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Die
Erfindung betrifft eine Zahnbürste mit einer elektrischen
oder magnetischen Antriebsvorrichtung und einer Aufsteckbürste.
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Einleitung und Stand der Technik:
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In
China wurden bereits um 1500 Zahnbürsten mit Borsten entworfen,
die allerdings die Form eines Pinsels hatten. Die Borsten stammten
aus dem Nacken von Hausschweinen und wurden an Stielen aus Bambus
oder Knochen befestigt. Mit der Erfindung des Nylons wurde 1938
die erste billige Massenherstellung von Zahnbürsten ermöglicht.
Diese erste Generation von Zahnbürsten war jedoch noch so
hart, dass sie das Zahnfleisch verletzen konnten und daher heute
nicht mehr verwendet werden.
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Das
vermutlich günstigste Modell einer Reinigungsvorrichtung
für die Zähne (von Mensch und Tier) ist die mit
der Hand geführte Kurzkopfzahnbürste. Problembereiche
der Reinigung sind durch einen kleinen Bürstenkopf gut
erreichbar. Handzahnbürsten sollen über einen
kurzen Kopf, mittelharte bis weiche Kunststoffborsten mit in der
Regel abgerundeten Borstenenden und einen ergonomischen Handgriff, der
eine sichere Führung erlaubt, verfügen. Ein planes
Borstenfeld hat sich oftmals bewährt. Heute wird wieder über
den Einsatz von Naturborsten diskutiert. Eine Weiterentwicklung
und ökologische Variante der Handzahnbürste ist
die Wechselkopf-Zahnbürste, bei der nach mehreren Wochen
nur der Kopf ausgetauscht werden muss, der Stiel hingegen kann je nach
Einsatzhäufigkeit auch länger verwendet werden.
Dadurch fällt wesentlich weniger Plastikmüll an.
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Eine
weitere Form der Reinigungsvorrichtung für die Zähne
sind elektrische Zahnbürsten. Ihre Reinigungsleistung ist
in der Regel besser, was zahlreiche wissenschaftliche Studien belegen.
Als Weiterentwicklung der elektrischen Zahnbürste gilt
auch die elektronische Schall-Zahnbürste. Bei dieser wird der
Bürstenkopf mit einer höheren Frequenz als bei herkömmlichen
elektrischen Zahnbürsten bewegt. Anstelle eines gewöhnlichen
Elektromotors wird der Kopf über einen elektrischen Schallwandler
(magnetisch oder über Piezo-Effekt) angetrieben und lässt den
Bürstenkopf meist mit einer Frequenz von 250 bis 300 Hertz
schwingen. Der Zahn wird nicht durch die Schallwellen als solches
gereinigt, sondern nur durch die sich mit relativ hoher Frequenz
bewegenden Borsten. Bei Schwingungsfrequenzen oberhalb von 300 Hertz
spricht man auch von "Ultraschallzahnbürsten".
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Im
Allgemeinen sind elektrische Zahnbürsten wesentlich teurer
in der Anschaffung und Unterhaltung als herkömmliche Handzahnbürsten.
In den vergangenen Jahren wurden viele Versuche unternommen, um
sowohl die herkömmlichen Handzahnbürsten zu verbessern,
um ein optimales Putzergebnis zu bekommen, wie auch, um die elektrischen Zahnbürsten
auf einen höheren technologischen und/oder einen ökonomischeren
Stand zu bringen.
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In
DE A 10 2007 019 908 wird
eine Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung beschrieben, die
insbesondere eine Handzahnbürste darstellt, mit einem vorzugsweise
etwa stabförmigen Werkzeugträger, an dem ein Reinigungswerkzeug, insbesondere
ein Borstenfeld, befestigbar ist, wobei der Werkzeugträger
als Verbundkörper ausgebildet ist, der einen Hüllkörper
aus einem ersten Material, vorzugsweise Kunststoff, und einem zweiten
Material, vorzugsweise Metall aufweist.
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In
US-A 2009/0044357 wird
eine elektrische Zahnbürste beschrieben, die ein Handteil
mit integriertem Schaft zur direkten Montage eines Bürstenkopfes
enthält. Der Bürstenkopf besteht hier aus mehreren
Untereinheiten, die Bewegungen in unterschiedliche Richtungen ausführen.
Die Unterseite des Bürstenkopfes enthält eine
Massagezone für den Mundraum.
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In
der Druckschrift
DE
A 10 2005 040 136 wird ein Handteil für eine elektrische
Zahnbürste mit dazugehörigem Ladeteil beschrieben,
in der durch eine spezielle Verrastungstechnologie der Gehäuseinnenraum
von Feuchtigkeit und Dreck geschützt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische
Zahnbürste und eine Aufsteckbürste bereitzustellen,
die bezüglich der Aufsteckbürste individuell gestaltet
und angepasst werden kann und die sehr preisgünstig in
der Anschaffung und im Auswechseln der Aufsteckbürste ist.
