DE3526480A1 - Elektromechanisch antreibbares reinigungsgeraet und verfahren zum betrieb desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisch antreib­ bares Reinigungsgerät, insbesondere für strukturierte Oberflächen, mit einem Gehäuse und darin bzw. daran angeordneten Antriebs-Übertragungs- und Führungs­ mitteln, durch welche ein am Gerät bzw. an dessen Kopfteil angeordnetes Borstenfeld in zyklische Putzbe­ wegungen in der Reinigungsebene antreibbar ist, wobei die Antriebsmittel zumindest einen Motor und ein Ge­ triebe aufweisen.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Be­ trieb des elektromechanisch antreibbaren Reinigungs­ gerätes.

Elektromechanisch antreibbare Reinigungsgeräte sind, nach Maßgabe des jeweiligen Verwendungszwek­ kes, in vielfältiger Ausführung bekannt.

Einer Anzahl von solchen Reinigungsgeräten ist ge­ meinsam, daß sie zur Bearbeitung der zu reinigenden Oberflächen mit einem Borstenfeld ausgebildet sind, welches mit Hilfe der am Gerät vorgesehenen Antriebs- Übertragungs- und Führungsmittel in Putzbewegungen in der Reinigungsebene antreibbar sind.

Im Falle von Reinigungsgeräten für Boden oder Tep­ piche werden vielfach um eine horizontale oder vertika­ le Achse rotierende Bürsten verwendet. Im Falle der Ausgestaltung des Reinigungsgerätes als mechanische Zahnbürste ist das Borstenfeld an einem Bürstenkopf angeordnet, welcher durch einen Stiel mit dem Bewe­ gungsmechanismus des Gerätes in Verbindung steht.

Beim manuellen Zähneputzen werden mit der Zahn­ bürste üblicherweise hin- und hergehende Bewegungen ausgeführt. In Ergänzung hierzu wird von Zahnärzten eine Kombination aus "Roll- und Rütteltechnik" emp­ fohlen. In der Rolltechnik wird die Bürste in kurzen, drehenden Bewegungen um ihre Längsachse vom Zahn­ fleisch zur Zahnkrone geführt, während in der Rüttel­ technik mit der Zahnbürste, die je zur Hälfte Zahn­ fleischrand und Zahn bedeckt in leicht schrägem Win­ kel viele rüttelnde Bewegungen ausgeführt werden.

Im Handel befindliche elektrische Zahnbürsten sind beispielsweise mit Vibratoren ausgestattet und führen der Rütteltechnik nahekommende oszillierende Bewe­ gungen mit dem Borstenfeld aus.

Zur Verbesserung des Reinigungseffektes wurde eine elektrisch angetriebene Zahnbürste vorgeschlagen, mit der die Bürste sowohl eine kreisförmige Bewegung als auch eine hin- und hergehende Bewegung ausführt (DE- OS 28 38 015).

Die bekannte mechanische Zahnbürste führt um­ schaltbar entweder eine kreisende Bewegung des Bor­ stenfeldes oder eine Rüttelbewegung quer zur Längs­ achse des Borstenfeldes aus.

Für eine optimale Kombination von Rolltechnik und Rütteltechnik ist jedoch die quer zur Längsrichtung des Borstenfeldes erfolgende Rüttelbewegung unzweckmä­ ßig. Weil nämlich die für die manuelle Führung der Zahnbürste von Hand am leichtesten auszuführende Schwenkbewegung ohnehin eine Relativbewegung des Borstenfeldes an den Zahnflächen quer zur Längsrich­ tung desselben erzeugt, bleibt in Verbindung mit einer hin- und hergehenden Querbewegung die Putzrichtung im wesentlichen gleich, was zur Folge hat, daß eine er­ hebliche Intensivierung der Putz- und Massagewirkung nicht erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek­ tromechanisch antreibbares Reinigungsgerät, insbeson­ dere für strukturierte Oberflächen, zu schaffen, dessen Borstenfeld für intensive Putzbewegungen in der Reini­ gungsebene antreibbar ist, und mit dem sowohl in der Ausführung als Bodenreinigungsgerät ebenso wie in der Ausführung als elektrische Zahnbürste ein optimaler Reinigungseffekt unter möglichst weitgehender Entla­ stung der manuellen Führungsarbeit erzielt wird.

