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Diese Erfindung betrifft eine Zahnbürste und insbesondere
eine Zahnbürste,
die eine Vorrichtung enthält,
um dem Benutzer anzuzeigen, dass während des Bürstens eine angemessene Kraft
aufgebracht wird.
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Es ist weitgehend anerkannt, dass
Menschen ernstliche Schäden
an ihren Zähnen
und ihrem Zahnfleisch verursachen, indem sie zu hart bürsten, und
es hat eine Reihe von Zahnbürstenausführungen gegeben,
die darauf abzielten, dieses Problem zu überwinden. Mehrere Studien
sind zu dem Schluss gekommen, dass ein übermäßig hoher Druck während des
Bürstens
zu einem Rückgang
an den Prämolaren
führt,
sowie auch einem Zahnfleischrückgang,
was den darunter liegenden Zement freilegt, was häufig zu
einer Überempfindlichkeit,
einem Verlust an Ästhetik
führt und
ein Faktor bei Wurzelkaries und Wurzeloberflächenabtragung sein kann, was
zu Wurzelfüllungen
führt.
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Eine Lösung ist eine Bürste, die
einfach keine übermäßig hohe
Kraft überträgt, zum
Beispiel eine in der
DE 37 24
476 (Schliebs) offenbarte Ausführung, wo sich der Hals der
Zahnbürste
ausbeult, wenn der Benutzer versucht, zu hart zu bürsten. Dies jedoch
kann zu einem verhältnismäßig instabilen Produkt
führen,
dessen Benutzung frustrierend sein kann, da es zu einer dauernden
Unterbrechung des Bürstens
kommen kann. Eine andere bekannte Lösung ist in der
US 5 502 861 (Bioware) offenbart,
die eine Zahnbürste
mit einer Anzeigevorrichtung vorsieht, welche dem Benutzer signalisiert,
wenn eine übermäßig hohe
Kraft aufgebracht wird. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer
mit einem deutlichen Signal versehen wird, dass zu hart gebürstet wird,
und das benutzt werden kann, um zu lernen richtig zu bürsten. In
der
US 5 282 291 (Bioware)
ist offenbart, dass es als bevorzugt angesehen wird, den Anzeigemechanismus
zu einem integralen Teil der Bürste statt
zu einem Zubehörteil
zu ihr zu machen; die letztere Anordnung führt im Allgemeinen zu einer
Bürste, die
ungünstig
geformt und unnatürlich
zu benutzen ist.
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Bekannte Ausführungen, die integrale Anzeigevorrichtungen
enthalten, verwenden im Allgemeinen einen elektrischen Stromkreis
von irgendeiner Art. Bei der in der
US
5 282 291 offenbarten Ausführung werden Komponenten des
Stromkreises in Kontakt gebracht, wenn sich die Bürste biegt,
wobei der Stromkreis geschlossen und die Anzeigevorrichtung ausgelöst wird.
Häufig
muss der Benutzer eine Batterie einsetzen, um die Anzeigevorrichtung
mit Strom zu versorgen, welche wegen der begrenzten Größe der Bürste klein
sein muss und daher schwierig einzusetzen ist. Bei Ausführungen,
wo eine Batterie notwendig ist, muss ein Zugang zu der Schaltungsanordnung
möglich
sein, zum Beispiel durch eine abnehmbare Abdeckung. Diese Anordnung
ist unvermeidbar weniger hygienisch: es ist unwahrscheinlich, dass
die Abdeckung exakt bündig
auf die Griffoberfläche
passt, und so kann sich in irgend einem Spalt zwischen der Abdeckung
und dem Griff und auch im Hohlraum selbst Schmutz ansammeln. Die
in der
DE 37 24 476 offenbarte
Vorrichtung vermeidet das Problem einer Stromversorgung der Anzeigevorrichtungsschaltung,
indem sie sich statt dessen auf ein piezoelektrisches Bauelement
verlässt,
das als 'mechanischelektrischer
Wandler' wirkt,
der ansprechend auf die aufgebrachte Kraft ein elektrisches Signal
erzeugt. Offensichtlich machen es diese Ausführungen erforderlich, eine
Reihe von sehr kleinen Bauelementen in einen kleinen Hohlraum im
Bürstengriff einzupassen,
was ihre Herstellung wahrscheinlich schwierig und daher teuer macht.
