DE4318976A1 - Elektromechanische Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Zahnbürste nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In jüngerer Zeit sind elektromechanische Zahnbürsten entwickelt worden, mit deren Hilfe die angestrebte mechanische Pflege der Zähne müheloser und schneller erreicht werden soll als mit herkömmlichen Mitteln. Diese Geräte weisen in einem Handgriff eine Energiequelle oder einen Energiespeicher und einen kleinen Elektromotor auf, der über ein Getriebe auf einen auf den Handgriff aufsteckbaren Bürstenkopf wirkt und dessen Borstenbüschel in rasche Bewegung versetzt. Dabei werden mehrere Arten von Bewegungsübertragungen unterschieden:
Bei einer ersten Art der Bewegungsübertragung wirkt die drehende Abtriebswelle des Elektromotors über ein zwischengeschaltetes Getriebe auf einen Kurbelzapfen, der sich in einer exzentrisch auf der Bürstenwelle angeordneten Kulisse bewegt und so die Bürstenwelle in eine alternierende Winkelbewegung versetzt. Der mit mehreren feststehenden Längsreihen von Borstenbüscheln versehene Bürstenkopf gleicht dem einer herkömmlichen Zahnbürste und wird drehfest auf die stirnseitig aus dem Handgriff austretende Bürstenwelle gesteckt, so daß sich deren Winkelbewegung dem Bürstenkopf mitteilt. Die Borstenbüschel bestreichen also beim Einschalten des Elektromotors einen Winkelsektor. Dieser beschreibt den Arbeitsbereich der elektromechanischen Zahnbürste.

Bei einer anderen Ausführungsform der beschriebenen Bewegungsübertragung ist der Winkelbewegung der Bürstenwelle in der Weise eine Axialbewegung überlagert, daß sich resultierend eine diagonal zu beiden Einzelbewegungen verlaufende Gesamtbewegung ergibt. Dies soll den Reinigungseffekt verbessern.

Bei einer anderen elektromechanischen Zahnbürste (DE- 27 36 286) ist der Bürstenkopf feststehend ausgebildet und die darin in zwei Längsreihen drehbar gelagerten Borstenbüschel sind mit Zahnrädern versehen, die mit einer durch den Stiel geführten Zahnstange kämmen. Diese Zahnstange erhält über einen Kurbeltrieb eine hin- und hergehende Bewegung von dem im Handgriff eingebauten Elektromotor. Da der Teilkreishalbmesser der Zahnräder auf den Wellen der Borstenbüschel klein ist gegen den Kurbelradius, erzeugt der Antrieb mehr als eine Umdrehung der Borstenbüschel bei jedem Hub der Zahnstange.

Eine andere, in der Praxis verbreitete, Ausführung einer elektromechanischen Zahnbürste weist einen kreisförmigen, ebenfalls feststehenden, Bürstenkopf auf, dessen Borstenbüschel in einem im Bürstenkopf drehbar gelagerten Borstenträger gehalten sind. Die aus der Stirnseite des Handgriffs austretende Bürstenwelle vollführt eine Winkelbewegung, die durch den hohlen Bürstenstiel weitergeleitet und mittels Kegelradsegmenten auf den Borstenträger übertragen wird. Bei dieser Art der Reinigung kommt es darauf an, daß der Borstenträger nach beiden Seiten möglichst große Winkelausschläge vollführt, damit die Elastizität der Borsten nicht den Weg aufzehrt und die Borstenspitzen regungslos verharren.

