DE4218856A1 - Wechselbürste für eine elektrisch betriebene Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselbürste zur lösbaren Festlegung an einer elektrisch betriebenen Zahnbürste mit einem scheibenförmigen Borstenträger, der auf der Ober­ seite eine Mehrzahl von Borstenbüscheln und auf der Un­ terseite eine Nabe mit einer hülsenartigen Ausnehmung zur Aufnahme eines Antriebszapfens der Zahnbürste aufweist. Eine derartige Wechselbürste ist bereits aus der DE-OS 22 09 562 bekannt. Zur lösbaren Verbindung der Wech­ selbürste mit der Zahnbürste ist eine Welle eines Winkel­ getriebes mit zwei radial abstehenden Bügeln versehen, die in entsprechende Radialschlitze des Wechselbürsten­ schaftes eingreifen. Die beiden Bügel sowie die entspre­ chenden Radialschlitze sind, einander diametral gegen­ überliegend, zentrisch zur Drehachse der Welle bzw. der Wechselbürste angeordnet. Eine derartige Anordnung hat sich in der Praxis nicht durchsetzen können, da die Standzeit der Verbindungsmittel zu gering ist. Zwischen der Welle und der Wechselbürste müssen zum Teil äußerst hohe Drehmomente übertragen werden, insbesondere dann, wenn der Borstenträger der Zahnbürste in eine alternie­ rend hin und hergehende Drehbewegung versetzt wird. Ande­ rerseits ist die räumliche Dimensionierung der Verbin­ dungsmittel auf recht geringe Werte beschränkt, da der Borstenträger zwecks guter Handhabung der Zahnbürste nicht größer als ca. 1-2 cm sein sollte. Es besteht daher die Gefahr, daß die Verbindungsmittel zur Verbindung der Welle mit der Wechselbürste aufgrund ihrer geringen Größe und des zu übertragenden, unter Umständen sehr hohen Drehmomentes einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind und daher bereits nach einer nur geringen Gebrauchsdauer keinen festen Sitz der Wechselbürste auf der Welle der Zahnbürste gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wechselbürste zu schaffen, die hinsichtlich der Verbindungsmittel zwischen einer Antriebswelle der Zahnbürste und der Wechselbürste eine hohe Standzeit aufweist, so daß ein dauerhafter, fe­ ster Sitz der Wechselbürste auf einer Antriebswelle der Zahnbürste gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird im we­ sentlichen durch eine Wechselbürste der eingangs genann­ ten Art gelöst, bei der die hülsenartige Ausnehmung der Nabe exzentrisch zu der Symmetrieachse der Scheibe ange­ ordnet ist. Durch diese Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit geschaffen, von dem Antriebszapfen der elektrischen Zahnbürste hohe Drehmomente auf die Wechselbürste zu übertragen. Durch die exzentrische An­ ordnung der Ausnehmung der Nabe sowie eine entsprechende Anordnung des Antriebszapfens wird vorteilhaft der wirk­ same Hebelarm, über den die Kräfte übertragen werden, vergrößert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Ausnehmung von zwei im wesentlichen parallel angeordneten Seitenwänden gebildet, an die beidseitig zylinderartige Seitenwandabschnitte anschließen. Diese Ausgestaltung ist besonders günstig für oszillierend angetriebene Wechselbürsten, da, unabhängig von der je­ weiligen, wechselnden Drehrichtung immer eine der beiden parallel angeordneten Seitenwände als großflächiges Wi­ derlager zur Kraftübertragung von dem Antriebszapfen auf die Wechselbürste zur Verfügung steht.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung fällt die Symmetrieachse mit dem Mittelpunkt einer der zylinderarti­ gen Seitenwandabschnitte zusammen.

Von Vorteil weisen die Seitenwand bzw. die Seitenwandab­ schnitte wenigstens eine parallel zur Symmetrieachse ver­ laufende Nut und/oder Feder auf. Durch diese Maßnahme bleibt die erforderliche Flächenpressung zwischen dem An­ triebszapfen und der Ausnehmung der Nabe der Wechselbür­ ste auch dann erhalten, wenn aufgrund von Toleranzen eine völlig exakte Anpassung der Abmessungen des Antriebszap­ fens und der Ausnehmung nicht gewährleistet sind. Der­ artige Toleranzen sind insbesondere bei einer Großserien­ fertigung dieser Teile nicht auszuschließen, bei der beispielsweise die Wechselbürste in einer Mehrfach-Kunst­ stoffspritzgußform hergestellt wird. Weitere Ursachen für derartige Toleranzen bestehen beispielsweise darin, daß der Antriebszapfen und die Wechselbürste aus unterschied­ lichen Materialien, beispielsweise Sintermetall und Kunststoff bestehen und/oder durch unterschiedliche Her­ stellungsverfahren gefertigt werden. Dadurch, daß die Seitenwand bzw. der Seitenwandabschnitt eine Nut und/oder Feder sowie der Antriebszapfen entsprechend eine Feder und/oder eine Nut aufweist, wird der Nachteil eines gro­ ßen Toleranzfeldes ausgeglichen sowie gewährleistet, daß die erforderliche Flächenpressung über die gesamte Benut­ zungsdauer erhalten bleibt.

