DE60003798T2

DE60003798T2 - Zahnbürste

Info

Publication number: DE60003798T2
Application number: DE60003798T
Authority: DE
Inventors: Hans Krämer
Original assignee: GlaxoSmithKline Consumer Healthcare GmbH and Co KG
Current assignee: GlaxoSmithKline Consumer Healthcare GmbH and Co KG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: WO2000060980A3; DK1168943T3; EP1168943A2; WO2000060980A2; JP2002540874A; GB9907996D0; US8132284B1; DE60003798D1; ATE244524T1; PT1168943E; AU4137700A; ES2202108T3; EP1168943B1

Description

Diese Erfindung betrifft Zahnbürsten, insbesondere Zahnbürsten mit flexibel angebrachten Borsten.
Es sind Zahnbürsten. bekannt, bei denen die Enden (das "nahe" Ende) ihrer Borsten, die in dem Kopf befestigt sind, in Berührung mit einer Membran aus einem federnden elastomeren Material flexibel angebracht sind. Zum Beispiel offenbart die US 4 633 542 eine Zahnbürste, bei der die Enden von einzelnen Büscheln lösbar mit ihren nahen Enden in Berührung mit einer flexiblen Membran angebracht sind. Die WO 93/24034 offenbart eine strombetriebene Zahnbürste, bei der die Enden von einzelnen Büscheln mit ihren nahen Enden in Hohlräumen in einer flexiblen Membran angebracht sind. Die US 5 454 133 offenbart eine Zahnbürste, bei der die nahen Enden von einzelnen Büscheln in Berührung mit einem flexiblen Polster oder einer Kapsel, die ein sehr weiches Gel oder eine Flüssigkeit enthält, angebracht sind. Die DE 41 22 524 A offenbart eine Zahnbürste, bei der die nahen Enden von Borsten auf einer Platte angebracht sind, deren Rückseite mit einer Feder in Berührung steht.
Es besteht ein Problem beim Verankern der Borsten in derartigen Zahnbürsten. In der US 4 633 542 sind die Borstenbüschel mit ihren Enden nahe des Kopfes in gerundete Massen verschmolzen, die einfach mit der Membran in Berührung stehen. In der WO 93/24034 sind die nahen Enden der Borsten wieder zu gerundeten Massen geformt, die in Hohlräumen in der Membran gehalten werden. In der US 5 454 133 sind die nahen Enden der Borstenbüschel in einer Gummibasis befestigt, die an der Außenfläche des Polsters oder der Kapsel angebracht ist.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Zahnbürste zur Verfügung zu stellen, bei der die Borsten flexibel auf einem flexiblen Polster im Kopf angebracht sind, und die teilweise zumindest die Probleme überwindet, die bei den oben genannten Zahnbürsten des Stands der Technik auftreten. Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offensichtlich.
Gemäß dieser Erfindung ist eine Zahnbürste gemäß Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Die Erfindung ermöglicht eine Zahnbürste mit einer gewünschten "wasserbettartigen" Flexibilität der Büschel in dem Zahnbürstenkopf.
An seinem Ende, das dem Kopf am nächsten liegt, kann der Griff zu einem Halsbereich geformt sein, der sich zwischen dem Kopf und dem Teil des Griffs befindet, der von dem Benutzer der Zahnbürste gehalten wird.
Die Enden der Borsten, die dem Kopf am nächsten sind, werden als die "nahen" Enden der Borsten bezeichnet.
Die Borsten der Zahnbürste dieser Erfindung können aus jedem Material gefertigt sein, das derzeit für Zahnbürstenborsten verwendet wird, zum Beispiel Nylonmonofile mit einem Durchmesser von etwa 0,10–0,75 mm, wie zum Beispiel diejenigen, die im Handel von DuPont^TM unter der Bezeichnung DuPont Tyenx^TM, gefertigt aus Nylon 612, erhältlich sind. Die Borsten können in einer Borstenrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Zahnbürste vorstehen, sie können jedoch in einer anderen Ausführungsform zur Senkrechten abgewinkelt sein.
Die Borsten können in der Zahnbürste der Erfindung in Form von individuellen einzelnen Elementarfäden vorliegen, das heißt in einer "Matte" einer großen Anzahl von individuellen Elementarfäden, die zum Beispiel im Wesentlichen gleichmäßig über einen wesentlichen Bereich der Fläche des Zahnbürstenkopfes, aus dem die Borsten vorstehen, verteilt sind.
In einer anderen Ausführungsform und vorzugsweise können die Borsten in einem Muster einer Vielzahl von getrennten Büscheln verteilt sein, die jeweils eine Vielzahl von Borstenelementarfäden enthalten, zum Beispiel 5-100, vorzugsweise 10–75, z. B. 30–60 Borsten pro Büschel. Derartige Büschel können zum Beispiel einen kreisförmigen oder nicht kreisför migen Querschnitt haben. Die nahen Enden der Borsten in einzelnen Büscheln sind vorzugsweise zusammengefügt, und die nahen Enden von einzelnen Büscheln sind mit dem Steg verbunden. Die nahen Enden von Borsten in Büscheln können zum Beispiel durch das bekannte Verfahren des Schmelzens der nahen Enden in eine Masse von geschmolzenem Borstenmaterial und des anschließenden Abkühlens und Verfestigens der geschmolzenen Masse miteinander verbunden werden. Ein derartiges Schmelzverfahren wird in sogenannten "verankerungslosen" Borstenzahnbürsten verwendet.