Allen diesen bekannten elektromechanischen Zahnbürsten ist gemeinsam, daß die mechanisch angetriebenen Borstenbüschel alternierend voneinander beabstandete linienförmige Wege zurücklegen, die einander nicht überlappen. Zwischen den von den Borstenbüscheln bestrichenen linienförmigen Bereichen verbleiben daher stets solche, die für die Reinigung nicht erfaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Zahnbürste anzugeben, die die Bewegung der Abtriebswelle des Handgerätes möglichst wirkungsvoll in Reinigungsbewegung der Borsten umsetzt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Die erfindungsgemäße elektromechanische Zahnbürste mit einer in einem Handgriff untergebrachten Antriebseinheit, bestehend aus einer Energiequelle oder einem Energiespeicher und einem Elektromotor, der über eine Getriebekette mit einer stirnseitig aus dem Handgriff herausragenden Abtriebswelle verbunden ist, derart, daß die Abtriebswelle durch den Elektromotor in Drehschwingungen versetzbar ist, mit Zahnbürsten- Einsätzen mit einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit auf einer darin drehbar gelagerten, oszillierend angetriebenen, Bürstenscheibe angeordneten Borstenbüscheln, wobei der Schaft drehfest auf einen konzentrisch zur Abtriebswelle des Handgriffs angeordneten Ansatz und eine im hohlen Schaft drehbar gelagerte Aufsteckwelle drehfest auf die Abtriebswelle des Handgriffs aufsteckbar ist, ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß im Bürstenkopf eine Vielzahl drehbar gelagerter Borstenscheiben mit darauf im Abstand von deren Drehachse angeordneten Borstenbüscheln vorgesehen sind, die durch ein Planetengetriebe antreibbar sind. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß durch die zusätzlich zur oszillierenden Drehbewegung der Bürstenscheibe im Bürstenkopf auftretende Drehbewegung der einzelnen Borstenscheiben mit den darauf angeordneten Borstenbüscheln eine gründlichere Reinigung der Zähne erfolgt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Borstenscheiben in der drehbar gelagerten Bürstenscheibe in wenigstens einem zur Drehachse der Bürstenscheibe und zu einem drehbar gelagerten Zentralrad konzentrischen Kreis angeordnet und mit Zahnrädern drehfest verbunden sind, die mit der Außenverzahnung eines feststehenden Zentralrades kämmen und daß auf den Borstenscheiben (30) konzentrisch zu deren Drehachsen (Wellen 31) und im Abstand dazu im wesentlichen parallele Borstenbüschel (35) befestigt sind. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau des Planetenantriebs der Borstenbüschel, wodurch der Teileaufwand und die Kosten verringert werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Teilkreisdurchmesser der Planetenzahnräder klein sind gegen den Teilkreisdurchmesser des Zentralrades. Hierdurch ergeben sich in überraschend einfacher Weise große Schwenkbewegungen der Borstenscheiben mit den darauf angeordneten Borstenbüscheln, wodurch der Reinigungseffekt weiter verbessert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 schematisch die vollständige Zahnbürste mit verschiedenen Einsätzen, Fig. 2 ebenfalls schematisch einen Zahnbürsten-Einsatz mit sich drehenden Borsten in Seitenansicht im gleichen Maßstab, Fig. 3 den Kopf des Zahnbürsten-Einsatzes nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab in Längsschnittdarstellung, Fig. 4. den Zahnbürsten-Einsatz aus Fig. 3 in Draufsicht. Gleiche Bauteile mit gleicher Funktion sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die elektromechanische Zahnbürste nach Fig. 1 weist einen Handgriff 1 auf, der in üblicher Weise einen (nicht dargestellten) Energiespeicher und einen (ebenfalls nicht dargestellten) Elektromotor mit nachgeschaltetem Getriebe enthält. Die Abtriebswelle 2 des Getriebes ragt aus einer Stirnwand des Handgriffs 1 heraus und weist an ihrem handgriffernen Ende eine Abflachung 3 auf. Ein Schaltring 4 ist axial auf dem Handgriff zwischen zwei Endlagen bewegbar angeordnet und trägt einen Permanentmagneten, der durch die Wand des Handgriffs hindurch auf einen magnetisch beeinflußbaren Kontakt im Motorstromkreis wirkt und diesen je nach Stellung des Schaltrings schließt oder unterbricht.

In einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse 5 ist ein Ladegerät mit Netzanschluß 6 untergebracht, das über Kontakte oder induktiv wirkende Übertragungsmittel auf den Energiespeicher im Handgriff 1 wirkt, wenn dieser mit seiner von der Abtriebswelle 2 abgewandten Stirnseite auf dem Gehäuse 5 abgelegt ist, und den Energiespeicher lädt. Auf dem Gehäuse sind weiter zwei Sätze von Zahnbürsten-Einsätzen, jeweils bestehend aus einem ersten Zahnbürsten-Einsatz 7 und einem zweiten Zahnbürsten-Einsatz 8, angeordnet und durch eine Schutzhaube 9 hygienisch abgedeckt. Die Zahnbürsten- Einsätze 7 mit in mehreren Reihen fest im Kopf des Einsatzes angeordneten Borstenbüscheln 10 sind zum drehfesten Aufstecken auf die Abtriebswelle 2 bestimmt, die Zahnbürsten-Einsätze 8 weisen drehbar gelagerte Borstenbüschel 11 auf, die von der Abtriebswelle 2 durch die hohlen Schäfte der Zahnbürsten-Einsätze 8 antreibbar sind, wenn diese auf den gehäusefesten Ansatz 12 aufgesteckt sind.

Fig. 2 zeigt einen Zahnbürsten-Einsatz 8 aus Fig. 1 in Seitenansicht. Darin sind die Winkelanordnung des Kopfes 13 und die Anordnung der Borstenbüschel 11 an dem Kopf 13 erkennbar.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, weist der Kopf 13 des Zahnbürsten-Einsatzes 8 einen nach oben erweiterten Becher 14 auf, in dessen Mittelachse ein Stift als Achse 15 für die drehbar gelagerte Bürstenscheibe 16 angeordnet ist. Oberteil 17 und Unterteil 18 der Bürstenscheibe 16 sind im Endzustand untrennbar miteinander verbunden. In einer zentralen Ausnehmung 19 des Oberteils 17 ist mit der feststehenden Achse 15 lose ein zentrales Zahnrad (Zentralrad 20) drehfest verbunden. Die Achse 15 weist zu diesem Zweck zwei Flächen 22 zur formschlüssigen Verbindung der Achse 15 mit dem Zentralrad 20 auf. Die Sicherungsscheibe 23 ist auf eine am freien Ende der Achse 15 vorgesehenen Ringnut 24 aufgesprengt und hält die Bürstenscheibe 16 und das Zentralrad 20 in ihrer vorgegebenen axialen Lage.

Auf den Schaft 25 des Unterteils 18 der Bürstenscheibe 16 ist konzentrisch eine Mitnahmescheibe 28 verdrehfest aufgebracht. Die Mitnahmescheibe 28 wird über eine (hier nicht dargestellten) Getriebekette von der Abtriebswelle 2 des Handgeräts 1 oszillierend angetrieben.

Auf der Bürstenscheibe 16 ist in einem konzentrischen Kreis eine Reihe von drehbar gelagerten Borstenscheiben 30 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind fünf Borstenscheiben 30 vorgesehen. Jede Borstenscheibe 30 ist drehfest mit jeweils einer Welle 31 verbunden, die an zwei Lagerstellen 32, 33 in dem Oberteil 17 und dem Unterteil 18 der Bürstenscheibe 16 drehbar gelagert ist. Zwischen beiden Lagerstellen ist auf der Welle 31 ein Zahnrad 34 verdrehfest angeordnet. Das Zahnrad 34 kämmt mit der Außenverzahnung des Zentralrades 20. Die Drehrichtung der Zahnräder 34 und damit der Borstenscheiben 30 ist somit stets umgekehrt zu der der Bürstenscheibe 16.