Dadurch, daß an jeder Seitenwand bzw. in einem Randbe­ reich jeder Seitenwand jeweils eine Nut und eine Feder vorgesehen ist, ergibt sich eine sichere 4-Punkt-Abstüt­ zung auch dann, wenn aufgrund des Toleranzfeldes ein vollflächiges Anliegen der Flanken des Antriebszapfens an den Seitenwänden der Ausnehmung der Nabe nicht gewährlei­ stet ist. Schaukelbewegungen der Wechselbürste infolge eines Passungsspiels werden somit vollständig vermieden. Auch ein Eindringen von abrasiven Stoffen aus Zahnputz­ mitteln in die Nut oder Feder ist praktisch ausgeschlos­ sen. Insgesamt wird durch diese Maßnahme ein sicherer Formschluß zwischen dem Antriebszapfen und der hülsenar­ tigen Ausnehmung sichergestellt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Nut und Feder jeder Seitenwand einander gegenüberliegend angeord­ net.

Von Vorteil weist die Nabe an dem der Scheibe abgewandten Ende einen Schnapphaken auf. Obwohl unter normalen Um­ ständen die Wechselbürste über die Verbindung zwischen Antriebszapfen und Ausnehmung der Nabe bereits sicher an dem Antriebszapfen festgelegt ist, kann ein Schnapphaken an der Nabe, der eine Nase des Antriebszapfens hinter­ greift, als Zusatzsicherung für die Wechselbürste von Nutzen sein.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Be­ schreibungen eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung näher dargestellt ist. Dabei bilden alle be­ schriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Zahnbürste mit einer alternierend drehbaren Wech­ selbürste,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Antriebs­ zapfens,

Fig. 3 eine Wechselbürste im Längsschnitt und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Nabe und des An­ triebszapfens im zusammengefügten Zustand.

Eine elektrisch betriebene Zahnbürste 20 besteht aus einem Griffteil 22 und einem auf das Griffteil 22 auf­ steckbaren Bürstenteil 24. Das Griffteil 22 nimmt einen Akkumulator 26 oder auch eine Batterie, einen Elektromo­ tor 28 und eine Umsteuerungseinrichtung 30 auf, die die kontinuierliche Rotationsbewegung der Antriebswelle des Elektromotors 28 in eine alternierende Drehbewegung der Wechselbürste 31 umsetzt. Am Griffteil 22 außen ist ein Schalter 32 zur Aktivierung der Zahnbürste 20 angeordnet. Das Bürstenteil 24 besteht aus einem hohlen Trägerrohr 36, welches eine Welle 34 aufnimmt. Das Trägerrohr 36 und die Welle 34 sind über nicht näher dargestellte Kupp­ lungsmittel 40 mit dem Griffteil 22 verbindbar. An dem, dem Griffteil 22 abgewandten Ende des Bürstenteils 24 ist eine Wechselbürste 31 angeordnet, die einen scheibenför­ migen Borstenträger 38 zur Aufnahme von Borsten 45 bzw. Borstenbüscheln aufweist. Der Borstenträger 38 ist an der den Borsten oder Borstenbüscheln abgewandten Seite mit einer Nabe 52 versehen, die auf einen Antriebszapfen 50 eines Kegelradsegmentes 46 aufsteckbar ist. Das Kegelrad­ segment 46 kämmt mit einem am Kopf ende der Welle 34 an­ geordneten weiteren Kegelradsegment 48. Die Drehachse bzw. Symmetrieachse 62 des Borstenträgers 38 schließt mit der Drehachse der Welle 34 einen Winkel von ca. 900 ein. Über das aus den Kegelradsegmenten 46 und 48 bestehende Kegelradgetriebe 42 wird das Drehmoment der alternierend angetriebenen Welle 34 auf den Borstenträger 38 bzw. die Wechselbürste 31 übertragen. Der vom der Wechselbürste 31 überstrichenen Drehwinkelbereich kann Werte zwischen +/- 20° und +/- 100° annehmen, liegt jedoch bevorzugt bei einem Wert von +/- 35°.

