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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die mechanische
Reinigung der Zahnzwischenräume
durch Zahnseide, umfassend einen äußeren Halter, der eine Zufuhrrolle
für frische Zahnseide
und eine Aufnahmerolle für
gebrauchte Zahnseide enthält,
Mittel zum Hin- und Herbewegen der Arbeitslänge der Zahnseide, die in dem
Mund in den Zahnzwischenräumen
zu positionieren ist, und Mittel, die mit einer Reibungsvorrichtung
zum Rotieren der Zufuhr- und Aufnahmerollen sowie der Antriebsräder ausgestaltet
sind, welche die Bewegung der Antriebsmittel auf die Zufuhrrolle
und die Aufnahmerolle übertragen,
ein äußeres Gehäuse, das
die Antriebsmittel für
das oben genannten Hin- und Herbewegen und ein die Stromzufuhrbatterie
enthält, eine
Tragbasis für
die Ruhe- und Batterieladeposition des Halters bzw. des Antriebsgehäuses, die
ebenso eine oder mehrere Aufnahmen für Ersatzhalter enthält.
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Wie
es bekannt ist, ist es sehr wichtig, die Zahnzwischenräume zum
Zwecke der Verhinderung von Zahnfäule und Zahnfleischkrankheiten
gründlich sauber
zu halten. Gegenwärtig
sind auf dem Markt Zahnseiden verfügbar, die in den jeweiligen
Zahnzwischenraum eingefügt
werden, um ihre Reinigungswirkung auszuführen und dann manuell hin-
und herbewegt werden, indem eine Länge der zwischen den Händen des
Benutzers gestreckten Zahnseide gezogen und gelöst wird. Es sind ebenso Gabelrahmen verfügbar, die
manuell bewegt werden, wobei die Zahnseide zwischen den zwei Zinken
der Gabel wie das Blatt einer Bügelsäge gespannt
wird.
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Solche
Systeme sind neben der Tatsache, dass sie nur wirksam sind, falls
sie sorgfältig
und geduldig verwendet werden, nicht nur nicht in der Lage einen
rationellen Gebrauch der Zahnseide zu gewährleisten, von der einige Längen nicht
bequem verwendet werden, sondern sind auch nicht leicht oder sogar
umständlich
zu gebrauchen.
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Andererseits
sind im Hinblick auf die Reinigung von Zähnen und Zahnfleisch die mit
der Verwendung der Zahnbürste
verbundene Probleme, die aus denselben Gründen eines nicht leichten oder
sogar aufwändigen
Gebrauchs nicht zufriedenstellend ist, durch handelsüblich verfügbare, motorbetriebene Zahnbürsten in
großem
Ausmaß gelöst worden.
Daher hat der Anmelder versucht, eine motorbetriebene Vorrichtung
für den
rationellen Gebrauch einer Zahnseide zum Reinigen der Zahnzwischenräume bereitzustellen,
sodass die infolge des manuellen Gebrauchs derselben verursachten
Probleme vermieden werden.
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Zum
diesem Zweck hat der Anmelder eine Vorrichtung entworfen, umfassend
eine aktive Einheit, die aus einem Halter, der mit einem kleinformatigen,
gabelförmigen
Kopf versehen ist, der in den oralen Hohlraum einzufügen ist
und eine Länge
der Zahnseide zwischen seinen Zinken trägt, und mechanischen Mitteln,
die in der Lage sind, sowohl solche Längen von Zahnseide in den Zahnzwischenräumen hin-
und herzubewegen und diese nach und nach vorzuschieben, sodass die
abgenutzte Länge derselben,
die um eine Aufnahmerolle gewickelt wird, nach und nach durch eine
Länge frischer
Zahnseide von einer Zufuhrrolle während des Gebrauchs ersetzt wird,
besteht.
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Die
neuen Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind die Verwendung
einer Antriebseinheit, die im Ruhezustand von dem Halter getrennt ist
und schnell für
den Betrieb verwendbar ist, und die Verwendung nicht drehbarer Führungselemente
der Zahnseide, die eine Gabel mit Zinken mit verminderter Dicke
verglichen mit der Dicke manuell betätigter Gabeln ermöglichen.
Eine solche Gabel ermöglicht ebenso,
dass die innersten Zahnzwischenräume leicht
erreicht werden können.
Zusätzlich
sind die zwei Räder
für die
Zufuhr der frischen Zahnseide und die Aufnahme der gebrauchten Zahnseide,
die eine neu entworfene Reibungsvorrichtung besitzen, nebeneinander
gelegen, wodurch ermöglicht
wird, dass sowohl die Dicke des Halters vermindert wird als auch
die frische Länge
der Zahnseide von der gebrauchten Länge der Zahnseide getrennt
ist, wie es zu Hygienezwecken gefordert wird.