Auch ist es nicht ideal, eine Batterie in einer gewohnheitsmäßig feuchten
Umgebung anzuordnen, speziell wenn sie von Zeit zu Zeit ersetzt
werden muss. Diese Nachteile können
durch die Verwendung einer Anzeigevorrichtung überwunden werden, die keine
separate Stromquelle oder komplizierte Schaltung benötigt und leicht
in den Körper
der Bürste
integriert werden kann.
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Unsere mitanhängige Anmeldung PCT/EP98/04998
(WO99/05935) offenbart eine Bürste,
umfassend ein piezochromes Element, das anzeigt, wenn ein sicherer
Bürstdruck überschritten worden
ist.
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Es besteht daher ein Bedarf an einer
Bürste, die
dem Benutzer positiv anzeigt, dass der richtige Bürstdruck
benutzt wird, im Gegensatz dazu, dass er informiert wird, wenn zu
viel Druck aufgebracht worden ist.
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So wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung
eine Zahnbürste
bereitgestellt, enthaltend eine Anzeigevorrichtung, die ein druckanzeigendes Material
umfasst, das ohne die Bereitstellung einer Stromversorgung, wie
einer Batterie oder des Stromnetzes, ein Signal bereitstellt, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung imstande ist, das Signal
bereitzustellen, wenn ein angemessener Bürstdruck aufgebracht wird oder
worden ist.
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So kann der Benutzer mit einer positiven
Anzeige versehen werden, wenn eine angemessene Bürstkraft benutzt wird oder
worden ist.
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Bei einer bevorzugen Ausführungsform
wird das Signal bereitgestellt, wenn ein angemessener Bürstdruck
aufgebracht wird, und fehlt, wenn der Bürstdruck zu hoch ist.
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Vorzugsweise ist das Drucksignal
ein Signal, speziell ein optisches Signal, das dem Benutzer anzeigt,
wenn ein angemessener Bürstdruck
aufgebracht wird, das dann jedoch nach einem gewissen Zeitraum in
seinen ursprünglichen
Zustand, z.B. Farbe oder Leuchten, zurückkehren kann. Dies kann der Fall
sein, nachdem der Benutzer ein normales Bürsten beendet hat, oder auch
nicht. Als solche kann die Relaxationszeit des Materials, das für die optische Reaktion
sorgt, typischerweise im Bereich von 1 Sekunde bis 24 Stunden liegen,
obwohl sie vorzugsweise lang genug ist, damit sie der Benutzer registriert, und
vorzugsweise weniger als 24 Stunden beträgt. Bevorzugter beträgt die Relaxationszeit
für das druckanzeigende
Material zwischen 1 Sekunde und 10 Minuten und speziell zwischen
1 Sekunde und 5 Sekunden.
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Obwohl das bevorzugte Signal ein
optisches Signal ist, wird auch in Betracht gezogen, dass das Signal
ein hörbares
oder mechanisches Signal sein kann. Zum Beispiel kann ein geeignetes
hörbares
Signal Musik oder ein Summton sein, während ein geeignetes mechanisches
Signal eine Vibration sein kann.
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Dort, wo das Signal ein optisches
Signal ist, wird bevorzugt, dass das druckanzeigende Material ein
piezochromes Material ist.
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Das erfindungsgemäße druckanzeigende Material,
das vorzugsweise ein piezochromes Material ist, ist ein Material,
das dafür
empfänglich
ist, beim Aufbringen von Druck eine optische Reaktion zu zeigen.