Die Borsten oder Büschel sind vorzugsweise an ihren Enden nahe des Kopfes mittels der nahen Enden der Borsten oder Büschel, die an dem Steg angebracht sind, durch den Steg verbunden. Einige oder alle Borsten oder Büschel von Borsten sind durch den Steg verbunden. Zum Beispiel können alle Borsten oder alle Büschel durch den Steg verbunden sein.
In einer anderen Ausführungsform kann die Zahnbürste eine Vielzahl von unabhängigen Gruppen von Büscheln von Borsten umfassen. In jeder der Gruppen sind die nahen Enden der Büschel durch jeweilige unabhängige Stege miteinander verbunden.
Der Steg umfasst typischerweise eine flexible, im Wesentlichen zweidimensionale Struktur, die die nahen Enden der Borsten oder Büschel verbindet und sich im Allgemeinen in und quer zu der Längsachsenrichtung erstreckt. Der Steg kann eine flexible und/oder federnde Struktur sein. Es kann einen einzelnen Steg, der alle Büschel oder Borsten verbindet, oder eine Vielzahl von separaten Stegen geben, die jeweils unabhängige Gruppen von Büscheln von Borsten verbinden.
Zum Beispiel kann der Steg eine dünne, flexible Lage aus einem Material aufweisen, an dem die nahen Enden der Borsten angebracht sind. Die Lage kann eine vollkommen geschlossene Lage sein oder in einer anderen Ausführungsform mit einem oder mehreren Löchern, die durch die Lage gehen, perforiert sein. Zum Beispiel kann der Steg in Form eines Gitters, Netzwerks oder Siebs vorliegen und durch Fäden des Stegmaterials definiert sein, und die nahen Enden der Borsten oder Büschel können an den Kreuzstellen des Gitters, Netzwerks oder Siebs angebracht sein.
Der Steg, ob es eine Lage oder ein Gitter, Netzwerk oder Sieb ist, kann im Wesentlichen eben sein, und zwar in einer Ebene, die im Wesentlichen zu der Längsachse der Zahnbürste parallel und im Wesentlichen zu der Borstenrichtung senkrecht ist. In einer anderen Ausführungsform kann sich die Lage wellen, zum Beispiel mit einem Profil einer gebogenen Welle, einer Zickzackform oder einer Rechteckwelle.
Die Lage, das Gitter, Netzwerk oder Sieb können aus jedem günstigen Material gefertigt sein, an dem die nahen Enden der Borsten angebracht werden können. Geeignete Materialien umfassen Metalle und vorzugsweise Kunststoffmaterialien.
Geeigneterweise können die Borsten mittels eines Klebstoffs, einer mechanischen Befestigung oder vorzugsweise durch Schmelzschweißung an dem Steg angebracht werden, in welchem Fall der Steg vorzugsweise aus einem Material gefertigt ist, an das die nahen Enden der Borsten leicht angeschweißt werden können, zum Beispiel ein Kunststoffmaterial, z. B. ein Nylonpolymer. Ein derartiges Nylonpolymer kann zum Beispiel das gleiche Nylonpolymer wie die Borsten umfassen.
Typischerweise können zum Beispiel die Borsten an einem derartigen Steg angebracht werden durch Zusammenbündeln der Borsten, und zwar entweder in Form einer solchen "Matte" von einzelnen Elementarfäden oder in Form von getrennten Büscheln, gegebenenfalls unter Schmelzen der nahen Enden zu einer Masse von geschmolzenem Borstenmaterial, Halten des Bündels bzw. des Stegs mechanisch in einer geeigneten Spannvorrichtung und in Berührung bringen der Enden der Borsten mit einer Oberfläche des Stegs und Erwärmen des Berührungsbereichs der Borsten und des Stegs, so dass das Material der Borsten und des Stegs in einer Schweißung zusammenschmilzt. Elektrisches Induktionsschweißen oder Ultraschallschweißen können zum Beispiel zum Fixieren der Borsten an dem Steg auf diese Weise verwendet werden.
In einem anderen Verfahren kann der Steg durch ein Verfahren des Formens, z. B. Spritzguss, in situ gebildet wer den, wobei der Steg um die nahen Enden der Borsten oder Büschel gebildet wird. Ein derartiger Steg kann zum Beispiel durch ein Verfahren gebildet werden, aufweisend:
Anordnen der Borsten oder Büschel zu einer Gruppierung entsprechend dem Muster des gesamten oder eines Teils des Musters der Borsten oder Büschel auf dem Kopf der Zahnbürste; Umschließen der Teile, z. B. der nahen Enden, die in dem Kopf befestigt werden sollen, in einem geeigneten Formenhohlraum, der die Position und Abmessungen des zu bildenden Stegs, z. B. die Lage oder das Netzwerk, definiert;
Einführen, z. B. Einspritzen, eines Kunststoffmaterials in den Formenhohlraum, um dadurch den Steg um die nahen Enden der Borsten oder Büschel zu bilden;
und dann Abkühlen lassen und Verfestigen lassen des Kunststoffmaterials und dadurch Formen des Stegs.
