzlich kann im Bereich des Bürstenhalses
ein Gelenk vorgesehen sein, um welches der gesamte Bürstenkopf verschwenken
kann. Im Falle von Zahnbürsten wird eine solche Ausgestaltung
gewählt, um auch bei fehlender koaxialer Ausrichtung zwischen
dem Bürstenkopf respektive der an dem Bürstenkopf
vorgesehenen Beborstung und den zu reinigenden Zähnen durch
den Benutzer eine entsprechende Ausrichtung durch Schwenken in dem
Gelenk zu ermöglichen. Durch das Gelenk werden dementsprechend
gewisse Ungenauigkeiten bei der Positionieren der reinigungsaktiven
Oberfläche der Borstenbündel relativ zu der zu
reinigenden Oberfläche kompensiert.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungsvorschläge
für die Ausgestaltung solcher Bürsten mit einem
Gelenk bekannt. Bei Zahnbürsten, die üblicherweise
aus Kunststoff hergestellt werden, wird das Gelenk regelmäßig
durch wenigstens ein Filmscharnier gebildet, das mit verringerter
Stärke gegenüber den benachbart zu dem Gelenk
angeordneten Teilen der Bürste diese miteinander verbindet. Das
Filmscharnier kann aus hygienischen Gründen von einem weichelastischen
Kunststoff, üblicherweise einem thermoplastischen Elastomer,
umgeben sein, um das Eindringen von Schmutz und Bakterien im Bereich
des Gelenkes zu vermeiden. Der weichelastische Kunststoff schließt üblicherweise
bündig an die benachbart zu dem Gelenk angeordneten Teile der
Bürste an, d. h. geht absatzfrei in die durch diese Teile
gebildete Kontur über.
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Aufgrund
der Ausbildung des Gelenks im Wesentlichen durch ein Filmscharnier
erlaubt dieses üblicherweise eine einachsige Verschwenkbewegung.
Bei mehrachsigen Verschwenkbewegungen können entsprechende
Filmscharniere rechtwinklig zueinander vorgesehen sein. Auch wurde
bereits vorgeschlagen, den die Borstenbündel tragenden Teils
des Bürstenkopfes in einem den Bürstenkopf umgebenden
Rahmen elastisch zu lagern, um mehrachsige Schwenkbewegungen zu
erlauben (beispielsweise
PCT/US
02/35651 (Procter&Gamble)).
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Bürsten,
die eine mehrachsige Schwenkbewegung erlauben, sind dementsprechend
aus dem Stand der Technik bekannt. Es fehlt indes an einer wirkungsvollen
und einfachen Ausgestaltung, die eine mehrachsige Verschwenkbewegung
von Teilen der Bürste um ein einheitliches Gelenk ermöglicht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Bürste
der gattungsgemäßen Art anzugeben, die mehrachsige
Verschwenkungen um das Gelenk erlaubt und eine schonende Putzbearbeitung
der zu reinigen Oberfläche ermöglicht.
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Zur
Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung
eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben.
Diese unterscheidet sich von dem gattungsbildenden Stand der Technik dadurch,
dass das Gelenk von einer Wendel durchsetzt ist.
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Die
Wendel erstreckt sich hierbei zwischen den benachbart zu dem Gelenk
angeordneten Teilen der Bürste. Gemäß der
Erfindung durchsetzt die Wendel das Gelenk, was bedeutet, dass sich
die Wendel in der Regel über das gesamte Gelenk erstreckt
und die Windungen der Wendel eine Verbindung zwischen den benachbart
zu dem Gelenk vorgesehenen Teilen der Bürste erstreckt.
Die Achse der Wendel kann geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Üblicherweise
entspricht der Verlauf der Achse der Wendel der Verbindungslinie
zwischen den benachbart zu dem Gelenk vorgesehenen Teilen der Bürste. Im
Falle einer Zahnbürste, die üblicherweise einen länglichen
Griffstiel und einen länglichen Bürstenhals sowie
ebenso einen länglichen Bürstenkopf aufweist, die
im Wesentlichen in Längsrichtung hintereinander vorgesehen
sind, erstreckt sich die Achse der Wendel üblicherweise
parallel zu dieser Erstreckungsrichtung. In der Regel wird man eine
koaxiale Ausrichtung der Wendelachse zu der Längsachse
der benachbart zu dem Gelenk vorgesehenen Teile bevorzugen.
