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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft eine Toilettenbürste, wie sie zum Reinigen von Toilettenschüsseln benutzt wird.
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II. Technischer Hintergrund
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Die gängigste Bauform einer solchen Toilettenbürste besteht dabei aus einem Stiel aus meist hartem, starrem Material, an dessen vorderem Ende ein Bürstenkopf mit einseitig oder meistens allseitig abragenden Borsten befestigbar ist, beispielsweise mittels Aufschrauben.
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Als Borsten – die meist in Form von Borstenbündeln angeordnet sind – werden meist relativ dünne Borsten mit einem Durchmesser von weniger als ½ mm benutzt, während die Länge der Borsten sich im Bereich von 3 bis 6 cm bewegt.
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Damit die Borsten bei dieser Länge eine ausreichende Reinigungswirkung entfalten, müssen sie sehr starr sein, mit der Folge, dass bei entsprechender Kraft über den Stiel auf den Bürstenkopf während des Einsatzes der Bürste die Borsten teilweise gebogen werden und beim Zurückschnellen in ihre gerade Ausgangslage Wasser oder andere Bestandteile wegschleudern.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die in meist Borstenbüscheln angeordneten Borsten sich zu ihrem Befestigungspunkt hin immer mehr gegeneinander annähern und gegenseitig berühren, sodass in dem immer kleiner werdenden Abstand zwischen den Borsten sich Verschmutzungen ablagern können, die von dort kaum mehr beseitigt werden können.
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Wenn dagegen die Kraft, mit der die Borsten gegen die zu reinigende Fläche drückt, begrenzt werden soll, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, beispielsweise eine gelenkige, gefederte Verbindung zwischen dem Bürstenkopf und dem Stiel, was jedoch zum einen den mechanischen Aufwand für die Konstruktion der Bürste stark vergrößert, und zum anderen die Verschmutzungsmöglichkeit an diesen zusätzlichen Komponenten ebenfalls vergrößert.
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Ein weiterer Nachteil besteht in der geringen Querschnittsfläche der Borsten, die dazu führt, dass beim Entlangführen auf der zu reinigenden Fläche die Breite des von einer Borste gereinigten Streifens sehr gering ist, was wiederum das Vorhandensein einer sehr großen Anzahl von Borsten erzwingt.
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Dadurch treten jedoch wieder neue Probleme auf, nämlich die dadurch steigende Anzahl von Lücken zwischen den Borsten, die leicht verschmutzen können und insbesondere aufgrund ihres konisch enger werdenden Verlaufs.
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Diese Verschmutzungen können unter anderem deshalb nicht entfernt werden, da die Borsten an ihrem hinteren Ende meist in einem Borsten-Grundkörper aus hartem Kunststoff befestigt, beispielsweise eingegossen sind. Dadurch ist der Befestigungsbereich, also der Borstengrundkörper einerseits als auch das zu Bündeln zusammengefasste und zusammengepresste hintere Ende der Borsten andererseits eine starre Einheit.
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Die Entfernung von Schmutz wäre an dieser Stelle wesentlich einfacher, wenn eines der beiden Teile dabei elastisch wäre, denn durch das Verbiegen eines der Teile werden daran oder dazwischen anhaftende Schmutzteile abgesprengt.
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Natürlich sind unter der großen Anzahl von unterschiedlichen bekannten Toilettenbürsten auch solche, die den einen oder anderen der genannten Nachteile vermeiden, jedoch in der Regel durch einen relativ hohen konstruktiven Aufwand bei der Herstellung der Bürste.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Toilettenbürste zu schaffen, die ähnlich einfach aufgebaut ist und damit kostengünstig herzustellen ist wie eine Standard-Toilettenbürste, und dennoch deren Nachteile vermeidet.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Indem der Stiel einen Kopffortsatz besitzt, die vorzugsweise beide aus dem gleichen, in der Regel harten, Material bestehen und auf dem ein Kopf-Überzug befestigt ist, besteht die Bürste aus nur zwei Teilen, die auf sehr einfache Art und Weise herzustellen sind und auch miteinander zu verbinden sind.