Das Kunststoffmaterial ist geeigneterweise ein Material, das sich mit dem Material der Borsten verbindet. Geeignete Kunststoffmaterialien und Bedingungen, um eine Bindung zu erreichen, sind auf dem Fachgebiet bekannt. Zum Beispiel sind Verfahren bekannt, in denen Borsten durch Einschuböffnungen in einen Formenhohlraum eingefügt werden und Kunststoffmaterial in den Formenhohlraum gespritzt wird, um dadurch einen gesamten Kopf um die nahen Enden der Borsten zu bilden und durch Schweißen mit diesen nahen Enden zu verbinden. Das Kunststoffmaterial des in diesem zuletzt genannten Verfahren gebildeten Stegs kann zum Beispiel ein Material sein, aus dem Kunststoffzahnbürstenköpfe gefertigt werden oder aus dem die Borsten gefertigt sind.
Vorzugsweise ist der Steg aus dem gleichen Material wie die Borsten integral gefertigt. Der Steg einer Zahnbürste dieser zuletzt genannten Art kann durch Schmelzen des Teils der Borsten gebildet werden, der in dem Kopf zu befestigen ist, z. B. die nahen Enden einer Anzahl der Borsten oder der Büschel, und durch Bewirken, dass das geschmolzene Material der Borsten oder Büschel in eine Richtung im Allgemeinen senkrecht zu der Borstenrichtung fließt, so dass geschmolzenes Material von einer Borste oder einem Büschel mit demjeni gen von benachbarten Borsten oder Büscheln verschmilzt, um einen Steg in Form einer Lage, eines Gitters, Netzwerks oder Siebs von Fäden von geschmolzenem Material zu bilden, das sich dann verfestigen kann, um einen Steg zu ergeben, der mit den Borsten integral ist.
Ein derartiger integraler Steg kann zum Beispiel durch ein Verfahren gebildet werden, aufweisend:
Anordnen der Borsten oder Büschel zu einer Gruppierung entsprechend dem Muster des gesamten oder eines Teils des Musters der Borsten oder Büschel auf dem Kopf der Zahnbürste; Umschließen der Teile, z. B. der nahen Enden, die in dem Kopf befestigt werden sollen, in einem geeigneten Formenhohlraum mit einem oder mehreren Kanälen, die die Teile verbinden, wobei der eine Kanal oder die mehreren Kanäle die Position und Abmessungen des zu bildenden Stegs, z. B. die Lage oder das Netzwerk, definieren;
dann Erwärmen und gegebenenfalls Zusammendrücken der Teile, so dass das Borstenmaterial schmilzt und durch den Kanal/die Kanäle zusammenfließt, um so den Steg zu bilden;
und dann Abkühlen lassen und Verfestigen lassen des geschmolzenen Materials und dadurch Formen des Stegs.
Ein derartiger Steg weist folglich eine flexible Lage oder ein Netzwerk von Fäden aus dem Borstenmaterial auf, das die nahen Enden einer Vielzahl der Borsten oder Büschel verbindet.
Ein derartiges Gitter, Netzwerk oder Sieb kann in Form eines geradlinigen Rasters, d. h. mit quadratischen oder rechteckigen Zwischenräumen, oder mit einer anderen Geometrie, zum Beispiel mit dreieckigen, parallelogrammförmigen, hexagonalen oder anderen polygonalen usw. Zwischenräumen zwischen den festen Fäden des Stegs, vorliegen. Typischerweise befinden sich die Borsten oder Büschel an den Kreuzungen der festen Fäden eines solchen Stegs, sie können sich jedoch zusätzlich oder in einer anderen Ausführungsform entlang der Fäden zwischen den Kreuzungen befinden.
Der Steg ist, wie auch immer er vorgesehen ist, geeigneterweise unter dem Einfluss von Druck, der an die Zahnbürs tenborsten in der Borstenrichtung angelegt wird, d. h. unter der Wirkung des Zähneputzens, flexibel. Eine derartige Flexibilität kann durch geeignete Materialien und Abmessungen erreicht werden. Typischerweise kann der Steg, ob er in Form der oben beschriebenen separat vorgesehenen Lage oder integral aus dem Borstenmaterial vorgesehen ist, eine Dicke von bis zu 1 mm, z. B. 0,01–0,5 mm haben. Wenn der Steg das oben beschriebene Gitter, Netzwerk oder Sieb aufweist, können die Fäden einen Querschnitt, d. h. quer zur Längsabmessung der Fäden, definiert als die Länge zwischen Kreuzungen der Fäden, von bis zu 1 mm, z. B. 0,01–0,5 mm aufweisen. Die Abmessungen der Lage oder des Fadens können auf Basis der gewünschten Flexibilität des Stegs und der Materialien, aus dem er gefertigt ist, experimentell bestimmt werden. Die Abmessungen der Lage oder des Netzwerks können über den Steg gleichmäßig sein, oder die Abmessungen können sich an verschiedenen Stellen unterscheiden, zum Beispiel um eine unterschiedliche Flexibilität an unterschiedlichen Teilen des Stegs zur Verfügung zu stellen. Der Steg kann zum Beispiel Teile, die eine Lage sind, und Teile, die ein Netzwerk sind, aufweisen.