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Die
Wendel kann mit konstantem Durchmesser, d. h. als Wendelzylinder,
oder aber spiralförmig, d. h. mit sich änderndem
Durchmesser, vorgesehen sein. Entsprechende Ausgestaltungen stehen
im Belieben des Fachmannes, sofern er die Elastizität,
d. h. Verschwenkbarkeit innerhalb des Gelenkes einstellen möchte.
Die Wendel, bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die
mit Abstand zueinander angeordneten Windungen der Wendel bei Druckbeanspruchung,
d. h. bei einer Kraftwirkung in axialer Richtung der Wendel nach
Art einer Schraubenfeder elastisch komprimiert werden können.
Bei Zugbeanspruchung erfolgt eine elastische Dehnung entlang der
Wendelachse. Dementsprechend können ruckartige Stöße, beispielsweise
aufgrund unsanfter Benutzung an dem Griffstiel, gedämpft
werden und elastisch zunächst im Bereich des Gelenkes eingelagert
werden.
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Die
Wendel bietet dementsprechend die Möglichkeit, eine mehrachsige
Biegbarkeit innerhalb des Gelenks einzustellen. Darüber
hinaus wird aufgrund der Wendel auch eine elastische Speicherung überkritischer
axialer Belastungen (in Bezug auf die Wendelachse) nach Art einer
Schraubenfeder ermöglicht.
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Insbesondere
im Hinblick auf die Herstellung der erfindungsgemäßen
Bürste aus Kunststoff ist es zu bevorzugen, die Wendel
aus einem Grundwerkstoff auszubilden, der einen den Bürstenkopf,
den Bürstenhals und den Griffstiel jeweils zumindest teilweise
ausbildenden Grundkörper ausformt. Dieser Grundwerkstoff
ist üblicherweise eine Hartkomponente, beispielsweise Polypropylen.
Der Grundkörper wird bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste
in der Regel zunächst hergestellt und kann hierbei an dem
Bürstenkopf vorgesehene Reinigungselemente, beispielsweise
aus Filamenten gebildete Borstenbündel oder Reinigungselemente
aus einer weichelastischen Komponente endseitig befestigen.
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Bei
einem üblichen spritzgießtechnischen Vorgehen
wird man den Grundkörper insofern als einheitliches Bauteil
zusammen mit der Wendel ausformen, so dass dieses Basisteil der
Bürste für die weitere Bearbeitung einfach gehandhabt
werden kann. Als weiterer Handhabungsschritt kommt insbesondere
das Umspritzen des Grundkörpers mit einer weichelastischen
Kunststoffkomponente in Frage. Hierbei werden vorzugsweise nicht
nur die haptischen Eigenschaften des Griffstieles verändernde Funktionsflächen
an der Bürste vorgesehen. Vielmehr kann gerade auch im
Hinblick auf die hygienische Anforderungen der von der Wendel umgebene Bereich
mit weichelastischen Kunststoff ausgespritzt sein. Dementspre chend
wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, jedenfalls innerhalb der
Wendel eine Umspritzung aus einem weichelastischen Kunststoff vorzusehen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung überragt
dementsprechend wenigstens ein Teil der Windungen der Wendel die
Umspritzung außenseitig. Vorzugsweise wird die Umspritzung
so auf die Windungen abgestimmt, dass die Innenfläche der
Windungen die Umspritzung berührt, um zu verhindern, dass
Bakterien und Verunreinigungen zwischen die Umspritzung und die
einzelnen Windungen der Wendel gelangen kann. Dabei können
die Windungen formschlüssig mit der Umspritzung verbunden
sein. Sofern eine axiale federelastische Wirkung der Wendel bedeutsam ist,
kann auf eine solche Verbindung verzichtet werden, so dass die Umspritzung
relativ zu den Windungen beweglich ist.