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Weitere
Merkmale der Erfindung werden leichter anhand der nachfolgenden
ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich
werden, in denen:
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1 ist
eine Perspektivansicht der Vorrichtung in dem Ruhezustand, in welchem
sie auf einen Träger
platziert ist, der zwei Halter auf beiden Seiten und eine Antriebseinheit
im Zentrum trägt;
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2 ist
eine Frontansicht der Vorrichtung aus 1;
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3 ist
eine Außenansicht
des Halters zusammen mit der hiermit verbundenen Antriebseinheit;
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4A und 4B sind
unter 90° geführte Schnittansichten
des in 3 gezeigten Halters;
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4C ist
eine ausschnittartige, explosionsartige Teilansicht des Zuges von
in der vertikalen Richtung versetzten Zahnrädern zum Antreiben der Zahnseide
und der zwei Zufuhr- und Aufnahmerollen für die Zahnseide;
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4D zeigt
den Kopf der Vorrichtung, der mit einer Kammer zur Sterilisation
der gebrauchten Zahnseide versehen ist;
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5 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht des Halters und der Antriebseinheit
aus 3, die geöffnet
sind, um die Anordnung der jeweiligen Innenausstattung zu zeigen;
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6 ist
eine teilweise Perspektivansicht, die im Detail die Zufuhrmittel,
die Aufnahmemittel und die Antriebsmittel der Zahnseide in den zwei
Grenzpositionen der verbindenden Kurbelstangenverbindung, die in
durchgezogenen bzw. gestrichelten Linien gezeigt sind,
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7A, 7B und 7C sind
zu 6 ähnliche,
teilweise Perspektivansichten derselben Elemente in drei unterschiedlichen
Position ihres Betriebes, d.h. den zwei Grenzpositionen und einer
Zwischenposition; und
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8A und 8B zeigen
im Detail und in einem vergrößerten Maßstab die
Reibungsvorrichtung, die in der Aufnahmerolle für die gebrauchte Zahnseide
umgesetzt ist;
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9 ist
eine teilweise Ansicht in einem vergrößertem Maßstabe des Zuges von Zahnrädern aus 4C,
die miteinander kämmen.
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1 und 2 zeigen
die Erfindung in ihrer allgemeinen Ausführungsform, die ebenso einen Träger 10 vorsieht,
der sowohl eine Antriebseinheit 20 als auch zwei Halter 60 zusätzlich zu
einer Vorrichtung vorsieht, die mit einer mit 20 bezeichneten Antriebseinheit
versehen ist, wie später
beschrieben wird. Diese Halter 60 umfassen jeweils eine
Gabel zum Strecken der Länge
der zu verwendenden Zahnseide und zum Geben der selben in den oralen
Hohlraum zwischen dem Zahnzwischenräumen, und umfassen ebenso alle
mechanischen Mittel für
die Hin- und Herbewegung einer solchen Reinigungslänge der
Zahnseide und ihre langsame kontinuierliche Bewegung für das Ersetzen
der gebrauchten Länge durch
eine Länge
frischer Zahnseide.
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Eine
Spule 21 zum Aufladen der Batterie 22 der Antriebseinheit
durch Induktion, welche den Elektromotor 23 mit Energie
versorgt, der die gesamte Anordnung wie später beschrieben (1, 2, 5)
antreibt, ist unter der oberen Platte 29 der Basis 11 des
Trägers 10 gelegen,
auf welchen die untere Fläche
der Antriebseinheit 20 ruht.
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Es
ist zu beachten, dass die Anordnung der zwei Halter 60 in
einer Einheit sehr rationell ist, um einen zweiten Halter vom Wegwerftyp,
falls der erste Halter verschlissen ist, zusammen mit einer Antriebseinheit 20 mit
einer aufladbaren „lebenslang"-Batterie zu haben.
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Ein
Merkmal der Erfindung ist die Anordnung des Aufladungssystems der
Batterie 22, das unter dem Bereich 28 der Basisfläche 29 des
Trägers 10 (1, 2 und 5)
gelegen ist. Tatsächlich
ist der Bereich 28 perfekt eben, ohne Ecken und Vertiefungen,
wodurch ermöglicht
wird, dass dieser leicht und schnell gereinigt werden kann.