Die Darstellungen der Fig. 2, 3 und 4 zeigen den An­ triebszapfen 50 sowie die Nabe 52 bzw. deren Anpassung aneinander im einzelnen. Die Nabe 52 ist an der Unter­ seite 56 des Borstenträgers 38 einstückig angeformt, wobei dessen Oberseite 54 mit Borsten bzw. Borsten­ büscheln 45 bestückt ist. Die Nabe 52 ist mit einer hül­ senförmigen Ausnehmung 60 ausgestattet, die exzentrisch zu der Drehachse bzw. Symmetrieachse 62 des Borstenträ­ gers 38 angeordnet ist. Die Ausnehmung 60 wird von zwei parallel angeordneten Seitenwänden 64, an die sich zylin­ derartige Seitenwandabschnitte 66, 68 anschließen, gebil­ det. Ein Boden 63 begrenzt die Ausnehmung 60 in Richtung der Oberseite 54 des Borstenträgers 38. Dabei fällt der Mittelpunkt 70 des Seitenwandabschnittes 68 mit der Symmetrieachse 62 des Borstenträgers 38 zusammen. Die Seitenwände weisen jeweils eine parallel zu der Symme­ trieachse 62 verlaufende Nut 58 sowie eine benachbart angeordnete Feder 72 auf. Die Feder 72 bzw. Nut 58 einer jeden Seitenwand 64 sind einander gegenüberliegend an­ geordnet.

Der Antriebszapfen 50 ist entsprechend dem Negativbild der Nabe 52 ausgebildet und besitzt parallel verlaufende Seitenwände 65, an die sich zylinderartige Seitenwandab­ schnitte 67, 69 anschließen. Die Seitenwände 65 weisen entsprechende, parallel zur Symmetrieachse 62 verlaufende Federn 59 und Nuten 73 auf. Dabei können die Nuten 58, 73 bzw. die Federn 59, 72 der Ausnehmung 60 bzw. des An­ triebszapfens 50 auch in einem Randbereich 74, in dem die Seitenwand 64 bzw. 65 in die Seitenwandabschnitte 66, 68 bzw. 67, 69 übergeht, angeordnet sein.

Die Nabe 52 weist an dem, dem Borstenträger 38 abgewand­ ten Randabschnitt einen Schnapphaken 76. auf, der eine an dem Antriebszapfen 50 angeformte Nase 77 übergreift.

Claims (8)

1. Wechselbürste (31) zur lösbaren Verbindung mit einer elektrisch betriebenen Zahnbürste (20) mit einem scheibenförmigen Borstenträger (38) der auf einer Oberseite (54) eine Mehrzahl von Borsten bzw. Borsten­ büscheln (45) und auf der Unterseite (56) eine Nabe (52) mit einer hülsenartigen Ausnehmung (60) zur Auf­ nahme eines Antriebszapfens (50) der Zahnbürste (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenartige Ausnehmung (60) der Nabe (52) exzentrisch zu einer Symmetrieachse (62) des Borstenträgers (38) angeordnet ist.

2. Wechselbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (60) von zwei im wesentlichen par­ allel angeordneten Seitenwänden (64) gebildet wird, an die beidseitig zylinderartige Seitenwandabschnitte (66, 68) anschließen.

3. Wechselbürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Symmetrieachse (62) mit dem Mittel­ punkt (70) einer der zylinderartigen Seitenwandab­ schnitte (66, 68) zusammenfällt.

4. Wechselbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (64) bzw. der Seitenwandabschnitt (66, 68) wenigsten eine parallel zu der Symmetrieachse (62) verlaufende Nut (58) und/oder Feder (72) aufweist.

5. Wechselbürste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenwand (64) bzw. in einem Randbereich (74) jeder Seitenwand (64) jeweils eine Nut (58) und eine Feder (72) vorgesehen ist.

6. Wechselbürste nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nut (58) und/oder die Feder (72) jeder Seitenwand (64) einander gegenüberliegend an­ geordnet sind.

7. Wechselbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nabe (52) an dem der Wechselbürste (38) abgewandten Ende einen Schnapphaken (76) aufweist.

8. Wechselbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse (62) mit einer Drehachse des Borstenträgers (38) zusammenfällt und der Borstenträger (38) in eine alternierende Dreh­ bewegung versetzbar ist.