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Die
Umspritzung wird üblicherweise aus einem relativ weichen
Kunststoff, beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer,
gebildet. Bei einer Kompression zur Kompensation von Druckspitzen
in dem Gelenk wölbt sich diese Umspritzung zwischen den
einzelnen Windungen radial nach außen vor. Dementsprechend
sollte bei der Ausgestaltung der Bürste darauf geachtet
werden, dass die Windungen einen hinreichenden Abstand aufweisen,
der eine entsprechende elastische Verformung der Umspritzung nach
außen zulasst.
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Zweckmäßigerweise
wird die Wendel als zylindrische Wendel ausgebildet. Innerhalb dieser Wendeln
ist bei dieser bevorzugten Ausgestaltung eine zylindrische Umspritzung
vorgesehen. Dementsprechend überragt die Wendel, d. h.
sämtliche Windungen der Wendel, die zylindrische Umspritzung außenseitig.
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Des
Weiteren wird insbesondere im Hinblick auf die hygienischen Anforderungen
vorgeschlagen, dass die benachbart zu dem Gelenk angeordneten Teile
einen die Umspritzung endseitig aufnehmenden und dicht umgebenden
Kragen aufweisen. Der Kragen hat eine Innenumfangsfläche,
die im Wesentlichen der Abmessung der Umspritzung entspricht, so dass
der Kragen die Umspritzung unter Vermeidung eines Spaltes zwischen
beiden Bauteilen einschließt.
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Die
Umspritzung kann einteilig mit sonstigen Umspritzungen der Bürste
ausgebildet sein, d. h. das Umspritzen erfolgt üblicherweise über
einen zentralen Anspritzpunkt, der Kunststoff zu sämtlichen
Stellen, an denen eine Umspritzung eines Basiskörpers erfolgt,
leitet.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, lediglich
ein von einer Wendel durchsetztes Gelenk an der Bürste
vorzusehen. Vielmehr können mehrere Gelenke an der Bürste
vorgesehen sein. So ist es denkbar, ein von der Wendel durchsetztes
Gelenk im Bereich des Bürstenhalses vorzusehen, um eine
gewisse Verschwenkbarkeit in diesem Bereich einzustellen. Des Weiteren
können auch einzelne Elemente des Bürstenkopfes
durch ein von einer Wendel durchsetztes Gelenk beabstandet sein.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
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1 eine
perspektivische Seitenansicht eines als Zahnbürste ausgebildeten
Ausführungsbeispiels;
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2 eine
perspektivische Draufsicht des in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels und
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3 eine
Längsschnittansicht des in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels im Bereich des Gelenkes.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bürste anhand einer Zahnbürste. Zur Vereinfachung
der Darstellung ist lediglich der vordere Bereich der Bürste gezeigt
mit einem Bürstenkopf 1, einem Griffstiel 2 und
ein dazwischen angeordneten Bürstenhals 3. Der
Griffstiel 2 ist nur mit seinem vorderen Ende gezeigt.
Der Griffstiel 2 kann im hinteren Teil verdickt sein und
in an sich bekannter Weise Umspritzungen, Bedruckungen und dergleichen
aufweisen.
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Im
Bereich des Bürstenhalses 3 ist bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ein Gelenk 4 vorgesehen. Dieses
umfasst eine zylindrische Wendel 5, deren Längsachse
sich koaxial zu der Längsachse des Bürstenkopfes 1 und
der Längsachse des Griffstieles 2 erstreckt. Die
Wendel hat in etwa zwei Windungen 6, die vorliegend mit
konstantem Durchmesser vorgesehen sind. Der Außendurchmesser der
Wendel 5 entspricht dem Außendurchmesser der angrenzenden
Teile 7, 8 des zylindrisch ausgebildeten Bürstenhalses 3.
