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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere eine Zahnbürste mit einem Borstenträger und zumindest einem daran befestigten Borstenfilament.
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Bürsten sind allgemein zur Reinigung von Oberflächen und speziell zur Körperpflege bekannt. Die Reinigung erfolgt dabei durch Schrubben, d. h. Relativbewegung an der zu reinigenden Oberfläche. Häufig werden beim Reinigen mit der Bürste Reinigungszusätze beigegeben. Beim Zähneputzen handelt es sich um Zahnpasta, die üblicherweise auf die Zahnbürste aufgetragen und durch die Zahnbürste im Mundraum verteilt werden soll.
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Die vorliegende Erfindung will eine Bürste schaffen, die eine verbesserte Reinigungswirkung zeigt.
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Zur Lösung des obigen Problems wird in der vorliegenden Erfindung eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Bei der erfindungsgemäßen Bürste hat das Borstenfilament einen Filamentenkern, der eine irreguläre Querschnittsform hat. Eine irreguläre Querschnittsform im Sinne der Erfindung ist dabei eine nicht rotationssymmetrische und auch nicht streng sphärische, d. h. konvexe Querschnittsgestalt. Die irreguläre Querschnittsform ist so ausgestaltet, dass sich ein Aufnahmeraum ergibt, der zu der Außenumfangsfläche des Filaments offen ist. Dieser Aufnahmeraum ist daher geeignet, zur Verbesserung der Reinigungswirkung auf die Oberfläche aufgebrachtes Reinigungsmittel zu speichern und erst im Rahmen der Bewegung der Bürste relativ zu der zu bewegenden Oberfläche abzugeben. Der Aufnahmeraum liegt in Umfangsrichtung innerhalb einer Hüllfläche, die äußere Stützstellen verbindet und sphärisch ausgebildet ist. Die Stützstellen werden dabei durch den Filamentenkern gebildet. Sie sind üblicherweise durch die radial äußersten Vorsprünge der irregulären Querschnittsform des Filamentenkerns gebildet. Die Hüllfläche enthält die einzelnen Stützstellen des Filamentenkerns, die üblicherweise durch sich im Wesentlichen radial in Querschnittsrichtung erstreckende Vorsprünge des Filamentenkerns gebildet sind. Naturgemäß bildet die Hüllfläche eine Tangente an die jeweilige Stützstelle an dem radial äußersten Punkt des entsprechenden Vorsprungs der irregulären Querschnittsform.
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In Umfangsrichtung können ein oder mehrere zur Außenumfangsfläche freiliegende Aufnahmeräume vorgesehen sein. Der oder die Aufnahmeräume müssen nicht zwingend über die gesamte Längserstreckung des Borstenfilamentes vorgesehen sein. Dabei würde insbesondere auf Ausgestaltung von Aufnahmeräumen im Bereich des befestigungsseitigen Endes des Borstenfilamentes verzichtet. Hier wird üblicherweise das Borstenfilament mit einer sphärischen, bspw. einer ovalen oder kreisrunden Querschnittsfläche ausgebildet, die das Befestigen des Filamentes an dem Borstenträger vereinfacht und darüberhinaus verhindert, dass sich in diesem Bereich Verschmutzung einnistet. Das befestigungsseitige Ende des Borstenfilamentes wird beim Auswaschen der Bürste im Anschluss an die Benutzung derselben häufig nur unzureichend durchspült bzw. gereinigt. Ein oder mehrere Aufnahmeräume sind aber vorzugsweise insbesondere im Bereich des freien Endes des Filamentes vorgesehen. Der Aufnahmeraum kann sich auch zu dem freien stirnseitigen Ende des Filamentes hin öffnen, was vorzugsweise damit einhergeht, dass der Filamentenkern im Durchmesser zum freien Ende des Borstenfilamentes abnimmt. Es ergibt sich somit eine zwangsläufige Verrundung des Borstenfilamentes am vorderen Ende. Ein scharfkantiger Übergang bzw. ein Grad wird damit vermieden, was insbesondere bei Borstenfilamenten für die Körperpflege, insbesondere für die Reinigung der Zähne und die Beaufschlagung der relativ empfindlichen Mundschleimhäute von Bedeutung ist.