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Wenn der Kopf-Überzug aus elastischem Material besteht, kann er mit Untermaß hergestellt werden und ausschließlich mittels seiner Elastizität auf dem Kopf-Fortsatz kraftschlüssig halten, wenn er entsprechend mit Montagekraft aufgezogen wird.
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Die Borsten sind vorzugsweise einstückig zusammen mit dem Kopf-Überzug hergestellt, insbesondere zusammen mit dem Kopf-Überzug gespritzt. Auf diese Art und Weise ist die Herstellung sehr einfach und kostengünstig.
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Wenn die Borsten aus einem gummiartigen elastischen Material bestehen, kann die Härte nach Wunsch eingestellt werden, abhängig von den Parametern des Materials, in der Regel eines Kunststoffes, und auch abhängig von der Größe und Form des Querschnitts der Borsten.
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Dadurch kann vermieden werden, dass die Borsten eine so hohe Spannkraft besitzen, dass Wasser oder Schmutzteile im Einsatz der Bürste wegspritzen können.
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Zu diesem Zweck besitzen die Borsten eine Länge, die maximal das 25fache, besser maximal das 15fache, besser maximal das 10fache des größten Durchmessers der Borsten beträgt.
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Auf diese Art und Weise wird trotz einer ausreichenden Steifigkeit der Borsten durch den vergleichsweise großen Borstendurchmesser eine große Fläche pro Borste gereinigt.
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Vorzugsweise besitzen die Borsten einen runden Querschnitt, und vorzugsweise ein halbkugel-förmiges Ende. Dadurch wird die Oberfläche auch dann gereinigt, wenn die Borsten schräg auf der zu reinigenden Fläche aufgesetzt werden.
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Zum Befestigen des Kopf-Überzuges am Kopf-Fortsatz ist vorzugsweise am Kopf-Fortsatz eine um die Längsrichtung umlaufende Nut vorhanden, während auf der Innenseite des eine entsprechende Aussparung aufweisenden Kopf-Überzuges ein ausgebildeter umlaufender Haltesteg 8 einrasten kann.
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Durch diese zusätzliche Formschluss-Verbindung ist der Kopf-Überzug sehr fest am Kopf-Fortsatz befestigt.
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Der Innenraum des Kopf-Überzuges kann auch größer dimensioniert sein als die Außenkontur des Kopf-Fortsatzes, wobei dies vorzugsweise nur für die tiefer gelegenen Bereiche des Innenraumes des Kopf-Überzuges gilt.
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Dadurch entsteht im montierten Zustand ein Luftpolster zwischen dem Kopf-Überzug und dem Kopf-Fortsatz, welches am freien Ende des Kopf-Überzuges vorzugsweise gegenüber dem Kopf-Fortsatz abgedichtet ist. Das Luftpolster wirkt im Einsatz der Bürste dann wie eine Feder, gibt also bei Druck nach und bringt den Kopf-Überzug bei nachlassendem Druck wieder in die ursprüngliche Form.
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Dieser federnde Effekt kann unterstützt und hinsichtlich der Federkraft eingestellt werden durch Stege, die vorzugsweise von der Innenseite des Kopf-Überzuges aus weiter nach Innen gegen den Kopf-Fortsatz ragen, und insbesondere ebenfalls einstückig zusammen mit dem Kopf-Überzug hergestellt sind, beispielsweise mitgespritzt sind.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1a: die gesamte Toilettenbürste in der Seitenansicht,
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1b: lediglich den Bürstenkopf der Toilettenbürste in der Seitenansicht, teilweise geschnitten, und
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2: den Bürstenkopf der Toilettenbürste betrachtet in Längsrichtung des Stieles, geschnitten an einer Stelle des Stieles im Abstand vor dem Bürstenkopf.
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1a zeigt die gesamte Toilettenbürste, bestehend aus einem Stiel 1 und am einen Ende des Stiels 1 befestigten Bürstenkopf 2, sowie einem Griffteil 13 am anderen Ende des Stiels.
