DE69304202T2

DE69304202T2 - Kraftempfindlicher handgriff für ein handbetätigtes werkzeug

Info

Publication number: DE69304202T2
Application number: DE69304202T
Authority: DE
Inventors: Richard M Berman; Eric L Spieler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: WO1994006324A1; JPH08504113A; EP0660680B1; US5502861A; US5282291A; CA2144733A1; AU4922993A; DE69304202D1; EP0660680A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf kraftempfindliche Handgriffe für handbetätigte Werkzeuge, insbesondere auf einen kraftempfindlichen Handgriff, der ein Warnsignal erzeugt, wenn eine einen bestimmten Wert überschreitende Kraft angezeigt wird. Insbesondere findet vorliegende Erfindung Anwendung bei Handgriffen von Zahnbürsten, um die ausgeübte Bürstkraft festzustellen und eine Warnanzeige bei einem vorbestimmten Kraftpegel zu erzeugen.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein effektives Bürsten der Zähne macht erforderlich, daß ein Benutzer eine gesteuerte Kraft beim Andrücken der Zahnbürste gegen die Zähne ausübt. Ist die ausgeübte Kraft zu gering, ergibt sich eine unwirksame Reinigung. Wenn eine zu hohe Kraft ausgeübt wird, wird die Oberfläche des die Zähne umgebenden Zahnfleisches verletzt und es kann sich eine übermäßige Erosion des Zahnschmelzes, des Dentins und der Wurzel am Zahn ergeben. Man hat festgestellt, daß eine Bürstkraft, die etwa im rechten Winkel zu den Zähnen ausgeübt wird, einen Wert von 2 - 3 N (200 - 300 g) für einen wirksamen Bürstvorgang haben soll.
Es sind verschiedene Vorrichtungen konstruiert worden, um die geeignete Bürstkraft herauszufinden, die beim Bürsten der Zähne aufgebracht wird, damit eine effektive Reinigung der Zähne ohne deren Beschädigung erreicht wird. US-Patent 42 53 212 lehrt eine Druckanzeigevorrichtung, die innerhalb oder außerhalb des Schaffes der Zahnbürste vorgesehen sein kann. US-Patente 44 76 604 und 46 80 825 zeigen Zahnbürstenhalter, die die Höhe der auf die Zahnbürste aufgebrachten Kraftfeststellen. Jeder Halter wird auf und über den Handgriff der Zahnbürste geklemmt und gibt ein hörbares oder sichtbares Signal, wenn ein bestimmter Wert der aufgebrachten Kraft erreicht ist. Der Halter ist so einstellbar, daß es dem Benutzer möglich ist, die Bürstgewohnheiten zu verändern, indem die aufgebrachte Kraft schrittweise vergrößert wird, bis der gewünschte Wert erreicht ist. US-Patent 47 16 614 offenbart eine Zahnbürste mit einer reduzierten Halsfäche zwischen Handgriff und Bürstenteil. Am Hals sind Dehnungsmeßgeräte befestigt, um das Biegemoment linear zu messen. Ein Leiterdraht verläuft von dem Bürstenhandgriff zu einem getrennten Steuergerät, das so geeicht ist, daß die Bürstkräfte und die Bürstdauer aufgezeichnet werden. Wenn eine zu hohe Bürstkraft angewendet wird, wird ein Warnsignal erzeugt.
Alle vorbeschriebenen bekannten Vorrichtungen haben entscheidende Nachteile. Eine Vorrichtung nach US-Patent 42 53 212 macht ein getrennes Schulungsgerät erforderlich, das am Handgriff einer Zahnbürste befestigt ist. Dieses getrennte aufzusetzende Schulungsgerät macht den Handgriff länger als bei einer herkömmlichen Zahnbürste. Dies beeinflußt die Balance der Zahnbürste und die Handhabung der Zahnbürste durch den Benutzer, wodurch Änderungen in der Bürstkraft auffreten können, wenn das Schulungsgerät entfernt wird. Eine derartige Vorrichtung stellt ein unnatürliches Instrument dar.
Das Überwachungssystem für eine Zahnbürste nach US-Patent 47 16 614 verwendet eine getrennte Steuervorrichtung, die die Kraftmeß- und Warnvorrichtung aufnimmt. Ein Leiter führt vom Handgriff der Zahnbürste zur Steuervorrichtung, wodurch ein unnatürliches Instrument geschaffen wird und ferner eine getrennte Steuerung erforderlich ist.