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Der Aufnahmeraum kann beispielsweise durch Ätzen oder mechanische bzw. thermische Bearbeitung, bspw. durch Laserbehandlung an der Außenumfangsfläche des Borstenfilamentes ausgebildet werden. Mit Blick auf eine möglichst einfache kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste ist es indes zu bevorzugen, dass der Aufnahmeraum in Längsrichtung der Borstenfilamente zumindest teilweise mit einer Platzhalterkomponente gefüllt ist. Diese Platzhalterkomponente wird üblicherweise zusammen mit der den Filamentenkern ausbildenden Komponente coextrudiert. Die Platzhalterkomponente umhüllt dabei üblicherweise den Filamentenkern. So kann – wie an sich im Stand der Technik üblich – das Filament zunächst mit einer sphärischen Querschnittsform hergestellt werden. Das den Filamentenkern ausbildende Material und die Platzhalterkomponente sind vorzugsweise stofflich verschieden, und zwar derart, dass eine Nachbehandlung der zunächst durch Coextrudieren hergestellten Borstenfilamente dazu führt, dass die Platzhalterkomponente ganz oder teilweise abgelöst bzw. entfernt wird, wohingegen das den Filamentenkern ausbildende Material verbleibt. Durch diese Nachbehandlung wird der zumindest eine Aufnahmeraum erhalten. Die Nachbehandlung kann dabei erfolgen bevor das Borstenfilament mit dem Borstenträger verbunden wird. Alternativ kann die Nachbehandlung auch erfolgen nachdem das Borstenfilament mit dem Bürstenträger verbunden ist. Diese Herangehensweise eignet sich insbesondere bei der Herstellung von Bürsten mit zumindest einem Borstenbündel, welches eine Vielzahl von Borstenfilamenten in sich vereint. Diese sind üblicherweise auf gleiche Länge geschnitten oder können konturiert sein, sodass das mittlere Filament eines Borstenbündels die größte längenmäßige Erstreckung hat, wohingegen die benachbart hierzu und radial außerhalb des mittleren Borstenfilamentes angeordneten Filamente eine geringere Länge haben, sodass sich eine kuppelartige oder zugespitzte Ausgestaltung an dem Borstenbündelende ergibt. Ein in solcher Weise vorbereitetes Zwischenprodukt hat zunächst Borstenfilamente, deren Außenumfangsfläche üblicherweise vollständig durch die Platzhalterkomponente gebildet wird.
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Nach der Nachbehandlung dieses Zwischenerzeugnisses ergeben sich die besagten Freiräume insbesondere im Bereich des vorderen freien Endes der Borstenfilamente. Die Nachbehandlung kann beispielsweise durch Ätzen erfolgen. Das Material des Filamentenkerns wird hierzu vorzugsweise aus Polyamid gebildet, wohingegen die Platzhalterkomponente PBT (Polybutylenterephtalat) ist.
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Mit Blick auf eine gute Reinigungswirkung hat das Borstenfilament zwischen drei und acht Stützstellen, die üblicherweise auf konstantem Radius in Bezug auf einen Mittelpunkt des Borstenfilamentes in Querschnittsrichtung vorgesehen sind. Die Querschnittsgestaltung kann dabei vorzugsweise eine stern- oder kreuzförmige Ausgestaltung sein. Bei einer sternförmigen Ausgestaltung befinden sich die Stützstellen an dem freien Ende von im Querschnitt spitz zulaufenden und sich radial erstreckenden Stegen. Die Ausnehmungen haben üblicherweise konkave Form. Bei einer kreuzförmigen Ausgestaltung kreuzen sich Stege mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, sodass sich im Schnittbereich der Stege ein Zwickel ergibt. Dieser Zwickel begrenzt den Aufnahmeraum radial inwärtig. Der Aufnahmeraum hat im Falle einer kreuzförmigen Querschnittsgestaltung eine kreissegmentförmige Querschnittsform mit zwei gradlinig verlaufenden und durch die radial Stege gebildeten Begrenzungsflächen und einer gekrümmt verlaufenden Begrenzungsfläche, die durch den sphärischen Verlauf der Hüllfläche definiert ist. Die Hüllfläche ist vorzugsweise oval oder kreisrund.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Borstenfilamentes;
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2 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels und
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3 eine Längsschnittansicht des vorderen freien Endes des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels nach der Nachbehandlung.