Das Polster von elastomerem Material kann typischerweise in Form eines flexiblen, federnden elastomeren Polsters, Blocks oder einer solchen Membran vorliegen, die sich im Allgemeinen in und quer zur Längsachsenrichtung erstrecken. Der Steg kann angrenzend an eine Oberfläche des Polsters liegen, zum Beispiel auf einer Seite des Polsters, die in die Borstenrichtung zeigt. Vorzugsweise steht der Steg mit dem Polster in Berührung und ist zum Beispiel an das Polster gebunden. In einer bevorzugten Konstruktion ist der Steg in dem Polster eingebettet, so dass sich die Borsten von dem Steg durch eine Dicke des Polstermaterials oberhalb des Stegs und aus dem Polster in Borstenrichtung erstrecken. Zum Beispiel kann sich der Steg in etwa auf halbem Wege durch die Dicke des Stegs befinden. In diesen Konstruktionen besteht folglich eine Dicke des Polstermaterials unterhalb des Stegs, so dass Druck von den Borsten zum Steg und über den Steg zum Polster übertragen werden kann.
Der Begriff "elastomer", wie er hier verwendet wird, umfasst alle polymeren Materialien mit gummiartigen Kennzeichen, die sich typischerweise unter Pressdruck verformen und bei Entfernung eines derartigen Pressdrucks schnell in ihre ursprüngliche oder nahezu ursprüngliche Form zurückkehren, z. B. zurückspringen. Das elastomere Material kann jedes elastomere Material sein, das mit dem Steg- und Borstenmaterial kompatibel und zur Verwendung in einem Zahnbürstenkopf geeignet ist. Eine Funktion des elastomeren Polsters besteht darin, einen übermäßigen Druck zwischen den Borsten und den Zähnen und dem Zahnfleisch des Benutzers während der Verwendung der Zahnbürste beim Zähneputzen zu mindern. Folglich kann das elastomere Material eine Härte von A 5 bis A 80 Shore aufweisen. Geeignete elastomere Materialien sind Kunstgummi, Butylgummi, Ethylengummi, Propylengummi, Silikongummi, Ethylenvinylacetat-Copolymere, weichmacherhaltiges PVC oder Verbindungen, die auf Styrolblockcopolymeren basieren, wie zum Beispiel Styrol-Ethylen-Butadien (oder Propylen)-Styrol ("SEB(oderP)S"), oder Verbindungen, die auf Styrol-Isopren (oder Butadien)-Styrol (SI(B)S) basieren, wie zum Beispiel Thermolast K^TM (geliefert von Kraiburg Gummiwerk GmbH & Co (DE)) .
Wenn das elastomere Material ausreichend weich ist, kann auf einen Bereich der Borsten ausgeübter Druck durch das Pol-ster aus elastomerem Material auf andere Bereiche der Borsten übertragen werden, so dass, wenn der Bereich der Borsten, auf den Druck ausgeübt wird, unter dem Druck in das Polster sinkt, sich ein anderer Bereich hebt. Dies kann der Zahnbürste der Erfindung eine vorteilhafte Reinigungs- und Massagewirkung verleihen.
Stege und elastomere Polster der oben beschriebenen Konstruktion können auf verschiedene Arten in den Kopf der Zahnbürste der Erfindung inkorporiert werden.
Bei einer Art kann ein Hohlraum, der den Steg und das Polster aufnimmt, in dem Kopf der Zahnbürste vorgesehen wer den. Ein derartiger Hohlraum kann an der Seite des Kopfes, die in die Borstenrichtung zeigt, offen sein, so dass das Polster zur äußeren Umgebung der Zahnbürste freiliegt. In einer anderen Ausführungsform kann der Hohlraum verschlossen sein, z. B. durch eine umschließende Wand von Kunststoffmaterial, z. B. mit Öffnungen darin, durch die sich die Borsten erstrecken können. In einer derartigen Konstruktion können die Form und die Abmessungen des Polsters im Allgemeinen denjenigen des Hohlraums entsprechen und die Form und die Abmessungen des Stegs können im Allgemeinen dem Polster entsprechen.
In einer Konstruktion des Zahnbürstenkopfes der Erfindung kann sich, wenn der Kopf einen Hohlraum aufweist, der das Polster und den Steg aufnimmt, unter dem Polster, d.h. auf der Seite des Polsters entgegengesetzt derjenigen, die in die Borstenrichtung zeigt, eine Lücke zwischen dieser entgegengesetzten Seite des Polsters und einer Rückwand des Kopfes befinden, die den Hohlraum vollständig oder teilweise schließt. Eine derartige Lücke kann die Flexibilität des Polsters verbessern, indem sie ermöglicht, dass sich das Polster flexibel in die Lücke verformen kann. In einer derartigen Konstruktion können sich Stützrippen oder -füße zwischen dem Polster und dieser Rückwand befinden, um das Polster zu stützen und seine Flexibilität zu modifizieren. Diese Rippen oder Füße können zum Beispiel integral aus dem Material der Rückwand oder des Polsters geformt sein. Derartige Rippen oder Füße können sich an Punkten unmittelbar unterhalb der nahen Enden der Borstenbüschel befinden, oder ansonsten können sich zum Beispiel die nahen Enden der Borsten oder Büschel zwischen derartigen Füßen oder Rippen befinden.