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Solche piezochromen Materialien schließen Molybdäncarbonyl
ein, das für Änderungen
der Lösemittelpolarität beim Aufbringen
von Druck empfänglich
ist, was zu einem Farbwechsel führt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das druckanzeigende Material ein scherempfindliches Material,
zum Beispiel ein Flüssigkristall
oder ein Flüssigkristallgemisch.
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Das druckanzeigende Material kann
auch ein Material sein, das für
Konformationsänderungen oder
strukturelle Umordnungen beim Aufbringen von Druck empfindlich ist,
zum Beispiel Kristalle von Toluolsulfonatdiacetylenpolymeren; oder
Copolymere, die Polydiacetylene oder Polysilylene enthalten. Wiederum
kann das druckanzeigende Material ein Material sein, das für relative Änderungen
des Brechungsindex beim Aufbringen von Druck empfänglich ist, zum
Beispiel aromatische Lösemittel,
die Poly-N-methylacrylamid
enthalten.
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Gemäß dieser Erfindung ist die
Anzeigevorrichtung imstande, ein Signal bereitzustellen, wenn ein
Bürstdruck
aufgebracht wird oder worden ist, und fehlt, wenn der Bürstdruck
zu hoch ist. Somit ist es ein wesentliches Merkmal der Erfindung,
dass das druckanzeigende Material so kalibriert ist, dass es imstande
ist, ein solches Signal bereitzustellen. Ein Beispiel einer solchen
Kalibrierung für
eine Bürste, die
ein piezochromes Material umfasst, kann das Vorhandensein von nur
einer gewissen Menge des aktiven scherempfindlichen Materials sein,
oder der Einschluss eines zusätzlichen
Materials, wie eines Polymers, das als Signalveränderer fungieren kann, indem
es z.B. die Viskosität
der Kristalle verändert, was
verhindern wird, dass ein Signal bereitgestellt wird, wenn der Bürstdruck
zu hoch ist.
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Es wird auch in Betracht gezogen,
dass das beim Aufbringen eines korrekten Bürstdrucks bereitgestellte Signal
abgestuft werden kann, um Veränderungen
des Bürstdrucks
innerhalb des angemessenen Bereichs wiederzuspiegeln. Dort, wo die
Anzeigevorrichtung ein optisches Signale bereitstellt, ist es zum
Beispiel möglich,
dass das optische Signal in Abhängigkeit
von den Änderungen
des Bürstdrucks variieren
kann, z.B. kann das Signal grün
sein, wenn der Bürstdruck
optimal ist; gelb, wenn der Bürstdruck nicht
ganz optimal aber akzeptabel ist, und rot, wenn sich der Bürstdruck
einer unakzeptablen Stärke
nähert.
Das Signal würde
selbstverständlich
verschwinden, wenn nicht mehr der korrekte Druck aufgebracht wird.
In einer ähnlichen
Weise kann das optische Signal das Aufleuchten einer einzelnen Leuchte
beinhalten, und der Grad des Aufleuchtens kann abnehmen, wenn sich
der Bürstdruck
Stärken
nähert,
die nicht korrekt sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform
kann das druckanzeigende Material ein Material sein, dessen Reaktion
infolge der Druckempfindlichkeit eines anderen Materials ausgelöst wird.
Zum Beispiel kann das druckanzeigende Material ein thermochromes Material
sein, das für
eine Änderung
der Temperatur empfänglich
ist, die durch Wärmeleitung
aus einem weiteren Material herbeigeführt wird, das eine Temperatur
aufweist, die sich in Abhängigkeit
von dem darauf aufgebrachten Druck verändert.
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Bei noch einer anderen Ausführungsform kann
das druckanzeigende Material ein Material sein, das für eine Veränderung
eines elektrischen Stroms empfänglich
ist, der von einem piezoelektrischen Material erzeugt wird. In diesem
Fall wird das druckanzeigende Material eine optische Reaktion zeigen,
die durch ein weiteres Material herbeigeführt wird, das eine elektrische
Eigenschaft aufweist, die sich in Abhängigkeit von dem darauf aufgebrachten
Druck verändert.