Im Falle der Ausführung als Zahnbürste wird darüber hinaus erstrebt die am Ansatzpunkt an der zu reinigen­ den Fläche gehaltenen Borsten in Bewegungen mit vor­ zugsweise elastischen Bewegungen anzuregen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem elektro­ mechanisch antreibbaren Reinigungsgerät der eingangs genannten Art mit der Erfindung dadurch, daß das Ge­ triebe zwei in der Längsachse des Gehäuses beabstan­ dete, über Antriebsmittel synchron antreibbare Kurbel­ zapfen aufweist, daß als Übertragungsmittel für die Be­ wegungserregung des Borstenfeldes zwei relativ zuein­ ander verschiebliche, mit den Kurbelzapfen zusammen­ wirkende Kulissenführungen vorgesehen sind, von de­ nen die eine in einem den Kugelzapfen entsprechenden Abstand zwei Querschlitze und die andere zwei bei ei­ ner Relativverschiebung die Länge der Querschlitze teilweise bis gänzlich einengende, im wesentlichen drei­ ecksförmige Ausnehmungen aufweist, und daß die Ku­ lissenführungen mittels unterschiedlichen Bewegungs­ abläufen derselben anpaßbar bzw. einstellbar ausgebil­ deten Führungselementen im Gehäuse geführt sind.

Mit Vorteil läßt sich mit dem elektromechanisch an­ treibbaren Reinigungsgerät das Borstenfeld sowohl in linearen, oszillierenden Bewegungen in Richtung der Längsachse des Borstenfeldes, als auch in stufenlosem Übergang über elliptoidische bishin zu reinen Kreisbe­ wegungen zu einer den jeweiligen Reinigungsaufgaben optimal angepaßten Bewegung antreiben.

Weiterhin ist mit Vorteil die mechanische Ausgestal­ tung von soweitgehender Anwendbarkeit, daß das elek­ tromechanisch antreibbare Reinigungsgerät nach der Erfindung sowohl als Bodenreinigungsgerät ausgebildet sein kann, wobei das Borstenfeld vorzugsweise mit den Kulissenführungen unmittelbar verbunden ist.

Es kann aber auch als Zahnbürste ausgebildet sein, dessen Borstenfeld an einem von den Kulissenführun­ gen ausgehenden Stiel angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind entspre­ chend den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 20 vorgese­ hen.

Ein Verfahren zum Betrieb des elektromechanisch antreibbaren Reinigungsgerätes mit einem Borstenfeld, welches durch Antriebs-Übertragungs- und Führungs­ mittel in intensive Putzbewegungen in der Reinigungs­ ebene antreibbar ist sieht vor, daß die Putzbewegungen von einer oszillierenden, linearen Bewegung über ellip­ toidische bzw. elliptische Zwischenbewegungen bis hin zu einer reinen Kreisbewegung veränderlich eingestellt werden.

Mit Vorteil kann die veränderliche Einstellung stufen­ los von Hand oder mit motorischer Steuerung erfolgen.

Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevor­ zugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeich­ nungen weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigt

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der manuellen Be­ wegung einer Zahnbürste in der sogenannten "Rolltech­ nik"; (Stand der Technik),

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung der manuellen Be­ wegung einer Zahnbürste in der sogenannten "Rüttel­ technik"; (Stand der Technik),

Fig. 3 eine als elektromechanisch antreibbares Reini­ gungsgerät ausgebildete Zahnbürste, von der Seite ge­ sehen, teilweise im Schnitt;

Fig. 4 die Zahnbürste gemäß Fig. 3 in Draufsicht, mit aufgeschnittenem Gehäuse;

Fig. 5 die Zahnbürste gemäß Fig. 3 und 4 im Quer­ schnitt;

Fig. 6a eine prinzipielle Darstellung eines Reini­ gungsgerätes mit zwei parallel angeordneten, eine Funktionseinheit bildenden Bewegungsmitteln mit Mas­ senausgleich;

Fig. 6b im Querschnitt eine prinzipielle Darstellung einer Ausgestaltung des Reinigungsgerätes mit zwei übereinander angeordneten, eine Funktionseinheit mit Massenausgleichswirkung bildenden Bewegungsmit­ teln;

Fig. 7 ein Reinigungsgerät in einer speziellen Ausbil­ dung als Bodenreinigungsgerät, von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt;

Fig. 8a eine Doppelanordnung von nach Art einer Zange miteinander verbundenen Zahnbürsten, in Sei­ tenansicht;

Fig. 8b die Doppeleinheit gemäß Fig. 8a in Ansicht von hinten;

