DE4318976C2 - 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 auf steckbaren Bürstenkopf wirkt und dessen Borstenbüschel in rasche Bewegung versetzt. Dabei werden mehrere Arten von Bewegungsübertragungen unterschieden:

Aus der US-PS 50 70 567 ist eine elektromechanische Zahnbürste mit einer im Handgriff untergebrachten Antriebseinheit bekannt, die eine im hohlen Schaft der Zahnbürste gelagerte Antriebswelle in oszillierende Drehbewegung versetzt. Der Bürstenkopf weist neben einer Gruppe ortsfest, aber drehbar gelagerter, Borstenbüschel, die von der Antriebswelle über Schrägverzahnungen antreibbar sind, eine zweite Gruppe solcher Borstenbüschel auf, die zentrisch auf Borstenscheiben befestigt sind, die als Planeteneines Planetengeeriebes um ein feststehendes Sonnenrad kreisen können. Die Bewegung des Planetenträgers ist dabei von der Drehbewegung der erstgenannten Borstenbüschel abge,leitet. Die bekannte Zahnbürste weist die entscheidenden Nachteile auf, daß alle Borstenbüschel zentral auf ihren jeweiligen Trägerscheiben befestigt und ihre Drehbewegungen stets gleichgerichtet sind. Hierdurch ergibt sich bei stillgehaltener Zahnbürste für die ortsfesten Borstenbüschel eine Punktberührung der Borstenbüschelmitte mit der zu reinigenden Zahnoberfläche, für die planetenartig bewegte zweite Gruppe eine Linienberührung. Die erzeugte Relativbewegung ist dann auch noch stets gleichsinnig gerichtet und erzielt somit keine ausreichende Reinigungswirkung, die dazwischen liegenden Zahnflächen werden überhaupt nicht erfaßt.

Aus der DE 39 37 850 A1 ist eine elektrische Zahnbürste bekannt, deren einziger, kreisförmiger, drehbar gelagerter, Borstenträger von der im hohlen Schaft gelagerten Antriebswelle über eine Kegelsegment-Kegelrad-Paarung alternierend angetreibbar ist. Die Borstenbüschel sind auf dem Borstenträger konzentrisch zu dessen Drehachse befestigt, wodurch sich ebenfalls nur eine Linienberührung der Stirnflächen der Borstenbüschel mit der zu reinigenden Zahnfläche ergibt.

Den bekannten elektromechanischen Zahnbürsten ist also 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 derart verbunden ist, daß die Abtriebswelle durch den Elektromotor in Drehschwingungen versetzbar ist, mit Zahnbürsten- Einsätzen mit einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit drehbar gelagerten 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 und die Borstenscheiben mit den Planetenzahnrädern eines Planetengetriebes mit feststehendem Sonnenrad und angetriebenem Planetenträger drehfest verbunden 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. Außerdem ergibt sich hierdurch ein einfacher Aufbau des Planetenantriebs der Borstenbüschel, wodurch der Teileaufwand und die Kosten verringert werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Weiterbildung 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 ihrein handgriff ernen 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 hygiensch 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 l2 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 3 einen nach oben erweiterten Becher 14 auf, in dessen Nittelachse 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 des Unterteils 18 ist mit der feststehenden Achse 15 ein zentrales Zahnrad (Zentralrad) 20 drehfest verbunden. Die Achse 15 weist zu diesem Zweck zwei Flächen 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 Nitnahmescheibe 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 Untertei1 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 oszillierende Drehbewegung aus.

Der Schaft eines Zahnbürsten-Einsatzes 8 ist derart ausgebildet, daß das Ende des Schaftes drehfest auf den Ansatz 12 des Handgriffs 2 auf steckbar 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 l6 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 Bostenscheiben 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 voll führen 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 (2)

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 derart verbunden ist, daß die Abtriebswelle durch den Elektromotor in Drehschwingungen versetzbar ist, mit Zahnbürsten- Einsätzen mit einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit drehbar gelagerten Borstenbüscheln, wobei der Schaft drehfest aufeinen konzentrisch zur Abtriebswelle des Handgriffs angeordneten Ansatz und eine im hohlen Schaft drehbar gelagerte Aufsteckwelle drehfest auf die Abtriebswelle des Handgriffs auf steckbar 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 und die Borstenscheiben mit den Planetenzahnrädern (34) eines Planetengetriebes mit feststehendem Sonnenrad (20) und angetriebenem Planetenträger (17, 18) drehfest verbunden sind.

2. Elektromechanische Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreisdurchmesser der Planetenzahnräder (34) klein sind gegen den Teilkreisdurchmesser des Zentralrades (20).