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Bei einem alternativen Aspekt der
Erfindung wird das druckanzeigende Material nicht durch den Prozess
des Bürstens
sondern durch den Griff des Benutzers aktiviert. Ein fester Griff
kann ein Anzeichen für
einen aggressiven Bürststil
sein, der das Zahnfleisch schädigen
kann. Somit kann das Anzeigematerial so eingeschlossen werden, dass
es ein Signal bereitstellt, wenn der Griff des Benutzers innerhalb
eines Bereichs liegt, der einem korrekten Bürstdruck entspricht.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal
der Erfindung ist es, dass die Anzeigevorrichtung ohne die Bereitstellung
einer Stromversorgung mit Energie versorgt wird. Bei Ausführungsformen,
wo die Bürste zusätzlich eine
integrierte elektrische Schaltung umfasst, um die Bereitstellung
eines Signals zu regulieren, wird in Betracht gezogen, dass die
Schaltung ihren Strom aus einer Solarzelle, einem Dynamo, erhält, wie
man sie/ihn zum Beispiel in Taschenlampen mit Handantrieb oder kinetischen
Uhren oder dergleichen findet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das piezochrome Material ein Flüssigkristall-Cholesterinester.
Ein derartiges Material ist im Handel von Hallcrest Liquid Crystal
Technology Ltd, Unit 9, Stepnell Reach, 541 Blandford Road, Hamworthy,
Poole, Dorset BH16 5BW erhältlich.
Es sind viele Mischungen erhältlich,
deren Farben und physikalische Eigenschaften unterschiedlich sind.
Beispiele schließen
die CN-Reihe ein, z.B. CN/R1, CN/R2, CN/R3 und CN/G1, welche ein
Gemisch von Cholesterin-Flüssigkristallen umfassen,
wie Cholesterinnonanoat, Cholesterinchlorid, Cholesterinoleylcarbonat, Cholesterin-2,4-dichlorbenzoat.
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Es wird in Betracht gezogen, dass
bei dieser Erfindung ein beliebiges geeignetes Gemisch von scherempfindlichen
Flüssigkristall-Cholesterinestern verwendet
werden kann.
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Flüssigkristall-Cholesterinester
zeigen innerhalb des durch Bürsten
erzeugen Druckbereichs eine optische Reaktion (einen Farbwechsel)
und werden durch den Temperaturbereich, dem eine Bürste normalerweise
ausgesetzt ist, nicht beeinflusst. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass dieses Material verhältnismäßig schnell
in seinen ursprünglichen
Zustand zurückkehren
kann. Eine Indikatorsubstanz, die einen Zeitraum von Tagen benötigt, um
sich zu erholen, wäre
für die
vorliegende Anwendung nicht geeignet. Man hat es jedoch als nützlich angesehen, zur
Bereitstellung der optischen Reaktion ein Material zu verwenden,
das einen gewissen Grad an Hysterese zeigt.
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Es wird in Betracht gezogen, dass
die Relaxationszeit des Anzeigevorrichtungsmaterials derart sein
kann, dass man sehen kann, wenn der korrekte Bürstdruck während des Bürstens überschritten wird oder worden
ist, d.h. das Signal verschwindet, sobald der korrekte Bürstdruck
nicht mehr aufgebracht wird.
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Die Relaxationszeit kann so kurz
sein, dass Veränderungen
der Bürsttechnik
vom Indikatormaterial schnell angezeigt werden und mehrere Veränderungen
der Bürsttechnik
vorgenommen werden können.
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Bei den bekannten Ausführungen
wird ein separater Mechanismus verwendet, um die Anzeigevorrichtung
auszulösen,
zum Beispiel bewirkt ein vorbestimmtes Biegen der Bürste oder
eine Bewegung der Borsten, dass sich zwei Komponenten in Bezug zueinander
bewegen und einen elektrischen Stromkreis schließen. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung wird das Erfordernis für einen solchen Mechanismus
vermieden, da die auf die Bürste ausgeübte Kraft
direkt zur Anzeigevorrichtung übermittelt
wird.