Das elastomere Polster kann zweckmäßig durch ein Spritzgussverfahren gefertigt werden, insbesondere, wenn das elastomere Material ein thermoplastisches Material ist, wie zum Beispiel das oben angegebene Material Thermolast K^TM. Wenn ein derartiges Verfahren eingesetzt wird, kann die Gestalt des Stegs und der Borsten oder Büschel zuerst gefertigt werden, und diese Gestalt kann in einen Formenhohlraum eingefügt werden, in den dann das elastomere Material gespritzt wird. Durch die Auswahl von geeigneten Materialien für den Steg und das elastomere Material kann bewirkt werden, dass der Steg in das Polster eingebettet wird und/oder sich mit dem Polster verbindet. Geeignete Verfahren zum Einspritzen von elastomerem Material und Binden von diesem an die oben besprochene Art von Material für den Steg und die Borsten sind auf dem Fachgebiet bekannt. In einem Spritzgussverfahren dieser Art kann der Steg vollständig oder teilweise in das Polster eingebettet und von diesem umschlossen sein.
Das Polster und der Steg können auf verschiedene Arten in dem Kopf der Zahnbürste befestigt werden. Auf eine Weise können der Steg und/oder das Polster (insbesondere, wenn das Polster durch Spritzguss geformt worden ist und der Steg in diesem eingebettet oder von diesem umschlossen ist) in einen Spritzgussformenhohlraum eingefügt werden, in dem der Kopf gebildet werden soll, und der Kopf kann um das Polster und/oder den Steg gebildet werden, wobei die Formbedingungen vorzugsweise derart ausgewählt sind, dass sich der Steg und/oder das Polster mit dem Kopfmaterial verbinden. In einem derartigen Verfahren können die Spritzgussbedingungen derart ausgesucht werden, dass sich die Materialien des Kopfes und des Polsters verbinden. Geeignete Verfahren zum Einspritzen von Kunststoffmaterial und Binden von diesem an die oben besprochene Art von Material für das Polster sind auf dem Fachgebiet bekannt. Zusätzlich oder alternativ kann sich der Steg außerhalb des Polsters erstrecken und der Steg kann mit einem oder mehreren Haltern, z. B. Flügeln oder anderen Strukturen versehen sein, die in den Zahnbürstenkopf eingreifen können und dadurch den Steg in dem Kopf befestigen. In einer anderen Ausführungsform kann der Zahnbürstenkopf mit einem Hohlraum gefertigt werden, in den das Polster und der Steg passen können, und dann wird ein Verschluss verwendet, um den Hohlraum zu verschließen und den Steg und das Polster im Kopf am Platz zu halten. Verschiedene andere Arten der Befestigung eines derartigen Polsters und Stegs in dem Zahnbürstenkopf werden für die Fachleute offensichtlich sein.
Andere Teile der Zahnbürste, zum Beispiel der Zahnbürstengriff, können von bekannter Konstruktion sein, zum Beispiel können sie eine oder mehrere S-Krümmungen umfassen, wie in der EP 0 836 641-A offenbart ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Zahnbürste flexible Verbindungen an anderen Stellen in ihrer Struktur umfassen.
Geeignete Kunststoffmaterialien, aus denen der Kopf und der Griff der Zahnbürste der Erfindung gefertigt werden können, umfassen Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel bekannte Kunststoffmaterialien, die in der Herstellung von Zwei-Komponenten-Zahnbürsten verwendet werden, in denen Kunststoffmaterial an eine zweite Komponente aus einem elastomeren Material gebunden wird. Bekannte Spritzgussverfahren können verwendet werden, um die Zahnbürste der Erfindung aus derartigen Kunststoffmaterialien und elastomeren Materialien zu fertigen.
Als eine weitere Ausführungsform stellt die Erfindung eine Form zur Verfügung, die geeignet ist, um darin den Steg, die Gestalt von Steg und Büschel oder Borsten, ein elastomeres Polster oder einen Zahnbürstenkopf einer Zahnbürste, wie hier beschrieben, zu fertigen. Eine derartige Form kann eine Spritzgussform entweder mit Heiß- oder Kaltkanaldüse sein.
Als eine weitere Ausführungsform stellt die Erfindung daher ein Spritzgussverfahren zur Verfügung, durch welches die Zahnbürste der Erfindung gefertigt wird.
Als noch eine weitere Ausführungsform stellt die Erfindung eine Spritzgussform oder -formen zur Verwendung in einem derartigen Verfahren zur Verfügung.
Ein Vorteil der Zahnbürste der Erfindung besteht darin, dass übermäßiger Druck zwischen den Zähnen und den Borsten während des Zähneputzens gemindert werden kann, da er auf das Polster aus elastomerem Material, z. B. in einer "Wasserbett"-Wirkung, übertragen wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anbringung der Borsten an dem elastomeren Polster durch die Verwendung des Stegs verbessert wird, da dieser die Verankerung der Borsten in dem Polster verbessern kann. Der Steg bietet auch den den Vorteil, dass die Borsten durch den Steg verbunden sind, so dass Drücke, die stellenweise an dem Borstenfeld auftreten, auf andere Teile des Borstenfelds übertragen werden können, was die Minderung des übermäßigen Bürstdrucks zwischen den Borsten und den Zähnen unterstützt.