Fig. 9a eine Draufsicht auf eine Anordnung von Füh­ rungselementen mit zu beiden Seiten einer Kulissenfüh­ rung abstandsveränderlichen Anschlagflächen;

Fig. 9b die Anordnung gemäß Fig. 9a in Ansicht von hinten;

Fig. 10 eine gelenkig ausgebildete, zangenförmige an­ setzbare Zahnbürsteneinheit mit Synchronantrieb und Massenausgleich, im Querschnitt.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen, wird zur richtigen Pfle­ ge und Reinigung der Zähne und des Zahnfleisches mit Vorteil die sogenannte Rolltechnik von Zahnärzten empfohlen, wobei die Bürste in kurzen, drehenden Be­ wegungen um ihre Längsachse vom Zahnfleisch zur Zahnkrone geführt wird.

Zur intensiven Reinigung und Massage von Zahn und Zahnfleisch empfiehlt sich weiterhin, die in Fig. 2 darge­ stellte Rütteltechnik, wobei mit der Zahnbürste, die je zur Hälfte Zahnfleischrand und Zahn bedeckt, in leicht schrägem Winkel viele rüttelnde Bewegungen auszu­ führen sind.

Während die Rollbewegung gemäß Fig. 1 manuell re­ lativ ohne Anstrengung ausgeführt wird, beansprucht die Rütteltechnik die Hand- und Armmuskulatur in sehr erheblicher, teilweise bis zu schmerzhafter Anstren­ gung.

Dies führt in der Praxis vielfach zu einer Vernachläs­ sigung der an sich erforderlichen intensiven Reinigung und Pflege von Zähnen und Zahnfleisch.

Die in den Fig. 3 bis 5, im einzelnen dargestellte elek­ tromechanische Zahnbürste nach der Erfindung schafft hier eine wohltuende Abhilfe.

In einer für den Fachmann überraschenden Weise gelingt es mit der nachfolgend im einzelnen zu beschrei­ benden, relativ unkomplizierten mechanischen Einrich­ tung, das Borstenfeld 5 sowohl in lineare Bewegungen entsprechend dem Pfeil 25, als auch im stufenlosen Übergang über elliptoidische Bewegungsabläufe ent­ sprechend den Pfeilen 26 in rein kreisförmige Bewegun­ gen entsprechend dem Linienzug 27 zu erregen bzw. anzutreiben. Hierfür besitzt das Gerät im Gehäuse 2 Antriebsmittel 3 sowie Übertragungs- und Führungs­ mittel 6 und 17. Die Antriebsmittel 3 umfassen einen Motor 19 mit einem Getriebe 1. Das Getriebe 1 weist zwei in der Längsachse x-x des Gehäuses 2 beabstande­ te, über die Antriebsmittel 3 synchron antreibbare Kur­ belzapfen 4, 4′ auf. Als Übertragungsmittel für die Be­ wegungserregung des Borstenfeldes 5 sind zwei relativ zueinander verschiebliche, mit den Kurbelzapfen zu­ sammenwirkende Kulissenführungen 6, 6′ vorgesehen, von denen die eine, mit dem Bezugszeichen 8 bezeich­ net, oben liegend angeordnet ist, und in einem den Kur­ belzapfen 4, 4′ entsprechenden Abstand zwei Quer­ schlitze 7, 7′ aufweist. Die andere Kulissenführung, be­ zeichnet mit der Bezugsziffer 6′ weist zwei bei einer Relativverschiebung die Läng der Querschlitze 7, 7′ teil­ weise bis gänzlich einengende, im wesentlichen drei­ ecksförmige Ausnehmungen 8, 8′ auf. Diese miteinander zusammenwirkenden Kulissenführungen 6, 6′ sind am Gehäuse 2 mittels elastischer Verbindungsglieder 9, 9′ nachgiebig angelenkt. Mit Vorteil weist die untere Ku­ lissenführung 6′ zur sicheren Längsführung der oberen Kulissenführung 6 zwei hochgestellte Seitenränder 28 auf. Die unter Kulissenführung 6′ ist nach vorne zu mit einem Stiel 12 verlängert, an dessen Kopfteil 30 das Borstenfeld 5 angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, gelingt es durch einfache Rela­ tivverschiebung der beiden Kulissenführungen 6, 6′ ge­ geneinander, die Länge der Querschlitze 7, 7′ teilweise bis gänzlich einzuengen. Im uneingeengten Zustand, wie aus der Draufsicht in Fig. 4 beispielsweise ersichtlich, können die Kurbelzapfen 4, 4′ ungehindert in der Quer­ richtung gleiten und erzeugen dabei eine oszillierende Bewegung der beiden Kulissenführungen 6, 6′ entspre­ chend dem Doppelpfeil 25. Zur Einstellung der beiden Kulissenführungen 8, 6′ relativ zueinander sowie zur Fixierung in der gewählten Stellung kann als einfachstes Mittel, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, eine Rechts-Linksgewinde-Stellschraube 15 vorgesehen sein, mit deren Hilfe jede gewünschte Stellung bzw. Zwi­ schenstellung der beiden Kulissenführungen 6, 6′ relativ zueinander in axialer Richtung einstellbar ist.