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Weniger teuere Ausführungsformen
verwenden eine kleine Menge des druckanzeigenden Materials, die
in einem Kissen, einer Platte oder Blase angeordnet ist, welches/welche
in/auf dem Bürstenkopf,
in/auf dem Grundkörper
der Bürste
oder in/auf den Borsten angeordnet ist. Zum Beispiel kann das Material
(z.B. ein piezochromes Material) der optischen Anzeigevorrichtung
in eine Vinylhülle
eingeschweißt
werden oder es kann auf andere Weise eingekapselt werden. Es können zwei
Platten des druckanzeigenden Materials verwendet werden, welche Platten
durch eine aufgebrachte Kraft zusammengequetscht werden. Bei einem
Beispiel sind Platten des Materials mit den Bürstenborsten verschachtelt.
Ein auf die Borsten aufgebrachter Druck bewirkt ein Biegen der Borsten
sowie der Platten. Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Material
zu einer am Fuß der
Borsten angeordneten elastischen Membran geformt, wobei der Bürstenkopf
vorzugsweise durchsichtig ist, um es zu ermöglichen, das druckanzeigende
Material visuell zu kontrollieren.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist eine mechanische Anordnung vorgesehen, um die Kraft zur Anzeigevorrichtung
zu übertragen. Zum
Beispiel kann die Bürste
zwei durch ein Schwenkgelenk verbundene Griffabschnitte aufweisen,
wobei sich ein Teil von einem dieser Abschnitte über das Schwenkgelenk hinaus
in einen im anderen Abschnitt vorgesehenen Hohlraum erstreckt. Ein übermäßiger Druck
bewirkt, dass sich die zwei Abschnitte in Bezug zueinander in entgegengesetzten Richtungen
um das Schwenkgelenk drehen, so dass eine Seite des verlängerten
Teils in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums gebracht
wird, in dem er angeordnet ist. Diese innere Oberfläche ist mit
einem Kissen des druckanzeigenden Materials versehen. Ausführungen
wie diese, die sich bewegende Elemente benutzen, um die aufgebrachte Kraft
auf die Anzeigevorrichtung zu übertragen,
haben den Vorteil, dass die Kraft verstärkt oder abgeschwächt werden
kann, so dass sie in den Reaktionsbereich des druckanzeigenden Materials
fällt.
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Hinsichtlich der anderen Teile der
Bürste kann
der Bürstenkörper aus
Materialien und mit Verfahren hergestellt werden, die auf dem Fachgebiet verwendet
werden, wobei zum Beispiel Spritzgusstechniken und -materialien,
wie Polypropylen und Polymethylmethacrylat, verwendet werden. Die
Borsten können
aus Materialien hergestellt werden, die auf dem Fachgebiet verwendet
werden, einschließlich Nylon
und Polybutylterephthalat.
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Die Erfindung wird nun anhand von
Beispielen unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren ausführlicher
beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die
eine Bürste
mit einem inneren Hohlraum zeigt, der vollständig mit piezochromem Material
gefüllt
ist;
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2 ist
eine Seitensicht eines Bürstenkopfs
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, die mit piezochromen Platten verschachtelte Borsten
zeigt;
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3 ist
eine Oberseitenansicht des Bürstenkopfs
aus 2;
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4 ist
eine Seitenansicht eines Bürstenkopfs
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung, die eine Membran am Fuß einer Borstenanordnung zeigt
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5 ist
eine Seitenansicht einer abgewandelten Version des Bürstenkopfs
aus 4, welche die Membran
durch eine Blase aus piezochromem Material ersetzt zeigt; und
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6 ist
eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die
zwei durch ein Schwenkgelenk verbundene Griffabschnitte zeigt.