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Weiterhin
unter Bezugnahme auf 5 ist eine Antriebseinheit 20 gezeigt,
die im Schnitt veranschaulicht ist und zwei Halbschalen 25 umfasst,
allerdings besteht sie nur aus einer Schale 25, die den Elektromotor 23,
die Batterie 22 und ebenso eine elektronische Karte 29 mit
einer Aufladespule, die zusammen mit einer Induktionsplatte 21 arbeitet,
enthält.
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Der
Elektromotor 23 besitzt eine Antriebswelle 26,
die durch Dichtmittel verläuft,
welche aus einer perforierten Scheibe 27 und einem perforierten Zylinder 28 bestehen,
und steht von der Antriebseinheit 20 hervor und steht mit
einem Ritzel 66 in Eingriff, das in dem Dichtelement 30 des
Gehäuses 65 der
Schale 30 rotiert.
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Unter
Bezugnahme auf 3, 4 (A, B, C,
D) und 5 werden nun die in dem Motor betriebenen Halter 60 zur
Verwendung einer Zahnseide zusammen mit der Antriebseinheit 20 und
den zugehörigen
kinematischen Elementen und Trägern
enthaltenen Abschnitte beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf 3, 4A, 4B,
besteht der motorgetriebene Halter 60 aus zwei spiegelsymmetrischen
Halbschalen 61A und 61B, von denen eine die Stifte
aller Zahnräder
aufweist, und der zweite die zusammenwirkenden Elemente aufweist,
die verhindern, dass die Zahnräder von
den Stiften abgleiten, wenn der Halter verwendet wird.
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Wie
in den Figuren zu sehen ist, besitzt jede Halbschale 61A, 61B einen
zentralen Körper 62 (A, B)
der sich zu dem Betriebsende des Halters verjüngt und in einer mit 110 bezeichneten
Gabel mit zwei Zinken 63 (A, B), 64 (A, B) endet
wobei das gegenüberliegende
Ende mit einem hervorstehenden Gehäuse 65 (A, B) für ein Ritzel 66 ausgeformt
ist, das ein Kegelradpaar zusammen mit dem doppelt gezahnten Zahnrad 67 bildet.
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Die
wie oben erläuterte
gebildete Schale 61 (A, B) umfasst (4C, 4D, 5)
die folgenden, miteinander kämmenden
Zahnräder:
das oben genannten Kegelradpaar 66, 67 zum Übertragen
der Bewegung von der Antriebseinheit; ein erstes, doppelt gezahntes
Zahnrad 68, ein zweites doppelt gezahntes Zahnrad 69,
ein drittes doppelt gezahntes Zahnrad 69, ein drittes doppelt
gezahntes Zahnrad 70 und ein Zahnrad 71.
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Die
doppelt gezahnten Zahnräder 68, 69 und 70 besitzen
eine obere und eine untere Zahnung mit unterschiedlichen Durchmessern,
die miteinander wie in 4C kämmen, sodass alle zusammen
einen Zug von Zahnrädern
zur Verminderung der Drehzahl bilden.
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Das
erste Zahnrad 67 treibt nacheinander die anderen Zahnräder bis
zum letzten Zahnrad 71 an. Es ist zu beachten, dass bei
Betrieb der Vorrichtung die Drehzahl zwischen den letzten zwei Zahnrädern des
Zuges von Zahnrädern
vermindert wird. Das doppelt gezahnte Zahnrad 70 eines
solchen Zahnradpaares kämmt
mit dem Zahnrad 71 durch seien obere Zahnung 72 mit
geringerem Durchmesser, sodass das Zahnrad 71 mit einer
geringeren Drehzahl als das Zahnrad 70 rotiert.
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Das
Zahnrad 71 ist integral mit einem zylindrischen Körper 73,
der mit einem oberen und einem unteren Flansch ausgestattet ist
und die Zufuhrrolle bildet, auf welche die frische Zahnseide 85N gewickelt
ist und das doppelt gezahnte Zahnrad 70 ist integral mit
einer Welle 74, die ein Ende 75 mit einem dreieckigen
(oder polygonalen) Querschnitt besitzt. Die Welle 74 trägt die Aufnahmerolle 76 der
gebrauchten Zahnseide 85U, die einen unteren Flansch 77 und
einen oberen Flansch 78 besitzt und frei an der Welle montiert
ist. An dem Ende 75 ist eine kreisförmige „Kappe" 80 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial
angebracht, die einen Körper
besitzt, der mit einer zentralen Öffnung 81 mit einer
Gestalt versehen ist, die zu diesem Ende komplementär ist. Mehrere
Arme 82 stehen von diesem Körper in einer Sonnenstrahlenanordnung
hervor und sind jeweils mit einer nach unten gerichteten Klappe 83 versehen (8A, 8B).