Die Kulissenführungen 6, 8′ selbst sind als längliche, im Verhältnis zu ihrer Länge relativ schmale und dünne, vorzugsweise rechteckige plattenförmige Elemente 13, 13′ ausgebildet. Im Bereich der Stellschraube 15 kann weiterhin ein gegen die Kraft derselben wirkenden Rückstellelementen 16, beispielsweise eine Spiralfeder, angeordnet sein.

Eine vorzugsweise Ausbildung des Getriebes 1 sieht vor, daß dieses als Schneckentrieb ausgebildet ist wobei die Kurbelzapfen 4, 4′ an Schneckenrädern 18, 18′ ange­ ordnet sind. Der Motor 19 ist radial zu den Zentren Z, Z′ der Schneckenräder 18, 18′ versetzt und zwischen die­ sen angeordnet und weist zwei als Antriebsschnecken 20, 20′ ausgebildete Achstummel 21, 21′ auf, die mit den Schneckenrädern 18, 18′ im Eingriff stehend angeordnet sind.

Mit Vorteil ist die gesamte Bewegungsmechanik so ausgebildet, daß die Masse der bewegten Teile 5, 6, 6′, 12 zur Masse der stehenden Teile 2, 18 bis 21 relativ gering ist. Hierdurch wird mit Vorteil ein Mitschwingen der unbewegten Teile des Gerätes mit den bewegten Teilen vermieden bzw. weitgehend unterdrückt.

Dennoch kann es von Vorteil sein, daß das Getriebe mit Mitteln zum Massenausgleich und vorzugsweise mit antizyklisch bewegbaren Gegenmassen 22 ausgebildet ist.

Dies kann beispielsweise in einfacher Form so er­ reicht werden, insbesondere bei einem als Bodenreini­ gungsgerät ausgebildeten Gerät daß es mit zwei paral­ lel angeordneten, eine Funktionseinheit bildenden Bor­ stenfeldern 5, 5′ ausgebildet ist. Eine derartige Anord­ nung ist in Seitenansicht in Fig. 7 beim Bodenreini­ gungsgerät 10 dargestellt, wobei der rein schematische Aufbau der mechanischen Teile dem in Fig. 6a darge­ stellten Schema entspricht. Bei dieser Anordnung weist die Funktionseinheit ein gemeinsames Gehäuse 2′ und ein gemeinsames Getriebe 1′ mit vier von einem Motor 19′ synchron angetriebenen Schneckenrädern 18, 18′, 18′′, 18′′′ auf, deren Kurbelzapfen 4, 4′, 4′′, 4′′′ so ver­ setzt angeordnet sind, daß die Kulissenführungen 6′′, 6′′′, welche paarweise parallel nebeneinander angeord­ net sind, und mit ihnen die Borstenfelder 5, 5′ (Fig. 7) in antizyklischen Bewegungen erregt werden. Der bei­ spielhaft gezeigte Massenausgleich durch Parallelan­ ordnung zweier Funktionseinheiten ist eine Möglich­ keit eine andere Möglichkeit ergibt sich in kinematisch ähnlicher Weise dadurch, daß zwei antizyklisch bewegte Masseneinheiten vertikal übereinander angeordnet sind.

Eine andere Ausgestaltung der Antriebsanordnung mit Massenausgleich zeigt die Fig. 6b. Dabei sind die gegengleich in den Richtungen der Pfeile 37 und 38 bewegten Massen 22 bzw. 22′ übereinanderliegend an­ geordnet. Die an den Antriebsrädern 18 und 18′ ange­ lenkten Kurbelzapfen 4 bzw. 4′ sind dabei durch eine starre Verbindungsstange 39 miteinander starr und so­ mit synchrondrehend gekoppelt. lnfolgedessen schwin­ gen die erregten Massen 22, 22′ gegengleich-synchron und heben ihre Unwuchten gegenseitig praktisch voll­ ständig auf.