Jede Borstenscheibe 30 trägt konzentrisch zu ihrer Drehachse (der Welle 31) und parallel zueinander über den Umfang verteilt eine Anzahl von Borstenbüscheln 35. Jedes Borstenbüschel 35 besteht aus einer großen Anzahl von Einzelfäden. Eine Abschlußscheibe 36 verhindert das Eindringen von schleifend wirkenden Zahnputzmitteln in die Antriebsanordnung.

Nach dem Einschalten des im Handgriff 1 angeordneten Elektromotors führt die Abtriebswelle 2 eine sich ständig wiederholende oszillierende Drehbewegung aus.

Der Schaft eines Zahnbürsten-Einsatzes 8 ist so ausgebildet, daß das Ende des Schaftes drehfest auf den Ansatz 12 des Handgriffs 2 aufsteckbar ist, wobei das abgeflachte Ende 3 der Abtriebswelle 2 in eine Aufsteckwelle eingreift und diese schwingend antreibt. Diese Bewegung wird über eine (nicht dargestellte) Getriebekette auf die Mitnahmescheibe 28 und damit auf die Bürstenscheibe 16 übertragen. Die auf den Wellen 31 befestigten Zahnräder 34 werden dabei in Sektoren um die Achse 15 geschwenkt und ihre Außenverzahnungen wälzen sich auf der Außenverzahnung des feststehenden Zentralrades 20 ab. Die mit den Zahnrädern 34 drehfest verbundenen Borstenscheiben 30 werden somit beim Verschwenken gleichzeitig verdreht und die entlang ihres Umfangs darauf befestigten Borstenbüschel beschreiben die Bahnen von Epizykloiden, die einander durchdringen. Infolge der Wahl der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 34 deutlich kleiner als der Teilkreisdurchmesser des Zentralrades 20 vollführen die Borstenscheiben wenigstens eine volle Umdrehung bei jedem Schwenkvorgang und bestreichen zusammen eine Ringzone von der Breite der Bürstenscheibe 16 aus wechselnden Richtungen. Die gefundene Lösung für den Antrieb der Borstenbüschel 35 ermöglicht damit eine besonders gründliche Reinigung der Zähne.

Claims (3)

1. Elektromechanische Zahnbürste mit einer in einem Handgriff untergebrachten Antriebseinheit, bestehend aus einer Energiequelle oder einem Energiespeicher und einem Elektromotor, der über eine Getriebekette mit einer stirnseitig aus dem Handgriff herausragenden Abtriebswelle verbunden ist, derart, daß die Abtriebswelle durch den Elektromotor in Drehschwingungen versetzbar ist, mit Zahnbürsten- Einsätzen mit einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit auf einer darin drehbar gelagerten, oszillierend angetriebenen, Bürstenscheibe angeordneten Borstenbüscheln, wobei der Schaft drehfest auf einen konzentrisch zur Abtriebswelle des Handgriffs angeordneten Ansatz und eine im hohlen Schaft drehbar gelagerte Aufsteckwelle drehfest auf die Abtriebswelle des Handgriffs aufsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bürstenkopf (13) eine Vielzahl drehbar gelagerter Borstenscheiben (30) mit darauf im Abstand von deren Drehachse angeordneten Borstenbüscheln (35) vorgesehen sind, die durch ein Planetengetriebe (20, 34) antreibbar sind.

2. Elektromechanische Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenscheiben (30) in der drehbar gelagerten Bürstenscheibe (16) in wenigstens einem zur Drehachse der Bürstenscheibe (16) und zu einem drehbar gelagerten Zentralrad (20) konzentrischen Kreis angeordnet und mit Planetenzahnrädern (34) drehfest verbunden sind, die mit der Außenverzahnung eines feststehenden Zentralrades (20) kämmen und daß auf den Borstenscheiben (30) konzentrisch zu deren Drehachsen (Wellen 31) und im Abstand dazu im wesentlichen parallele Borstenbüschel (35) befestigt sind.

3. Elektromechanische Zahnbürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreisdurchmesser der Planetenzahnräder (34) klein sind gegen den Teilkreisdurchmesser des Zentralrades (20).