Ferner soll die elektrische Zahnbürste ein einfaches und gründliches
Reinigen der Zähne ermöglichen.
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Die
Aufgaben wurden erfindungsgemäß durch eine Zahnbürste
gelöst, bei der eine Handzahnbürste als Aufsteckbürste
verwendet werden kann, die durch eine Gehäuseöffnung
in ein Handteil mit einer Antriebsvorrichtung, z. B. einem elektrisch betriebenen
Oszillationsmotor oder einer Antriebsvorrichtung mit magnetischer
Induktion, gesteckt werden kann. Dabei kann der Oszillationsmotor
die Handzahnbürste in einem eingestellten bzw. einstellbaren
Winkel drehen und sorgt zugleich für eine regelmäßige,
schnelle Bewegung. Die Antriebsvorrichtung erzeugt beispielsweise
eine Kipp- bzw. Drehbewegung mit einer Frequenz von 1 bis 500 Hertz.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen elektrischen
Zahnbürste besteht darin, dass im Prinzip auch handelsübliche
Handzahnbürsten (z. B. technologisch hoch entwickelte Handzahnbürsten) verwendet
werden können, und somit ein optimales Putzergebnis erreicht
werden kann, und auch die persönlichen Vorlieben hinsichtlich
der Beschaffenheit der Zahnbürste berücksichtigt
werden können.
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Die
Antriebsvorrichtung, z. B. der Oszillationsmotor bringt die in dem
Gehäuse eingefasste Handzahnbürste, die ggf. gekürzt
oder anderweitig angepasst wurde (z. B. durch ein Adapter-Element), in
Bewegung, so dass die Aufsteckzahnbürste eine Oszillation
um die Längsachse ausführt. Diese Oszillationsbewegung
(genauer Kipp- bzw. Drehbewegung) um die Längsachse umfasst
eine Auslenkung des Bürstenkopfes um wenige (z. B. 1 bis
10, vorzugsweise 2 bis 8) Millimeter.
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Bei
einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung handelt es sich um
eine elektrische Zahnbürste, die ein von einem Gehäuse
ummanteltes Handteil mit einem Antriebselement (z. B. Oszillationsmotor)
und eine Aufsteckbürste beinhaltet. Das Antriebselement, z.
B. der Oszillationsmotor, kann mit einer bestimmten Frequenz angetrieben
werden. Die Aufsteckbürste weist zumeist einen Bürstenschaft
und einen Bürstenkopf mit Borsten auf, wobei die Teile
der Aufsteckzahnbürste in der Größe variiert
werden können. Die Aufsteckzahnbürste kann durch
die Antriebsvorrichtung induziert eine oszillierend-rotierende bzw.
kippende Reinigungsbewegung um die Zahnbürsten-Längsachse
ausführen.
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Die
erfindungsgemäße elektrische Zahnbürste
hat auch den Vorteil, dass die Aufsteckbürste eine von
einer Antriebsvorrichtung induzierte Oszillation erzeugen kann,
wobei diese Oszillation vorzugsweise eine Drehung bzw. Kippung um
einen Winkel von 1° bis 15°, bevorzugt um 1° bis
10°, insbesondere um 1° bis 5° bewirkt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn als Aufsteckbürste eine Handzahnbürste
mit einer Schaft-Länge von 6 bis 11 cm verwendet wird.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die
Aufsteckbürste aus Metall, Verbundwerkstoff, Holz oder
Kunststoff bestehen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen
von Zähnen besteht die Antriebsvorrichtung aus einem Elektromotor
mit einer Schaltvorrichtung, die eine oszillierende Drehung oder
Kippung von einem Winkel von 1° bis 10° erzeugt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Zahnbürste besteht
der Handteil vorzugsweise aus einem wasserdichten bzw. wasserabweisenden
Material und die Antriebsvorrichtung aus einer elektromagnetischen Kippvorrichtung.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Handteil
für eine elektronische Zahnbürste im Wesentlichen
aus einem Gehäuse, einer Antriebsvorrichtung, einer Steuerungseinheit
und einer Energieversorgungsquelle, wobei die Antriebsvorrichtung
eine Dreh- bzw. Kippbewegung bezüglich der Längsachse
einer einfügbaren Aufsteckbürste erzeugen kann.