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Jede
Klappe 83 besitzt einen Schlitz 84 an ihrem unteren
Ende, der bei 85 derart abgerundet ist, dass alle Schlitze 84 entlang
des Umfangs gemeinsam einen ringförmigen, diskontinuierlichen
Schlitz bilden.
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Die
Kappe 80 ist mit ihrer Abrundung 85 in den oberen
Flansch 78 der Rolle 76 (4C, 8A, 8B)
eingerastet, die in dem diskontinuierlichen, ringförmigen Schlitz 84 aufgenommen
ist. Mit einer solchen Konstruktion wird die Rotation des doppelt
gezahnten Zahnrades 70 von dem Ende 75 der Welle 74 auf
die hiermit verbundene Kappe 80 aufgrund der komplementären Formen
dieses Endes und der zentralen Öffnung 81 übertragen,
wobei die Kappe diese Rotation durch Reibung auf den oberen Flansch 78 der
Rolle 76 überträgt. Die
Konstruktion, die inhärente
Elastizität
der Arme 82 aus Kunststoffmaterial und der Reibungskontakt
zwischen diesen Armen und dem Flansch 78 ermöglichen
eine Übertragung
der Bewegung mit einem Schlupf von der mit der Welle 74 integralen
Kappe 80 auf das doppelt gezahnte Zahnrad 70 und
den zylindrischen Körper
der Rolle 76.
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Die
geforderte Bewegung der Zahnseide wird durch die Kinematik der Vorrichtung
ausgehend von dem Zahnrad 67 bestimmt, das ein exzentrisches Loch 90 besitzt,
in welches ein Stift 91 eingefügt ist, der mit einem Ende
einer länglichen
Verbindungsstange 93 integral ist. Zwei kleine Freiräder 94, 96, die
nebeneinander ausgerichtet sind, sind auf dem gegenüberliegenden
Ende 92 der Verbindungsstange gelagert (5).
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Ferner
sind weitere vier kleine Freiräder,
die mit 100, 101, 102, 103 bezeichnet
sind, innerhalb der Gabel 100 des Halters 60 in
den vier Ecken eines Vierecks an den Enden der Arme 63, 64 vorgesehen. Das
Rad 97 ist frei außerhalb
dieses Vierecks gelagert, und die Räder 101 und 102 sind
voreinander an den Enden der Arme 63, 64 der Gabel 110 gelegen. Die
Arbeitlänge
der Zahnseide TRA erstreckt sich um die letzteren Räder.
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Unter
Bezugnahme auf das durch die Zahnseide 85N, 85U gebildete
Viereck QLT, das nachfolgend noch besser beschrieben wird, verursachen
die oben beschriebenen, kleinen Räder die Arbeitslänge TRA
der Zahnseide, die sie zwischen den Enden der Arme 63, 64 der
Gabel 110 erstreckt, sich hin- und herzubewegen.
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Für ein besseres
Verständnis
des Betriebes der Vorrichtung ist zu beachten, dass die Zahnseide zwei
Längen
besitzt, nämlich
die Länge
der frischen Zahnseide 85L, die sich von der Rolle 73 zu
der Betriebslänge
TRA des Vierecks QLT erstreckt, und die Länge gebrauchter Zahnseide 85U,
die sich von dieser Länge
TRA zu der Rolle 76 gebrauchter Zahnseide erstreckt.
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Auf
ihrem Pfad ist die Länge
der frischen Zahnseide 85N durch den Stift 111 geführt, wendet um
180° zuerst
um das Rad 97 und dann um das Rad 96, die frei
durch die Verbindungsstange 93 gelagert sind, und wird
dann um 90° durch
die kleinen Räder 100 und 101 abgelenkt.
Andererseits wird gebrauchte Zahnseide 95U nach der Arbeitslänge TRA
durch kleine Räder 102 und 103 um
90° abgelenkt
und wendet um 180° um
das neben dem Rad 96 gelegene Rad 94, das ebenso
frei an der Verbindungsstange 93 gelagert ist, und wird
dann durch den Stift 122 geführt und um die Rolle 76 für gebrauchte
Zahnseide 85U gewickelt (7A, B, C).
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Mit
einer solchen Anordnung ist der Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung
wie folgt.