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Innerhalb
der Wendel 5 befindet sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
eine Umspritzung 9 in Form eines zylindrischen Pfropfens,
dessen Längsachse koaxial zu der Achse der Wendel 5 vorgesehen
ist. Die Außenumfangsfläche der zylindrischen Umspritzung
bildet eine Anlagefläche für die Innenumfangsfläche
der einzelnen Windungen 6 der Wendel 5. Die Umspritzung
ist aus einem thermoplastischen Elastomer. Ein den Bürstenkopf 1,
den Griffstiel 2, den Bürstenhals 3 und
die Wendel 5 ausbildender Basiskörper 10 ist
aus Polypropylen geformt. In diesem Basiskörper 10 sind
die Windungen 6 der Wendel 5 einteilig mit den
benachbart zu dem Gelenk angeordneten Teilen 7, 8 ausgebildet.
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Die 3 zeigt
eine Längsschnittansicht im Bereich des Gelenkes 4.
Wie zu erkennen, weisen die benachbart zu dem Gelenk 4 vorgesehenen
Teile 7, 8 stirnseitig einen Kragen 11, 12 auf,
dessen Innenumfang dicht an der zylindrischen Umspritzung 9 anliegt. Über
diesen Kragen 11, 12 ist die Umspritzung 9 stoffschlüssig
mit den an das Gelenk 4 angrenzenden Teilen 7, 8 des
Bürstenhalses 3 verbunden und überbrückt
die im Bereich des Gelenkes 4 vorgesehene Durchbrechung
des Basiskörpers 10.
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Bei
der Benutzung der Bürste führt eine Druckbeanspruchung über
Borstenbündel 13 auf den Bürstenkopf 1 zu
einer mehrachsigen Verschwenkbewegung, und zwar abhängig
von der Kraftwirkungsrichtung, die auf den Bürstenkopf 1 wirkt.
So kann der Bürstenkopf im Wesentlichen rechtwinklig zu
seiner Längsachse verschwenken. Die möglichen Verschwenkbewegungen
sind in der Zeichnung mit den Doppelpfeilen U und V eingezeichnet.
Des Weiteren erlaubt die im Bereich des Gelenks 4 vorgesehene
Wendel 5 eine gewisse Torsion zwischen den das Gelenk 4 begrenzenden
Teilen 7, 8. Dementsprechend kann der Bürstenkopf 1 um
seine Längsachse relativ zu dem Griffstiel 2 verschwenkt
werden (Doppelpfeil T). Schließlich erlaubt die Wendel 5 eine
gewisse Kompression bzw. Extension der Bürste im Bereich
des Gelenkes 4. Diese elastische Bewegung ist mit dem Doppelpfeil
X gekennzeichnet.
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Sämtliche
vorgenannte Verschwenkbewegungen können einander überlagern.
Bei einer Kompression wird die weichelastische Umspritzung 9 zwischen
den einzelnen Windungen 6 der Wendel 5 radial
nach außen gepresst. Entsprechendes ergibt sich bei einer
Verschwenkbewegung um das Gelenk 4, insbesondere bei einer
Verschwenkbewegung in Richtung der Doppelpfeile U und V. Hier wird
jedenfalls im Bereich der Druckzone des Gelenkes 4 die weichelastische
Umspritzung zwischen den benachbarten Windungen 6 herausgepresst.
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Die
weichelastischen Eigenschaften der Umspritzung 9 sind derart
ausgewählt, dass diese im wesentlichen die elastische Rückstellung
der Bürste im Bereich des Gelenkes 4 bewirken,
sofern der Bürstenkopf 1 von der die Auslenkung
bewirkenden Kraft entlastet wird.
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- 1
- Bürstenkopf
- 2
- Griffstiel
- 3
- Bürstenhals
- 4
- Gelenke
- 5
- Wendel
- 6
- Windung
- 7
- an
das Gelenk 4 angrenzendes Teil
- 8
- an
das Gelenk 4 angrenzendes Teil
- 9
- Umspritzung
- 10
- Basisteil
- 11
- Kragen
- 12
- Kragen
- 13
- Borstenbündel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0684448 [0004]
- - EP 0932348 [0004]
- - EP 1300096 [0004]
- - DE 3923495 [0004]
- - US 02/35651 [0005]