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Der Griffteil 13 weist eine Verdickung gegenüber dem Stiel 1 auf zur besseren Haltung in der Hand, und zusätzlich ist der Griffteil 13 von einer Durchgangsöffnung 14 durchbrochen, entweder, um die Bürste daran aufhängen zu können oder auch mit der Hand, oder wenigstens mit einigen Fingern, in die Durchgangsöffnung 14 hineingreifen zu können.
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Im Abstand zum Bürstenkopf 2 weist der Stiel 1 eine Verdickung 11 auf, um mit dieser Verdickung 11 die Bürste eingehängt in eine passende Nut eines nicht dargestellten Bürstenhalters aufnehmen zu können.
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Der Bürstenkopf 2 – der in der 1b in einer leicht veränderten Bauform vergrößert dargestellt ist – besteht aus einem Kopf-Fortsatz 1a, der einen deutlich größeren Querschnitt besitzt als der Rest des Stiels 1, aber einstückig zusammen mit dem Stiel 1 hergestellt ist und aus dem gleichen Material, in der Regel einem harten, nicht biegsamen Kunststoff.
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Dementsprechend weitet sich am Übergang vom Rest des Stiels 1 zum Kopf-Fortsatz 1a der Querschnitt der insgesamt, bis auf das Griffteil 13 um die Längsachse 10, die Erstreckungsrichtung des Stiels 1, rotationssymmetrischen Bürste, auf.
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Der Kopf-Fortsatz 1a besitzt somit eine zylindrische Form, die am freien Ende etwa als Halbkugel endet, also etwa eine Haubenform, besitzt.
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Die Umfangsflächen und das freie Ende, also die gesamte Außenfläche des Kopf-Fortsatzes 1a bis auf dessen rückseitige, in den Rest des Stieles 1 übergehende Seite, sind von einem Kopf-Überzug 3 bedeckt, der aus gummiartigem, elastischem Kunststoff besteht, und mit dem zusammen einstückig und in diesen übergehend die einzelnen Borsten 4 ausgebildet sind, die von der Außenfläche des Kopf-Überzuges 3 nach außen vorstehen, in aller Regel lotrecht von der Außenseite des Kopf-Überzuges 3 nach außen abstehend.
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Der Kopf-Überzug 3 besitzt vorzugsweise im Wesentlichen eine durchgehend gleiche Dicke, er kann jedoch – wie in den 1a und 1b dargestellt – nahe seiner offenen Seite einen von seiner Innenfläche nach innen in seinen Hohlraum vorstehenden, ringförmig umlaufenden Haltesteg 8 aufweisen, der in eine entsprechende umlaufende ringförmige Nut 7 des Kopf-Fortsatzes 1a gerade hineinpasst.
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Diese formschlüssige Verbindung aus Nut 7 und Haltesteg 8 bietet eine formschlüssige Sicherung gegen das ungewollte Abziehen des Kopf-Überzuges 3 vom Kopf-Fortsatz 1a in Längsrichtung der Bürste, zusätzlich zu der rein kraftschlüssigen Anlage des Kopf-Überzuges 3 an der Außenfläche des Kopf-Fortsatzes 1a, die dadurch gegeben ist, dass der freie innere Durchmesser des Kopf-Überzuges 3 etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Kopf-Fortsatzes 1a und somit der Kopf-Überzug 3 gedehnt und mit Vorspannung am Kopf-Fortsatz 1a anliegt.
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Die Borsten 4 besitzen eine Länge 5, die relativ gering ist im Vergleich zu ihrer Dicke, indem die Länge 5 der Borsten maximal das 25fache, besser maximal das 15fache, besser maximal nur das 10fache des größten Durchmessers 6 der jeweiligen Borste beträgt.
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Die Borsten 4 können im Verlauf ihrer Länge gleichbleibende Dicke aufweisen oder eine zum freien Ende hin leicht abnehmende Dicke. Die Borsten 4 weisen an ihrem freien Ende eine halbkugelförmige Gestaltung auf.