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Sobald
die Antriebseinheit 20 und ein Halter 60 von der
Tragbasis 10 entnommen und miteinander verbunden werden,
wird die Gabel 110 in den oralen Hohlraum gegeben, wobei
eine Länge
TRA der Zahnseide in den ausgewählten
Zahnzwischenraum geführt
wird, der Schalter 50 wird zum Einschalten des Motors 23 gedrückt, der
den gesamten Zug von Zahnrädern
durch das Kegelradpaar 66, 67 rotieren wird. Wie
beschrieben wird die Verbindungsstange 93 aufgrund ihrer
Verbindung mit dem Zahnrad 64 über den Stift 91 hin-
und herbewegt, und das Paar kleiner Räder 94 und 96 wird
ebenso derart hin- und herbewegt, um zu den kleinen Rädern 100, 103 und dem
kleinen Rad 97 hin- und von diesem wegbewegt zu werden.
Eine solche Bewegung veranlasst die Seiten des Viereckes QRT, abwechselnd
angetrieben zu werden, insbesondere führt die Länge TRA die Reinigungswirkung
des Zahnzwischenraums aus. Es ist zu beachten, dass jegliche geradlinige
Wechselbewegung des Radpaares 94, 96 in beiden
Richtungen in Bezug auf die zwei Längen der Zahnseide zwischen
den Radpaaren 94, 96 und 96, 100, 103, 94 und 94, 76 einen
doppelt so langen Versatz der Länge
TRA verursacht.
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Eine
solche Wechselbewegung der Länge TRA
ist, wie bereits erwähnt,
die Reinigungsbewegung des ausgewählten Zahnzwischenraums.
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Daher
sollte die Wechselbewegung der Länge
TRA der Zahnseide zu der kontinuierlichen Bewegung der Zahnseide
hinzugefügt
werden, was ein langsames, kontinuierliches Ersetzen dieser Länge durch
frische Zahnseide 85N von der Rolle 73 ermöglicht,
wenn die Länge
der gebrauchten Zahnseide 85U um die Rolle 76 gebrauchter
Zahnseide 85U gewickelt wird.
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Ein
solches erforderliches Ersetzen ist automatisch, da die Winkelgeschwindigkeit
der Rolle 76 gebrauchter Zahnseide 85U größer ist
als diejenige der Rolle 73 frischer Zahnseide 85N,
wie bereits beschrieben.
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Dementsprechend „fragt" die Rolle 76 nach mehr
Zahnseide als die Rolle 73 zuführen kann, sodass ein Zug auf
die gesamte (frische 85N, gebrauchte 85U) Zahnseide
erzeugt wird, was dazu führt,
dass ein Drehmoment auf die Rolle 76 aufgebracht wird,
was wiederum ein Schlupfen der Kappe 80 der Reibungsvorrichtung
in Bezug auf den oberen Flansch 78 der Rolle 76 verursacht.
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Im
Hinblick auf die Hygienebedingungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist zu beachten, dass eine mit bakteriziden oder bakteriostatischen Substanzen
imprägnierte
Zahnseide ebenso zu der Trennung der Längen frischer und gebrauchter
Zahnseiden verwendet werden kann.
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Filzkissen 51, 52 können ebenso
mit denselben bakteriziden Substanzen getränkt werden. Sie werden auf
die Innenseite der Arme 63 (A, B), 64 (A, B) des
Halter 60 gesteckt und bilden die Dichtmittel gegenüber einem
Eindringen von Flüssigkeiten
in den Halter 60. Im Hinblick auf den hinteren Abschnitt des
letzteren ist die Abdichtung durch eine perforierte Scheibe 27 und
einen Zylinder 28 mit einem O-Ring wie oben erwähnt sichergestellt.
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Im
Hinblick auf die Zahnseide, ist eine unterschiedliche Farbe für den „Kopf" und das „Ende" vorgesehen, und
zwar einerseits um sicherzustellen, dass die Zahnseide absolut frisch
ist, und andererseits zum Warnen, dass sie bald zu Ende ist. Die
jeweiligen Farben können
grün bzw.
rot sein.
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Weiterhin
im Hinblick auf den Hygienezustand der Vorrichtung zeigt 4D eine
mögliche
Lösung,
bei der der Arm 64 der Gabel eine Kammer A aufweist, durch
welche die gebrauchte Zahnseide verläuft welche wieder in die Vorrichtung
eintritt, in welcher Kammer ein Gel einer bakteriziden Substanz enthaltne
ist, bevorzugt Chlorexidin, Kaliumnitrat, Kaliumsalze aus Glyciretinsäure. Die
stellt sicher, dass die gebrauchte Zahnseide keine Bakterien in
die Vorrichtung trägt,
welche die frische Zahnseide kontaminieren könnten. Bezugszeichen B und
B1 bezeichnen Filterfilzkissen, und Bezugszeichen P1 und P2 bezeichnen
Dichtplatten der Filzkissen, während
PT eine Trennplatte bezeichnet.