Die Druckfeststellhalter für Zahnbürsten, die in den beiden US-Patenten 44 76 604 und 46 80 825 beschrieben und dargestellt sind, sind ebenfalls Aufsatzgeräte, die mit dem Handgriff einer Zahnbürste verbunden werden. Zusätzlich sind diese Halter im Vergleich zum Handgriff der Zahnbürste selbst sperrig und machen erforderlich, daß der Benutzer den Zugriff bzw. die Griffigkeit so einstellt, daß eine Anpassung an die größere Halterdimension erreicht wird. Derartige Halter ergeben ein unnatürliches Instrument.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Mit der Erfindung wird ein verbesserter Handgriff für ein handgeführtes Gerät vorgeschlagen, bei dem es erwünscht ist, die aufgebrachte Kraft zu steuern. Die Verbesserung weist einen gabelförmigen Handgriff auf, bei dem die gegabelten Teile mit Hilfe einer Vorrichtung miteinander verbunden sind, die die aufgebrachte Kraft feststellt. Wird eine Abweichung der aufgebrachten Kraft von einem gewünschten Wert angezeigt, wird ein Warnsignal ausgelöst.
Es ist Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, um die auf ein handbetätigtes Gerät ausgeübte Kraft festzustellen und eine Warnvorrichtung bei Anzeige einer Abweichung der Kraft von einem bestimmten Wert zu aktivieren.
Weiter ist es Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Feststellen der Kraft, mit der eine Zahnbürste angedrückt wird, und zum Erzeugen einer Warnanzeige bei Feststellung einer Abweichung der Kraft von einem bestimmten Wert vorzuschlagen.
Ziel der Erfindung ist ferner eine Zahnbürste mit einem Handgriff, die eine Vorrichtung zum Feststellen der Kraft, mit der die Zahnbürste angedrückt wird, und zum Erzeugen einer Warnanzeige bei Feststellung einer Abweichung der Kraft von einem gewünschten Wert aufweist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer optischen Warnvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung längs der Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 3, der das das Aufbringen einer Kraft bei einer Ausführungsform nach Fig. 1 wiedergibt.
Fig. 5 zeigt ein elektrisches Schaltbild für die optische Warnanzeige nach der ersten Ausführungsform
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den körperfernen Teil des Handgriffs einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einer akustischen Warnvorrichtung darstellt.
Fig. 7 ist ein Schaltbild für diese zweite Ausführungsform
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Darstellung des körperfernen Teiles des Handgriffs für eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer akustischen und einer optischen Warnvorrichtung.
Fig. 9 ist ein Schaltbild für die dritte Ausführungsform
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung in Explosionsdarstellung.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht längs der Linie 11 - 11 der Fig. 10.
Fig. 12 zeigt einen Schnitt längs der Linie 12 - 12 der Fig. 10 in zusammengebauten Zustand.
Fig. 13 zeigt in vergrößerter Darstelung eine Ansicht eines Teils der Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung in Explosionsdarstellung, ohne Dichtung.
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung in Explosionsdarstellung.
Fig. 16 zeigt einen Schnitt längs der Linie 16 - 16 der Fig. 15 in zusammengebautem Zustand.
Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung in Explosionsdarstellung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:

Fig. 1 zeigt eine Zahnbürste mit einem Handgriff 1 nach der Erfindung. Der gabelförmige Handgriff 1 weist einen körperfernen oder Greifteil 10 auf, der schwenkbar mit einem körpernahen oder Bürstenteil 30 verbunden ist. Der Greifteil 10 besitzt eine externe Oberfläche 12 und der Bürstenteil 30 nimmt eine Anordnung aus einer Vielzahl von Borsten 32 in einem vorbestimmten Muster auf. Sowohl der Greifteil 10 als auch der Bürstenteil 30 bestehen im Falle dieser Ausführungsform aus einem gießfähigen Kunststoffmaterial.
In den Figuren 2, 3 und 4 ist die Verbindungsstelle zwischen dem körperfernen Teil 10 und dem körpernahen Teil 30 des Handgriffs 1 der Zahnbürste im einzelnen dargestellt. Der Teil 10 besitzt ein Verbindungsende 11 und einen Hohlraum 14. Zwei Scharnierbänder 20 mit aufeinander ausgerichteten Öffnungen 22 gehen von dem Verbindungsende 11 aus. Die Scharnierbänder 20 weisen die Drehbewegung begrenzende Anschläge 21 auf.