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Anhand
der nachfolgenden Zeichnungen (1 bis 4)
wird die Erfindung eingehender beschrieben:
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Es
zeigt:
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1:
eine schematisch Aufsicht der erfindungsgemäßen
elektrischen Zahnbürste,
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2:
eine Querschnittszeichnung der erfindungsgemäßen
elektrischen Zahnbürste, in welcher die einzelnen Bauteile
dargestellt sind,
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3:
eine Darstellung der einzelnen Bestandteile der elektrischen Zahnbürste,
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4:
eine schematische Zeichnung zur Verdeutlichung der Drehbewegung
des Bürstenkopfes während der motorbetriebenen
Bewegung,
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Ausführungsformen:
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Der
Darstellung gemäß 1 ist eine
schematisch wiedergegebene Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
elektrischen Zahnbürste im Ruhezustand zu entnehmen.
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Die
erfindungsgemäße Zahnbürste (20)
gliedert sich in zwei Haupteinheiten: einen auswechselbaren, durch
mechanisch induzierte Einwirkung betriebenen Teil, die Aufsteckbürste
(1), und einen permanenten Teil mit dem Gehäuse
(4) (auch Handteil (17) genannt) mit Überwurfmutter
(5), in dem auch der Antriebsteil der Zahnbürste
enthalten ist. Die nahezu beliebig zu wählende Aufsteckbürste
(1) besteht aus einem Schaft (3) und einem Bürstenkopf (2a)
mit Borsten (2b). Die Borsten (2b) sind auf einer Seite
der Aufsteckbürste (1) in deren oberen Bereich angebracht.
Der Bürstenkopf (2a) und der Schaft (3) der
Aufsteckbürste (1) führen als eine Einheit
während der mechanischen Induktion eine Längsachsen-Oszillation
um einen Winkel von X° aus.
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Aus
der Darstellung gemäß 2 lässt
sich eine Querschnittszeichnung der erfindungsgemäßen Zahnbürste,
in welcher die Erkennungsmerkmale der einzelnen Bauteile hervorgehoben
sind, entnehmen. Der Darstellung gemäß 2 ist
auch entnehmbar, wie die Aufsteckbürste (1) in
dem permanenten Gehäuse (4) verankert ist. Das
Gehäuse (4) selbst besteht außen aus
einer Gehäuse-Außenwand (10) und innen
aus einer Gehäuse-Innenwand (11). Die Aufsteckbürste
(1) besteht aus einem Bürstenkopf mit Borsten,
die wiederum auf einer Hälfte der Aufsteckbürste
(in deren oberen) Bereich angebracht sind, und einem Schaft (3),
der durch die Gehäuse-Öffnung (6) eingebracht
werden kann. Zwischen dem Schaft (3) und der Gehäuse-Öffnung
(6) kann eine Gewinde-Dichtung (7) vorgesehen
sein. Der Schaft (3) ragt soweit in das Gehäuse
hinein, dass er von der Kontermutter (16) umfasst, von
der Einfassung (9) geführt und von der Klemmvorrichtung
durch mechanische Fixierung (8) gehalten werden kann. Die
Einfassung (9) mit der Klemmvorrichtung für die mechanische
Fixierung (8) des Schaftes (3) der Aufsteckbürste
(1) ist vorzugsweise getriebelos mit der Antriebsvorrichtung
(15) verbunden. Die Aufsteckbürste (1)
führt im belasteten Zustand eine rotierend-oszillierende Bewegung
um ihre Längsachse aus. Die Antriebsvorrichtung (15)
ist vorzugsweise ohne ein Zwischenstück direkt mit der
Steuerungseinheit (14) in Kontakt. Die Steuerungseinheit
(14) und/oder das Antriebselement erhalten die erforderliche
Energie vorzugsweise aus einer z. B. direkt angrenzenden Energieversorgungsquelle
(12). Diese kann beispielsweise ein Akku, eine Batterie
oder auch ein in das Gehäuse hineinführendes Kabel
oder eine vergleichbare Energiequelle sein. Die Steuerungseinheit
(14) sendet vorzugsweise direkt den Impuls für
den aktiven, belasten Zustand an den Motor. Die Steuerelektronik
der Steuerungseinheit (14) ist ggf. mit einem auf der Außenseite
des Gehäuses (4) verbundenen Ein- und Ausschalter
(18) in Kontakt.
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Aus
der Darstellung gemäß 3 lässt
sich eine Darstellung der wichtigsten einzelnen Bauteile der elektrischen
Zahnbürste entnehmen. Der Darstellung gemäß 3 ist
entnehmbar, aus welchen Schlüsselelementen die erfindungsgemäße
elektrische Zahnbürste (20) besteht und welche
bevorzugte Größe die Bauteile haben können.