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7 ist
eine graphische Darstellung der Schaltung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen,
zeigt 1 eine Zahnbürste 1,
die einen Kopf 2 aufweist, der über einen Hals als Einheit
mit einem Griff 3 ausgebildet ist. Der Kopf 2 ist
mit aus Nylon bestehenden Borsten 4 versehen. Der Kopf 2 und
der Griff 3 bestehen aus einem elastischen durchsichtigen
Material, wie Polymethylmethacrylat, und begrenzen einen Hohlraum 5,
der sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Bürste 1 erstreckt.
Der Hohlraum 5 ist mit einem piezochromen Material gefüllt, z.B.
einem Flüssigkristall-Cholesterinester.
Ein auf die Borsten 4 aufgebrachter vorbestimmter (zum Zähnebürsten angemessener)
Druck oder eine vorbestimmte Biegung des Griffs 3 wird
auf das piezochrome Material übertragen
und dadurch eine optische Reaktion (wie beispielsweise ein Farbwechsel) des
piezochromen Materials verursacht. Der Hohlraum 5 kann,
statt dass er sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der
Bürste 1 erstreckt,
lokalisierter sein, zum Beispiel kann er auf einen den Griff 3 mit
dem Kopf 2 verbindenden Halsbereich 6 beschränkt sein.
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Die 2 und 3 zeigen eine Seiten- bzw. Oberseitenansicht
des Kopfes 12 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in
einem größeren Maßstab. Borsten 14 sind
mit Platten 17 verschachtelt, die aus piezochromem Material,
Flüssigkristall-Cholesterinester,
bestehen. Ein Druck auf den Bürstenkopf 12 in
Richtung des Pfeils A bewirkt ein Verbiegen der Borsten 14 und
der Platten 17 in der dargestellten Weise, und diese Verformung
wird auf die Platten 17 übertragen, was im piezochromen
Material eine optische Reaktion, wie einen Farbwechsel, verursachen
wird, sofern der korrekte Bürstdruck
aufgebracht wird.
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4 zeigt
eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
zeigt einen mit Borsten 24 versehenen Bürstenkopf 22. Der
Fuß jeder
Borste 24 ist mit einer flexiblen Membran 28 verbunden,
die das piezochrome Material, Flüssigkristall-Cholesterinester,
enthält.
Ein in Richtung des Pfeils B auf die Borsten 24 aufgebrachter
Druck wird auf die Membran 28 übertragen und bewirkt, dass
sie sich verformt. Eine Verformung der Membran 28 führt zu einer
Beanspruchung des darin enthaltenen piezochromen Materials, wobei
in dem Material beim Aufbringen eines angemessenen Drucks eine optische
Reaktion, wie ein Farbwechsel, verursacht wird.
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5 zeigt
eine abgewandelte Version des Bürstenkopfs
aus 4, bei dem piezochromes
Material in einem Beutel 29 enthalten ist. Ein Druck auf die
Borsten 24 wird über
die flexible Membran 28 auf den Beutel 29 übertragen,
was bewirkt, dass er verformt wird, wodurch im piezochromen Material
eine optische Reaktion, wie ein Farbwechsel, verursacht wird. Bei
diesem abgewandelten Bürstenkopf
enthält die
Membran 28 kein piezochromes Material. In der Tat ist bei
einer weiteren Abwandlung die Membran nicht erforderlich, in welchem
Fall ein Druck auf die Borsten 24 unmittelbar auf den Beutel 29 übertragen wird.
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6 zeigt
eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung, bei
der ein Griff 33 und ein Hals 36 der Bürste 31 bei 40 schwenkbar
verbunden sind. Ein (in unterbrochenen Linien angezeigter) Teil 41 des
Halses 36 erstreckt sich über das Schwenkgelenk 40 hinaus
in einen im Griff 33 ausgebildeten Hohlraum 35.