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Die Figuren zeigen lediglich Ansichten eines Borstenfilamentes. Ein solches Borstenfilament kann in an sich bekannter Weise mit einem Borstenträger verbunden werden. Das Filament ist üblicherweise aus verschiedenen Kunststoffkomponenten hergestellt, sodass das Filament für sich oder auch ein aus verschiedenen Borstenfilamenten hergestelltes Borstenbündel durch endseitiges Anschmelzen befestigungsseitig mit einer Verdickung versehen und durch Umspritzen mit einem Borstenträger verbunden werden kann, sofern dieser Borstenträger durch erstarrte Kunststoffschmelze gebildet ist. Alternativ kann das Borstenbündel umfassend mehrere Borstenfilamente auch durch konventionelles Verklammern in Ausnehmungen des Borstenträgers eingebracht und hierin verankert werden.
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Die Anzahl, Länge und Art der Borstenfilamente kann in jedem Borstenbündel einer Bürste variieren. Auch kann lediglich ein einzelnes Borstenfilament nach Art eines Interdentalpinsels an dem Borstenträger befestigt sein.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf die Querschnittsgestaltung des Borstenfilamentes nach der vorliegenden Erfindung.
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Die 1 und 2 verdeutlichen jeweils Ausführungsbeispiele mit einem kreuzförmigen Filamentenkern 2, der durch zwei sich im Wesentlichen rechtwinklig zueinander erstreckende Stege 4 gebildet ist. Zwischen Umfangsrichtung benachbarten Stegen 4 wird dadurch ein Aufnahmeraum 6 geschaffen, der zwei gradlinig verlaufende Seitenwände hat, die durch die Randflächen der Stege 4 gebildet sind, und eine sphärische, vorliegend kreissegmentförmige Außenumfangsfläche, die durch eine Hüllfläche 8 gebildet ist. Diese Hüllfläche 8 definiert einen Kreis, der durch die jeweiligen Stege 4 gebildete Stützstellen 10 beinhaltet. Diese Stützstellen 10 befinden sich radial am entferntesten von einem Mittelpunkt der in den 1 und 2 gezeigten Querschnittsdarstellung.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Platzhalterkomponente 12 vorgesehen, die nicht nur die vier Aufnahmeräume 6 ausfüllt, sondern darüberhinaus die Hüllfläche 8 und damit die Stege 4 außenumfänglich umgibt. Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel hat danach eine Außenumfangsfläche, die lediglich durch die Platzhalterkomponente 12 gebildet ist und die einen äußeren Film zwischen sich und der zuvor beschriebenen Hüllfläche 8 bildet.
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Die Hüllfläche 8 hat einen Durchmesser von vorliegend etwa 0,15–0,20 mm. Die Stege 4 haben eine Dicke zwischen 0,04 und 0,10 mm.
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Wie 2 zu entnehmen ist, haben die Stege 4 bei diesem Ausführungsbeispiel eine sphärische Stirnfläche, sodass die Hüllfläche 8 auf Höhe der Stege 4 der Oberflächengestaltung der Stege 4 selbst entspricht. Die Hüllfläche 8 entspricht der Außenumfangsfläche des Borstenfilamentes.
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Der Filamentenkern ist bei den gezeigten Ausführungsbeispielen aus PA gebildet; die äußere Ummantelung, d. h. die Platzhalterkomponente 12 aus PBT. Wie 3 verdeutlicht, ergibt sich nach der chemischen Nachbehandlung eines coextrudierten Borstenfilamentes 2 eine Ausgestaltung, bei welcher die Platzhalterkomponente 12 aus den Aufnahmeräumen 6 entfernt worden ist. Durch den Säureangriff ist zunächst die äußere Ummantelung durch die Platzhalterkomponente in einem Bereich I abgetragen, sodass sich in diesem Bereich zunächst lediglich eine Durchmesserverringerung des Borstenfilamentes 2 ergibt. Mit weiterem Abtrag der Platzhalterkomponente 12 wird der Filamentenkern 2 freigelegt (Bereich II). An dem vorderen freien Ende des Borstenfilamentes fehlt jegliche Platzhalterkomponente 12, sodass das freie Ende ausschließlich durch den Filamentenkern 2 gebildet ist und die Aufnahmeräume 6 mit maximaler Größe zur Verfügung stehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Filamentenkern
- 4
- Steg
- 6
- Aufnahmeraum
- 8
- Hüllfläche
- 10
- Stützstelle
- 12
- Platzhalterkomponente
- I
- durch Ätzen im Querschnitt verringerter Bereich des Filaments, außenumfangsfläche durch Platzhalterkomponente gebildet
- II
- Bereich des Borstenfilamentes an dem der Filamentenkern frei liegt