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Die Borsten 4 sind vorzugsweise nicht hohl, sondern besitzen einen massiven Querschnitt.
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Der Kopf-Überzug 3 liegt entlang des Umfanges, insbesondere im Bereich benachbart dem offenen Ende des Kopfüberzuges 3, umlaufend dicht am Kopf-Fortsatz 1a an, sodass dazwischen weder Verschmutzungen noch Wasser eintreten können.
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Um den Bürstenkopf 2 elastischer zu gestalten, kann der Kopf-Fortsatz 1a in Längsrichtung 10 kürzer ausgebildet sein als der innere Freiraum des Kopf-Überzuges 3, sodass sich zwischen dem freien Ende des Kopf-Fortsatzes 1a und dem Kopf-Überzug 3 ein Hohlraum 9 ergibt.
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Drückt man bei Benutzung der Bürste mit diesem Bereich gegen einen Widerstand, so steht als elastischer Bereich nicht nur die Länge der Borsten 4 zur Verfügung, sondern zusätzlich die Dicke dieses Hohlraumes 9, da ja der gesamte Kopf-Überzug 3 aus elastischem, nachgiebigem Material besteht. Bei Nachlassen der Belastung wird der Kopf-Überzug 3 wieder in seine ursprüngliche Form zurückfedern.
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Um diese Elastizität auf das gewünschte Maß einzustellen, können im Bereich des Hohlraumes 9 von der Innenseite des Kopf-Überzuges 3 auch einige Noppen oder Stege 12 nach innen in Richtung Kopf-Fortsatz 1 vorstehen, und diesen ggf. auch im Ruhezustand bereits kontaktieren. Je nach Anzahl und Dicke dieser Noppen oder Stege 12 verringert dies die Elastizität des Kopf-Überzuges 3 in diesem Bereich auf ein gewünschtes Maß.
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Die Noppen oder Stege 12 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Kopf-Überzug 3 und sind ebenfalls einstückig zusammen mit diesem hergestellt, vorzugsweise durch ein Spritzguss-Verfahren.
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2 zeigt in Blickrichtung des Stieles 1, also der Längsrichtung 10, dass die Außenfläche des Kopf-Überzuges 3, von der die Borsten 4 abstreben, keine runde Umfangskontur sein muss, sondern auch eine polygone, in diesem Fall regelmäßig achteckige, Kontur sein kann. Dadurch werden in sich teilweise ebene Außenflächen gebildet, von denen die Borsten 4 jeweils lotrecht abstreben, sodass immer Gruppen von Borsten 4 parallel zueinander verlaufen. Die Borsten 4 einer Gruppe sind alle gleich lang oder die mittleren jeder Gruppe sind länger als die äußeren, wie in 2 nur in der ganz rechten Gruppe dargestellt.
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Dadurch ergibt sich auch eine über den Umfang sich ändernde Wandstärke des Kopf-Überzuges 3, und da dies die Elastizität der darauf sitzenden Borste beeinflusst, sind dann über den Umfang verteilt die Borsten unterschiedlich elastisch.
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Dies ergibt bei Benutzung den Vorteil, dass einige Borsten sich steifer verhalten als andere Borsten und somit je nach Andruckkraft eine unterschiedliche Reinigungswirkung erzielt wird, sodass sowohl harte kleinflächige als auch weiche großflächige Verschmutzungen mit der gleichen Bürste gut entfernt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stiel
- 1a
- Kopf-Fortsatz
- 2
- Bürstenkopf
- 3
- Kopf-Überzug
- 4
- Borste
- 4a
- freies Ende
- 5
- Länge
- 6
- Durchmesser
- 7
- Nut
- 8
- Haltesteg
- 9
- Hohlraum
- 10
- Längsrichtung
- 11
- Verdickung
- 12
- Steg
- 13
- Griffteil
- 14
- Durchgangsöffnung