Die Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen Zahnbürstenkopf dieser Erfindung;
2 eine Draufsicht des Stegs und der Borstenbüschel des Zahnbürstenkopfes aus 1;
3 einen Querschnitt durch eine Form zur Herstellung des Stegs der 3 und 4;
4 einen Längsschnitt durch eine alternative Konstruktion von Borstenbüscheln und Steg;
5 eine Draufsicht des Stegs und der Borstenbüschel aus 3;
6 einen Querschnitt durch eine Form zur Herstellung des Stegs samt Polsterstruktur des Zahnbürstenkopfes der 1 und 2;
7 eine Draufsicht der Form aus 6.
Bezugnehmend auf 1 und 2 ist der Kopf 1 einer Zahnbürste der Erfindung gezeigt, der eine längliche Form hat und an einem Längsende 1A mit einem Handgriff 2 integral verbunden ist. Der Kopf 1 und der Griff 2 sind auf einer Längsachse A-A angeordnet.
Der Kopf 1 und der Griff 2 sind integral aus Kunststoffmaterial gefertigt. Aus einer Stirnfläche 3 (im Allgemeinen) des Kopfes 1 ragen Borsten 4 in eine Borstenrichtung. Die Borsten 4 sind in einem Muster von getrennten Büscheln von im Allgemeinen kreisförmigem Querschnitt quer zur Borstenrichtung angeordnet. In dem Kopf 1 befindet sich ein Hohlraum 5, der auf der Seite, die in die Borstenrichtung zeigt, offen ist, aber auf der entgegengesetzten Seite durch eine Rückfläche 6 des Kopfes 1 geschlossen ist. Die Borsten 4, wie sie in
2 gezeigt sind, sind in einem geradlinigen Gittermuster angeordnet, sie können aber natürlich auch in anderen Mustern als dem gezeigten angeordnet sein.
An den Enden der Borsten 4 nahe zum Kopf 1 befindet sich ein Steg 7. Der Steg 7 liegt in Form einer dünnen Lage von polymerem Material vor, das zum Beispiel aus dem gleichen Nylonmaterial gefertigt ist wie das Material der Borsten 4. Der Steg 7 hat eine im Allgemeinen längliche Form entsprechend im Allgemeinen der Form und den Abmessungen des Hohlraums 5.
Der Steg 7 ist durch eine Anzahl von Löchern 8 perforiert. Das nahe Ende jedes Büschels der Borsten 4 ist durch eine Punktschweißung 9 an dem Steg 7 befestigt. Dies wurde durch Zusammenbündeln der Borsten 4 zu Bündeln entsprechend des zu bildenden Musters von Büscheln erreicht, wobei die Bündel in einer haltenden Spannvorrichtung gehalten werden, die nahen Enden mit dem Steg 7 in Berührung gebracht werden und eine Erwärmung, vorzugsweise lokal an den Stellen, wo die nahen Enden den Steg 7 berühren, angelegt wird, wodurch die Punktschweißungen 9 gebildet werden. In den Büscheln bestehen die Borsten 4 aus Fasern, die ein Faserende am nahen Ende aufweisen.
Der Steg 7 ist in einem Polster 10 aus elastomerem Material eingebettet und vollständig von diesem eingeschlossen, welches aus einem weichen, flexiblen, federnden thermoplastischen elastomeren Material gefertigt ist, so dass eine Dicke von elastomerem Material sowohl oberhalb des Stegs 7 (d. h. in die Borstenrichtung zeigend) als auch unterhalb des Stegs 7 (d. h. zur Rückfläche 6 des Hohlraums 5 zeigend) besteht.
Das Polster 10 entspricht in der Draufsicht fast der Form und den Abmessungen des Hohlraums 5 und passt in den Hohlraum 5, wodurch eine enge Versiegelung gegenüber den Seiten 11 des Hohlraums 5 gebildet wird, wo das Polster 10 eng an den Seiten 11 des Hohlraums befestigt ist. Unterhalb des Polsters 10, d. h. zwischen dem Polster 10 und der Rückwand 6 des Hohlraums 5, befindet sich eine Lücke 12. Die untere Oberfläche des Polsters 10 ist in Form von im allgemeinen zylindrischen Ausbauchungen, die die Rückwand berühren, integ ral in die Stützfüße 13 geformt. Wie in 1 gezeigt, sind die Borsten 4 in dem Polster 10 an Positionen oberhalb des Stützfußes 13 angebracht, sie könnten jedoch natürlich auch an Positionen zwischen dem Fuß 13 angebracht werden.
Bezugnehmend auf 3 wird der Steg 7 mit seinen angebrachten Borsten 4 in dem Polster 10 eingebettet, indem zunächst der Steg 7 und die Borsten 4 zu einer Einheit gemacht werden und dann diese Einheit in den Hohlraum 14 einer Spritzgussform 15 positioniert wird. Der Hohlraum 14 definiert die Form und die Abmessungen des zu bildenden Polsters 10. Elastomeres Material wird dann über eine Öffnung 16 in diesen Formenhohlraum 14 gespritzt, um das Polster 10 zu bilden, in das die Einheit aus Steg 7 und Borsten 4 eingebettet wird und aus dem die Borsten 4 herausragen. Die Einheit aus Polster 10, Steg 7 und Borsten 4 wird dann durch Einfügen und Befestigen im Hohlraum 5 in den Zahnbürstenkopf 1 inkorporiert.