Und schließlich sieht eine Ausgestaltung gemäß Fig. 8a vor, daß zwei vorzugsweise als Zahnbürste ausgebil­ dete Reinigungsgeräte 11, 11′ nach Art einer Zange 23 miteinander zu einer doppelseitig wirkenden mechani­ schen Zahnbürsteneinheit 24 verbunden sind. Diese Verbindung kann beispielsweise durch einen Gelenk­ zapfen 29 erfolgen, um den die beiden Geräte 11 und 11′ so schwenkbar sind, daß die Borstenfelder 5, 5′ wie eine Zange wirkend die zu reinigenden Zähne 31 von zwei Seiten erfassen. Ein Rückstellelement 32 ist vorgesehen, welche das Öffnen der Zange 23 bewirkt, wogegen mit dem Druck der haltenden Hand die Anlagekraft der Borstenfelder 5, 5′ zu beiden Seiten der Zahnreihe 31 gefühlvoll eingestellt wird.

Zum Ein- und Ausschalten ist ein Schaltorgan 14 vor­ gesehen und in den oberen Teil des Gehäuses 2 in eine entsprechende Vertiefung eingelassen. Diese Vertie­ fung kann gleichzeitig als Gleitfläche für die obere Ku­ lissenführung 6 ausgebildet sein.

Ein Kabelanschluß 33 verbindet das Gerät bzw. des­ sen Motor über das Schaltelement 14 mit einer entspre­ chenden Stromquelle. Fig. 8b zeigt die Ansicht des Ge­ rätes von hinten, woraus die Anordnung des Scharniers 29 erkennbar ist.

Beim Einschalten des an eine Spannungsquelle ange­ schlossenen Gerätes mit dem Schaltelement 14 wird der Motor 19 in Drehbewegung versetzt und dessen als An­ triebsschnecken 20, 20′ ausgebildeten Achsstummel 21, 21′, die mit den Schneckenrädern 18 kämmen, setzen letztere in synchrone Bewegung. Die Bewegungsrich­ tung der einzelnen Schneckenräder 18, 18′, 18′′, 18′′′ ist aus der schematischen Darstellung in Fig. 6 entspre­ chend den Richtungspfeilen ersichtlich. Entsprechend machen die Kurbelzapfen 4, 4′ eine exzentrische Rota­ tionsbewegung, wobei sie durch die Kulissenführungen 6, 6′ hindurchragen. Dabei werden diese je nach einge­ stellter Breite der Schlitze 7, 7′ in unterschiedliche Be­ wegungsabläufe erregt. Bei voller Schlitzbreite ergibt sich eine lineare oszillierende Bewegung gemäß Dop­ pelpfeil 25, bei teilweise eingeengtem Schlitz ergibt sich eine elliptoidische Bewegung entsprechend dem Sym­ bol 26 und bei bis auf eine runde Öffnung eingeengtem Schlitz eine kreisförmige Bewegung gemäß Symbol 27 in Fig. 4. Ermöglicht werden diese unterschiedlichen Be­ wegungsabläufe dadurch, daß die Kulissenführungen 6, 6′ gegenüber dem Gehäuse 2 durch elastische Verbin­ dungsglieder 9, 9′ gehalten sind. Hierbei kann es sich um Federelemente 17, 17′ aus Metall oder Gummi oder Kunststoff handeln.

Aus der Zusammenschau der Fig. 9a und 9b ist eine Ausgestaltung von Teilen der Antriebseinrichtung mit der Kulissenführung 6′ und zu beiden Seiten von dieser angeordneten einstellbaren Führungselementen 40, 40′ ersichtlich. Die Führungskulisse 6′ ist mit seitlichen Füh­ rungsarmen 34, 34′ ausgebildet deren Berührungsflä­ chen mit Anschlagflächen 35, 35′ der Führungselemente 40, 40′ zusammenwirken. Diese Führungselemente 40, 40′ sind gemäß schematischer Darstellung in Fig. 9b re­ lativ zur Kulissenführung 6′ höhenverstellbar und mit Mitteln zur Höhenverstellung (nicht gezeigt) ausgebil­ det.