Der Hals 36 ist als Einheit mit dem Kopf 32 der
Bürste 31 ausgebildet.
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Bei dieser Ausführungsform ist zumindest der
Griff 33 aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial geformt,
wie beispielsweise Polymethylmethacrylat. Ein Druck, der in Richtung
des Pfeils C auf die Borsten 34 der Bürste 31 aufgebracht
wird, während
der Griff 33 fest gehalten wird, bewirkt, dass sich der
Griff und der Kopf 32 in Bezug zueinander in Richtung der
Pfeile D1 und D2 um das Schwenkgelenk 40 drehen.
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Die Drehung wird behindert, wenn
der Halsteil 41 mit einem ein piezochromes Material enthaltenden
Kissen 42 in Kontakt kommt. Ein fortgesetzter mechanischer
Druck auf den Kopf 32 der Bürste 31 wird auf das
Kissen 42 übertragen,
wobei in dem piezochromen Material eine optische Reaktion verursacht
wird.
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7 veranschaulicht
die Rolle einer integrierten Schaltung bei gewissen Ausführungsformen der
Erfindung. Die integrierte Schaltung wird eine Eingabe vom Drucksensor
empfangen und anhand eines einfachen Verknüpfungsgliedes den Stromkreis
zur Anzeigevorrichtung öffnen
oder schließen. Wenn
zum Beispiel der Bürstdruck
größer als
Null ist, gestattet es das Verknüpfungsglied,
dass ein Strom zum Flüssigkristall
fließt,
der in einer Zelle angeordnet sein kann, wie man sie üblicherweise
in Rechnerbildschirmen findet, und so ein Signal bereitstellt. Wenn
der Druck vergrößert wird,
kann es einem größeren Strom
gestattet werden, in mehr Zellen zu fließen, was dem Benutzer anzeigt,
dass der Druck ansteigt. Wenn der Druck ein unakzeptables Niveau
erreicht, schließt
das Verknüpfungsglied
den Stromkreis zur Anzeigevorrichtung und das Signal wird zurückgezogen.
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Es wird ersichtlich, dass an den
oben beschriebenen Ausführungsformen
Abwandlungen vorgenommen werden könnten. Insbesondere könnte das
piezochrome Material durch irgend ein anderes Material (wie beispielsweise
ein mechanochromes oder thermochromes Material) ersetzt werden,
das sein visuelles Erscheinungsbild ansprechend auf eine mechanische
Belastung verändert.
Zum Beispiel könnte
ein Flüssigkristall
verwendet werden, der seine Farbe ändert, wenn er einer mechanischen Belastung
unterworfen wird.
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Alternativ wird auch in Betracht
gezogen, dass polarisierte Materialien verwendet werden, wobei Teile
von polarisiertem Material so ausgebildet sind, dass ihre Polarisationsebenen
unter 90° zueinander
ausgerichtet sind. Eines der Teile des Materials ist feststehend,
und das andere kann sich beim Aufbringen eines übermäßigen Drucks bewegen (zum Beispiel
indem es an einer Ausführungsform
vom mechanischen Typ befestigt ist, wie in Verbindung mit 6 oben beschrieben), so
dass eine andere Ausrichtung der Polarisationsebenen erzielt wird
und dadurch ein Farbwechsel beobachtet wird. Ansonsten wird auch
eine Ausführungsform
mit Polarisatoren in Folienform in Betracht gezogen, die parallel
zueinander ausgerichtet sind, und die durch eine Anordnung, wie
eine Spiralfeder und/oder eine schraubenförmige Anordnung getrennt sind,
wodurch bewirkt wird, dass sich die beiden Polarisatoren in Bezug
zueinander drehen, wenn sie als Reaktion auf Veränderungen des Bürstdrucks
enger zusammen oder weiter auseinander gebracht werden. Infolgedessen
nehmen die Polarisatoren in Bezug zueinander eine andere Konfiguration
ein, und es wird ein Farbwechsel beobachtet.