Bei der Verwendung wird, wenn die Zahnbürste aus 1 auf die Zähne angewandt wird, ein Druck auf ein Büschel von Borsten 4 auf den Steg 7 und somit auf die anderen Büschel von Borsten 4 und auf das Polster 10 übertragen, wodurch sich der Druck zwischen den Borsten 4 und den Zähnen des Benutzers ausbreitet und gemindert wird.
Bezugnehmend auf die 4, 5, 6 und 7 ist eine alternative Konstruktion von Borsten 4 und einem Steg 17 gezeigt. Der Steg 17 liegt in der Form eines Netzwerks von Fäden 17A von Material vor, das mit den Borsten integral ist. Dieses Netzwerk wurde durch Einfügen der nahen Enden von Büscheln 4 in eine zweiteilige Spritzgussform 18 gefertigt, die in ihrem oberen Teil mit Einführkanälen 19 zum Einfügen der Borsten 4, und einem internen Formenhohlraum 20 versehen ist, der, wie in 7 in Draufsicht gezeigt ist, ein Netzwerk von Kanälen 20A ist, die dem Steg 17 entsprechen, wie in Draufsicht in 4 zu sehen ist. Die nahen Enden erstrecken sich in den Hohlraum 20. Obwohl er in der vereinfachten Draufsicht der Form 18 in 7 als ein geradliniges Netzwerk von Kanälen 20A gezeigt ist, könnte der Hohlraum alter nativ ein einzelner, dünner, flacher Hohlraum sein, um dadurch einen Steg in Form einer dünnen Lage zu bilden, oder er könnte andere Geometrien aufweisen, z. B. um die Stegfäden 17B zu definieren.
Wenn die Büschel 4 entlang der Kanäle 19 in der Form 18 eingefügt sind, wie in 4 gezeigt, wird die Form 18 erwärmt, um das Material der nahen Enden der Borsten 4 zu schmelzen, und es wird gegebenenfalls Druck angelegt, z. B. durch Zusammenpressen der Formenteile oder Pressen der Büschel 4 gegen die Form 18, um zu bewirken, dass das geschmolzene Borstenmaterial durch die Kanäle 20A des Formenhohlraums 20 der Form 18 fließt, wo es verschmilzt, um den Steg 17 zu bilden. Das geschmolzene Material wird dann verfestigt, um einen festen Steg 17 zu ergeben, der mit den Borsten 4 integral ist. Die Gestalt des Stegs 17 und der Büschel 4 wird dann durch Auseinandernehmen der Form 18 entfernt. Die Abmessungen des Stegs 17 und somit die Abmessungen des Hohlraums 20 sind derart, dass der Steg 17 flexibel ist.
Obwohl er in 4 als ein geradliniges Gittermuster gezeigt ist, kann der Steg 17 andere Geometrien aufweisen, zum Beispiel können die Verbindungen 17A des Stegs 17 diagonal ausgerichtet sein, wie durch die gestrichelte Linie 17B gezeigt ist, oder sie können in einem hexagonalen oder anderem polygonalen Muster ausgerichtet sein.
Wenn er hergestellt ist, kann der Steg 17 samt seiner integralen Büschel von Borsten 4 in ein Polster 10 inkorporiert werden, und dann kann die Gestalt aus Borstenbüscheln 4 samt Steg 17 in den Hohlraum 5 eines Zahnbürstenkopfes 1 analog zu der oben anhand des Stegs 7 und des Polsters 10 der 1 und 2 beschriebenen Weise inkorporiert werden.
Es ist auch ersichtlich, dass die 6 und 7 schematisch ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines solchen Stegs wie Steg 7, an den Büschel 4 gebunden sind, veranschaulichen. Die nahen Enden von Büscheln 4, die in einer Gruppierung entsprechend dem Muster der Borsten oder Büschel auf dem Kopf der Zahnbürste angeordnet sind, sind in einem Formenhohlraum 20 eingeschlossen, der die Position und Abmessungen des zu bildenden Stegs definiert, z. b. die Lage oder das Netzwerk. Der Steg 7 wird dann durch Einspritzen von Kunststoffmaterial in den Formenhohlraum 20 über eine Einspritzöffnung (nicht gezeigt) gefertigt, um dadurch den Steg 7 um die nahen Enden 4 der Büschel zu bilden. Das Kunststoffmaterial kann dann abkühlen und sich verfestigen, um dadurch den Steg zu bilden. Wenn er hergestellt ist, kann der so gefertigte Steg 7 samt seiner Büschel von Borsten 4 in ein Polster 10 inkorporiert werden, und dann kann die Struktur aus Borsten 4 samt Steg 17 in den Hohlraum 5 eines Zahnbürstenkopfes 1 analog zu der Weise, die oben anhand des Stegs 7 und des Polsters 10 aus den 1 und 2 beschrieben wurde, inkorporiert werden.
Bei der Verwendung wird, wenn die Zahnbürste aus 4 auf die Zähne angewandt wird, Druck auf ein Büschel von Borsten 4, auf den Steg 17 und somit auf die anderen Büschel von Borsten 4 und auf das Polster 10 übertragen, wodurch sich der Druck zwischen den Borsten 4 und den Zähnen des Benutzers ausbreitet und gemindert wird.