In der in Fig. 9b dargestellten Lage ergibt sich nur ein geringer Führungsspalt zwischen den Führungsarmen 34, 34′ und den Anschlagflächen 35, 35′, so daß die Füh­ rungskulisse lediglich eine linear-oszillierende Bewe­ gung entsprechend dem Bewegungspfeil 25 ausführen kann. Bei einer Relativverschiebung der mit der Kulis­ senführung 6′ zusammenwirkenden überlagerten Kulis­ senführung 6, die in der Darstellung gemäß Fig. 9a und Fig. 9b aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurde, verengen sich die Schlitze 7, 7′ (Fig. 4) bishin zum Lochkreis 41, 41. In diesem Falle wird die Kulissen­ führung 6′ von den Kurbelzapfen 4, 4′ in einen kreisför­ migen Bewegungsablauf 27 erregt.

Dementsprechend erfordern die Führungsarme 34, 34′ relativ zu den Anschlagflächen 35, 35′ einen entspre­ chenden Freiheitsgrad. Dieser wird dadurch erreicht, daß die Führungselemente 40, 40′ entsprechend den Pfeilen 42, 42′ relativ zu der Kulissenführung 6′ abge­ senkt werden, wodurch die Führungsarme 34, 34′ in den Bereich der kurvenförmigen Ausnehmungen 43, 43′ ge­ langen und somit auch in der Querrichtung den erfor­ derlichen Freiheitsgrad erreichen, um die kreisförmige Bewegung entsprechend dem Pfeilkreis 27 durchführen zu können. Hinzuzufügen ist, daß es sich bei der Darstel­ lung in Fig. 9a und 9b um rein schematische Systemzei­ chen handelt, die lediglich das Funktionsschema zeigen, ohne aus Konstruktionsdetails einzugehen. Beispiels­ weise sind die erforderlichen Mittel zur Höhenverstel­ lung 42, 42′ der Führungselemente 40, 40′ nicht gezeigt. Solche Mittel zur Höhenverstellung liegen jedoch im belieben des handwerklich geschulten Fachmannes und stellen daher keine erfindungswesentlichen Details dar.

Die zangenartige Doppelantriebseinrichtung 44 ge­ mäß Fig. 10 zeigt eine gelenkig ausgebildete, zangenför­ mig ansetzbare Zahnbürsteneinheit mit Synchronan­ trieb und Massenausgleich, im Querschnitt. Dabei sind die Gehäuseteile 102 und 102′ mit dem unteren Gehäu­ seteil 120 durch in axialer Richtung verlaufende Schar­ niergelenke 45, 45′ derartig verbunden, daß sie relativ zu dem unteren Gehäuseteil 120 in Richtung der Pfeile 46, 46′ gegeneinander verschwenkbar sind.

Jedes dieser Gehäuseteile 102, 102′ nimmt eine An­ triebseinheit auf, die prinzipiell derjenigen gemäß Fig. 3 bis 5 entspricht. Dabei sind die Schneckenränder 18, 18′ dadurch miteinander in einer synchronen Antriebsver­ bindung, daß der Motor 19′ über ein zweirilliges Zahn­ rad 47 durch Zahnkeilriemen 48 mit den beiden Zahnrä­ dern 49 und 49′ zu einer synchron rotierenden Einheit verbunden ist. Die Zahnräder 49, 49′ sind in starrer Ver­ bindung mit Schneckenwellen und treiben daher die Schneckenräder 18, 18′ gegengleich synchron an.

Dadurch, daß die Schneckenwellen koaxial mit den Scharniergelenken 45, 45′ angeordnet sind, lassen sich die Schneckenräder 18, 18′ mit den Gehäuseteilen 102, 102′ um die Gelenkmittelpunkte gegeneinander ein­ schwenken. Auf diese Weise gelingt es, zwei zangenar­ tig angeordnete Borstenfelder 5, 5′ zangenartig mitein­ ander zu verbinden und gegenläufig synchron anzutrei­ ben, wodurch bei vollständigem Massenausgleich eine hervorragende Putzwirkung erzielt wird.

Bei einer entsprechenden Miniaturisierung der An­ triebselemente könnten diese ohne weiteres auch im Kopfteil 30 unmittelbar unterhalb des Borstenfeldes 5 angeordnet sein, wobei dann eine Antriebsverbindung zwischen dem im Gehäuse gelagerten Motor 19 und der im Kopfteil 30 angeordneten Antriebseinrichtung durch eine starre oder biegsame Welle vorgenommen werden könnte.

Allen dem Antriebsprinzip der Erfindung entspre­ chenden Ausgestaltungen führen zu dem vorteilhaften Ergebnis, daß Bewegungsabläufe von der rein linear-os­ zillierenden Bewegung über elliptoidische Bewegungs­ abläufe bishin zur kreisförmigen Bewegung übergangs­ los einstellbar sind.