Das Gehäuse (4) welches zugleich auch den Handteil
der elektrischen Zahnbürste beschreibt, kann eine Länge
(a) von etwa 6,0 cm bis 20,0 cm und eine Breite bzw. einen Durchmesser
(b) von 2,0 cm bis 4,0 cm haben. Das Handteil kann im Querschnitt
z. B. kreisrund oder ellipsenförmig sein, denkbar sind
jedoch auch eckige Varianten. Die Gehäuse-Öffnung
(6) (c) kann z. B. 0,5 cm bis 1,5 cm breit sein und je
nach bevorzugter Handzahnbürste, die als Aufsteckbürste
verwendet wird, rund, ellipsenförmig oder eckig sein. Vorzugsweise enthält
die Gehäuse-Öffnung (6) eine flexible
Dichtung, die die Verwendung verschiedener Handzahnbürsten-Typen
ermöglicht. Die Überwurfmutter (5) sollte
das Gehäuse umschließen und einen Durchmesser
(d) von beispielsweise 2,0 cm bis 4,2 cm haben. Die Aufsteckbürste
(1) hat häufig eine Gesamtlänge (e) von
8,0 bis 20,0 cm, kann jedoch auch in Bezug auf die spezielle Anwendung
(z. B. Vorrichtung zum Reinigen von Pferde-Zähnen) länger
sein. Der Bürstenkopf (2a) mit Borsten (2b)
sollte für Anwendungen im Humanbereich eine Länge
(f) von etwa 0,8 cm bis 3,0 cm und eine Breite (g) von 0,5 cm bis
1,5 cm haben. Der Schaft (3) sollte z. B. eine Höhe
(h) von 0,2 cm bis 1,0 cm und eine Breite (i) von 0,5 cm bis 1,5
cm haben. Die Kontermutter (16) kann einen Außendurchmesser
(k) von 1,9 cm bis 3,9 cm haben und einen Innendurchmesser (j) von
0,5 cm bis 1,5 cm. Die Dicke kann 0,1 cm bis 1,0 cm betragen. Die
Einfassung (9) für die Einklemmung des Zahnbürstenstiels
kann eine Innenöffnung (m) von 0,5 cm bis 1,5 cm haben
und eine Länge und Breite (l) von 1,0 cm bis 3,5 cm.
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Aus
der Darstellung gemäß 4 lässt
sich die Drehbewegung des Bürstenkopfes entnehmen. Der
Darstellung gemäß 4 ist entnehmbar,
wie sich der Bürstenkopf (2a) mit den Borsten
(2b) im belasteten Zustand bewegt. Der Bürstenkopf
bewegt sich aus der Mittelstellung in einer kreissektorähnlichen
Bewegung zunächst um einen Winkel X° (z. B. 1
bis 10°) in eine Richtung und dann um einen Winkel 2X° (z.
B. 2 bis 20°) zurück, über den Mittelpunkt
hinaus, in die Gegenrichtung. Durch diese Bewegung wird beim Putzvorgang
formal bei waagerechtem Halten der Bürste eine Auf- und
Ab-Bewegung des Bürstenfeldes hervorgerufen.
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- 1
- Aufsteckbürste
- 2a
- Bürstenkopf
- 2b
- Borsten
- 3
- Schaft
- 4
- Gehäuse
- 5
- Überwurfmutter
- 6
- Gehäuse-Öffnung
- 7
- Gewinde-Dichtung
- 8
- Klemmvorrichtung
durch mech. Fixierung
- 9
- Einfassung
- 10
- Gehäuse-Außenwand
- 11
- Gehäuse-Innenwand
- 12
- Energieversorgungsquelle
- 13
- Übertragung
von/nach
- 14
- Steuerungseinheit
- 15
- Antriebsvorrichtung
- 16
- Kontermutter
- 17
- Handteil
- 18
- Ein-
und Ausschalter
- 20
- Zahnbürste
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Bevorzugte Abmessungen
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- a – 6,0 cm bis 20,0 cm
- b – 2,0 cm bis 4,0 cm
- c – 0,5 cm bis 1,5 cm
- d – 2,0 cm bis 4,2 cm
- e – 6,0 cm bis 20,0 cm
- f – 0,8 cm bis 3,0 cm
- g – 0,5 cm bis 1,5 cm
- h – 0,2 cm bis 1,0 cm
- i – 0,5 cm bis 1,5 cm
- j – 0,5 cm bis 1,5 cm
- k – 1,9 cm bis 3,9 cm
- l – 1,5 cm bis 3,5 cm
- m – 0,5 cm bis 1,5 cm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007019908
A [0006]
- - US 2009/0044357 A [0007]
- - DE 102005040136 A [0008]