Claims

Zahnbürstenkopf (1), aufweisend Borsten (4), die von diesem in einer Borstenrichtung vorstehen, die im allgemeinen senkrecht zur Längsachse ist, wobei die Borsten (4) Enden (4A), die nahe dem Kopf (1) sind, und Enden (4B), die vom Kopf beabstandet sind, aufweisen, gekennzeichnet durch Borsten (4), die an ihren Enden (4A) nahe des Kopfes (1) durch einen Steg (7, 17), der in den Zahnbürstenkopf (1) inkorporiert ist, miteinander verbunden sind, wobei in dem Kopf (1) ein Polster (10) aus einem federnden, elastomeren Material angrenzend an den Steg (7, 17) derart inkorporiert ist, dass, wenn ein Druck auf die Borsten (4) ausgeübt wird, dieser Druck auf den Steg (7, 17) übertragen wird, und derart, dass sich der Steg (7, 17) auf das Polster (10) stützt und den Druck auf das Polster (10) aus elastomerem Material überträgt.
Zahnbürstenkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7, 17) eine flexible, im Wesentlichen zweidimensionale Struktur aufweist, die die nahen Enden (4A) der Büschel von Borsten (4) verbindet und sich im allgemeinen in und quer zur Längsachsenrichtung erstreckt.
Zahnbürstenkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7) eine Lage des Materials des Stegs (7) aufweist.
Zahnbürstenkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17) in Form eines Gitters, eines Netzwerks oder eines Siebes aus Fäden (17A) aus dem Material des Stegs (17) vorliegt.
Zahnbürstenkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7, 17) aus dem gleichen Material wie die Borsten (4) integral gefertigt ist.
Zahnbürstenkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7, 17) in dem Polster (10) derart eingebettet ist, dass sich die Borsten (4) von dem Steg (7, 17) durch eine Dicke des Polstermaterials (10) oberhalb des Stegs (7, 17) und aus dem Polster (10) in Borstenrichtung erstrecken.
Zahnbürstenkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum (5) in dem Kopf (1) der Zahnbürste vorgesehen ist, der den Steg (7, 17) und das Polster (10) aufnehmen kann.
Zahnbürstenkopf (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Polsters (10), auf der Seite des Polsters (10) entgegengesetzt derjenigen, die in die Borstenrichtung zeigt, sich eine Lücke (12) zwischen dieser entgegengesetzten Seite des Polsters (10) und einer Rückwand des Kopfes (1) befindet, die den Hohlraum (5) völlig oder teilweise verschließt.
Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Zusammenbündeln der Borsten (4), gegebenenfalls unter Verschmelzen der nahen Enden zu einer Masse von verschmolzenem Borstenmaterial, in Berührung bringen der Enden der Borsten (4) mit einer Oberfläche des Stegs (7) und Erwärmen des Kontaktbereichs der Borsten (4) und des Stegs (7) derart, dass das Material der Borsten (4) und des Stegs (7) in einer Schweißung zusammenschmilzt.
Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7, 17) durch ein Verfahren in situ geformt- wird, aufweisend: Anordnen der Borsten (4) oder Büschel zu einer Gruppierung entsprechend dem Muster von dem gesamten oder einem Teil des Musters der Borsten (4) oder Büschel auf dem Kopf (1) der Zahnbürste; Umschließen der Teile, die in dem Kopf (1) befestigt werden sollen, in einem Formenhohlraum (20), der die Position und Abmessungen des zu bildenden Stegs (7, 17) definiert; Einführen eines Kunststoffmaterials in den Formenhohlraum, um dadurch den Steg (7, 17) um die nahen Enden der Borsten (4) oder Büschel von Borsten zu bilden; und dann Abkühlen lassen und Verfestigen lassen des Kunststoffmaterials und dadurch Formen des Stegs (7, 17).
Verfahren zur Herstellung eines Zahnbürstenkopfes (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17) durch Schmelzen des Teils der Borsten (4), der in dem Kopf (1) befestigt werden soll, und durch Bewirken, dass das geschmolzene Material der Borsten (4) in eine Richtung im Allgemeinen senkrecht zur Borstenrichtung fließt, gebildet wird, so dass geschmolzenes Material von einer Borste oder einem Büschel von Borsten (4) mit geschmolzenem Material von benachbarten Borsten (4) oder Büscheln von Borsten (4) verschmilzt, um einen Steg (17) aus geschmolzenem Material zu bilden, dass sich dann verfestigen kann, um einen Steg (17) zu ergeben, der mit den Borsten (4) integral ist.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch: Anordnen der Borsten (4) oder Büschel zu einer Gruppierung entsprechend dem Muster von dem gesamten oder einem Teil des Musters der Borsten (4) oder Büschel auf dem Kopf (1); Umschließen der Teile der Borsten (4) oder Büschel von Borsten (4), die in dem Kopf (1) befestigt werden sollen, in einem geeigneten Formenhohlraum (20) mit einem Kanal oder mehreren Kanälen, die die Teile verbinden, wobei der eine oder die mehreren Kanäle die Position und Abmessungen des zu bildenden Stegs (7, 17) definiert/definieren; dann Erwärmen und gegebenenfalls Zusammendrücken der Teile, so dass das Borstenmaterial schmilzt und durch den Kanal/die Kanäle zusammenfließt, um so den Steg (7, 17) zu bilden; und dann Abkühlen lassen und Verfestigen lassen des geschmolzenen Materials und dadurch Formen des Stegs (7, 17).