Dadurch wird erstmals eine den aktuellen Erkenntnis­ sen der Reinigungstechnik mit einer Zahnbürste voll entsprochen, indem die am Ansatzpunkt an der zu reini­ genden Fläche gehaltenen Borsten in Bewegungen mit vorzugsweise elastischen Beugungen angeregt werden.

Hierdurch wird eine optimale Reinigungswirkung in Verbindung mit einer vorteilhaften Massagewirkung am Zahnfleisch infolge der mechanisch schnell aufeinan­ derfolgenden Bewegungszyklen erreicht, die manuell so nicht ausgeführt werden könnten.

Weil in Anbetracht dieser vollkommenen Reinigungs­ wirkung die funktionelle Lösung der Erfindung vom Prinzip her unkompliziert ist und eine überraschend va­ riable Einstellung der Bewegungsabläufe ermöglicht, kann mithin von einer idealen Lösung der eingangs ge­ stellten Aufgabe gesprochen werden.

Claims (24)

1. Elektromechanisch antreibbares Reinigungsge­ rät, insbesondere für strukturierte Oberflächen, mit einem Gehäuse und darin bzw. daran angeordneten Antriebs-Übertragungs- und Führungsmitteln, durch welche ein am Gerät bzw. an dessen Kopfteil angeordnetes Borstenfeld in zyklische Putzbewe­ gungen in der Reinigungsebene antreibbar ist wo­ bei die Antriebsmittel zumindest einen Motor und ein Getriebe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) zwei in der Längachse (x-x) des Gehäuses (2) beabstandete, über Antriebsmittel (18 bis 21) synchron antreibbare Kurbelzapfen (4, 4′) aufweist, daß als Übertragungsmittel für die Be­ wegungserregung des Borstenfeldes (5) zwei in axialer Richtung relativ zueinander verschiebliche, mit den Kurbelzapfen (4, 4′) zusammenwirkende Kulissenführungen (6, 6′) vorgesehen sind, vonde­ nen die eine (6) in einem den Kurbelzapfen entspre­ chenden Abstand zwei Querschlitze (7, 7′) und die andere (6′) zwei bei einer Relativverschiebung die Länge der Querschlitze (7, 7′) teilweise bis gänzlich einengende, im wesentlichen dreiecksförmige Aus­ nehmungen (8, 8′) aufweist, und daß die Kulissen­ führungen (6, 6′) mittels unterschiedlichen Bewe­ gungsabläufen derselben anpaßbar bzw. einstellbar ausgebildeten Führungselementen (9, 9′; 34, 34′; 35, 35′) im Gehäuse (2) geführt sind.

2. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Führungselement elastisch nachgiebige Rückstellelemente (9, 9′) vorgesehen sind, wobei diese jeweils an einem Ende mit einer der Kulissenführungen (6′) und jeweils am anderen Ende mit dem Gehäuse (2) verbunden sind.

3. Reinigungsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstellelemente (9, 9′) Federelemente (17, 17′) aus Metall oder Gummi oder Kunststoff vorgesehen sind.

4. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als einstellbare Führungsele­ mente zu beiden Seiten der Kulissenführungen (6, 6′) angeordnete, mit seitlichen Führungsarmen (34, 34′) der Kulisse (6′) zusammenwirkende Anschlag­ flächen (35, 35′) vorgesehen sind, deren seitlichen Abstände relativ zu den Berührungsflächen der Führungsarme (34, 34′) gegengleich einstellbar ausgebildet und angeordnet sind (Fig. 9a bzw. 9b).

5. Reinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß den Anschlagflächen (35, 35′) Mittel zur Einstellung der Abstände relativ zu den Berührung- bzw. Führungsflächen der Führungen (34, 34′) nach Maßgabe der durch die eingestellte Länge der Querschlitze (7, 7′) sich ergebenden Be­ wegungsabläufe der Kulissenführungen (6, 6′) zu­ geordnet sind.

6. Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bodenreini­ gungsgerät (10) ausgebildet und das Borstenfeld (5) vorzugsweise mit den Kulissenführungen (6, 6′) un­ mittelbar verbunden ist.

7. Reinigungsgerät nach einem der Ansprüch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zahnbürste (11) ausgebildet ist und das Borstenfeld (5) an einem von den Kulissenführungen (6, 6′) ausgehenden Stiel (12) angeordnet ist.

8. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kulissenführungen (6, 6′) als längliche, im Verhältnis zu ihrer Lage relativ schmale und dünne, vorzugsweise rechteckige plat­ tenförmige Elemente (13, 13′) und mi-t gegenseiti­ gen Längsführungen (28, 28′) ausgebildet sind.

9. Reinigungsgerät nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführungen (6, 6′) Mittel zur gegenseitigen Relativverschiebung in den Längsführungen (28, 28′) aufweisen.

10. Reinigungsgerät nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Rela­ tivverschiebung mit einer an rechtwinklig aufgebo­ genen Endteilen (3, 3′) der Kulissenführungen (6, 6′) angreifenden Stellschraube (15) und einem Rück­ stellelement (16) ausgebildet sind.

11. Reinigungsgerät nach Anspruch 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Relativ­ verschiebung mit einer motorisch antreibbaren Stelleinrichtung ausgebildet sind.

12. Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß das Getriebe (1) ais Schnekkentrieb ausgebildet ist, und die Kur­ belzapfen (4, 4′) an Schneckenrädern (18, 18′) ange­ ordnet sind.

13. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (19) radial zu den Zentren (Z-Z′) der Schneckenräder (18, 18′) versetzt und zwischen die­ sen angeordnet ist und zwei als Antriebsschnecken (20, 20′) ausgebildete Achsstummel (21, 21′) auf­ weist, die mit den Schneckenrädern (18, 18′) im Ein­ griff stehend angeordnet sind.

14. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der bewegten Teile (2, 18 bis 21) relativ gering im Verhältnis zu den ruhenden Massen (2, 19 etc.) ist.

15. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (1) mit Mitteln zum Massenausgleich und vorzugsweise mit antizyklisch bewegbaren Gegenmassen (22) ausgebildet ist.

16. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es mit zwei als Funktionseinheit zusammenwirken­ den Borstenfeldern (5, 5′) ausgebildet ist.

17. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit ein gemeinsames Gehäuse (2′) und ein gemeinsames Getriebe (1′) mit vier von einem Motor (19′) synchron angetriebenen Schnek­ kenrädern (18, 18′, 18′′, 18′′′) aufweist, deren Kur­ belzapfen (4, 4′, 4′′, 4′′′) so versetzt angeordnet sind, daß die Kulissenführungen, welche paarweise neben- oder übereinander angeordnet sind, und mit ihnen die Borstenfelder (5, 5′) in antizyklischen Be­ wegungen unter weitgehendem Massenausgleich bewegt werden.

18. Reinigungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Zahnbürsten (11, 11′) ausgebildete Geräte nach Art einer Zange (23) miteinander durch ein Scharnier (36) zu einer doppelseitig wirkenden Zahnbürsteneinheit (24) verbunden sind, wobei das Scharnier quer zur Längsrichtung der Einheit so ausgerichtet ist, daß die Zangenbewegeung senk­ recht zur Putzbewegung erfolgt (Fig. 8).

19. Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4, 4′, 6, 6′, 18, 18′) zur Erzeugung der Putzbewegung des Borstenfeldes (5) und zur Übertragung auf das Borstenfeld (5) im Kopfteil (30) der Zahnbürste (11) unmittelbar unterhalb des Borstenfeldes (5), und der Antriebsmotor (19) im Gehäuse angeordnet sind, wobei diese durch ein Übertragungselement in Form einer Welle, fallweise flexibler oder Kard­ anwelle miteinander verbunden sind.

20. Reinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktions­ elemente, insbesondere die Kulissenführungen (6, 6′), die Teile des Getriebes (1), das Gehäuse (2), der Stiel (12) sowie der Borstenträger (5) aus hochfe­ stem, speziflsch leichtem Material wie Kunststoff hergestellt sind.

21. Verfahren zum Betrieb des elektromechani­ schen Reinigungsgerätes mit einer Ausbildung ge­ mäß den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Putzbewegeungen von einem os­ zillierenden linearen Bewegungsablauf über ellip­ toidische Zwischenbewegungsabläufe bis hin zu kreisförmigen Bewegungsabläufen veränderlich einstellbar sind.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet daß die Einstellung der Bewegungsabläu­ fe von Hand oder motorisch gesteuert vorgenom­ men wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der unterschiedlichen Bewegungsabläufe stufenlos ineinander übergehend erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Putzbewegung unmittelbar an der zu reinigenden Fläche im Bereich des Borstenträgers erfolgt.