In der Nähe des Verbindungsendes 11 des Greifteiles 10 ist der Hohlraum 14 ausgebildet. Dieser Hohlraum 14 ist so beschaffen, daß er eine Warnvorrichtung 24 aufnimmt.
Die ausgesparte Schulter 16 ist unterhalb der Greiffläche 12 des Greifteiles 10 angeordnet und umgibt den Hohlraum 14. Eine Abdeckung 23 liegt auf der Schulter 16 auf und dichtet den Hohlraum 14 ab, nachdem die Warnvorrichtung 24 eingebaut worden ist. Die Abdeckung 23 ist so ausgelegt, daß sie bündig mit der Greiffäche 12 liegt, und besteht aus dem gleichen Material wie die Greif- und Bürstenteile 10 und 30 des Handgriffes 1. Mindestens ein Teil der Abdeckung 23 oder ein Teil des körperfernen Teiles 10, der den Hohlraum 14 umgibt, besteht aus einem transparenten oder lichtdurchlässigen Material.
Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, erstreckt sich die Öffnung 18, die einen Durchmesser von etwa 1,27 mm hat, von dem Verbindungsende 11 des Greifteiles 10 zum Hohlraum 14. Der Durchmesser der Öffnung 18 ist an dem Verbindungsendel 1 auf etwa 1,778 mm aufgeweitet, sodaß ein zylindrischer Hohlraum 19 entsteht. Der Hohlraum 19 dient zur Aufnahme einer kompressiblen, rohrförmigen Kunststoffdichtung 48.
Nach Fig. 2 besitzt der körpernahe Teil 30 ein Verbindungsende 31 und ein Bürstenende mit einer Gruppierung von Vielfachborsten 32. Eine Vielzahl von zylindrischen Hohlräumen 34, die senkrecht zu dem Verbindungsende 31 verlaufen, erstrecken sich in den Bürstenteil 30 hinein. Ein Paar konzentrischer, zylindrischer Hohlräume 41 und 43 ist etwa auf einer Mittenlinie mit der und entgegengesetzt zur Öffnung 18 und zum Hohlraum 19 im körperfernen Teil 10 angeordnet. Der die Dichtung aufnehmende Hohlraum 43 hat etwa gleichen Durchmesser und gleiche Tiefe wie der die Dichtung aufnehmende Hohlraum 19 im körperfernen Teil 10. Der den Kontaktarm aufnehmende Hohlraum 41 erstreckt sich von der Basis des Hohraumes 43 in den körpernahen Teil 30 und ist so dimensioniert, daß er einen Paßsitz mit dem Kontaktarm 44 ergibt. Ein Scharnierband 38 mit einer Öffnung 40 ist am körpernahen Teil 30 so angeordnet, daß es zwischen die Scharnierbänder 20 am körperfernen Teil 10 paßt. Ein eine Drehbewegung begrenzender Anschlag 37 steht von der unteren Kante des Scharnierbandes 38 vor. Eine Öffnung 40 ist zur Ausrichtung mit Öffnungen 22 vorgesehen. Eine Drehbewegung begrenzende Anschläge 36 stehen über das Verbindungsende 31 und über das Scharnierband 38 vor.
Der Kontaktarm 44 ist an dem Verbindungsende 31 des körperfernen Teiles 30 freitragend angeordnet. Der Kontaktarm 44 ist genau in den Hohlraum 41 eingepaßt und verläuft auf der Mittenlinie mit der Öffnung 18. Der Durchmesser des Kontaktarmes 44 ist erheblich kleiner als der Durchmesser der Öffnung 18 im körperfernen Teil 10, damit die gewünschte Bewegung des Kontaktarmes vorgenommen werden kann, ohne daß die Wände der Öffnung berührt werden. Anders ausgedrückt heißt dies, daß der Kontaktarm 44 freitragend von dem Hohlraum 19 aus durch die Öffnung 18 verläuft. Wie in Fig. 3 dargestellt, erstreckt sich der Kontaktarm 44 bis zu einer Position über einer Batterie 25. Mindestens ein Teil 45 des Armes 44 ist stromleitend ausgeführt. Der stromleitende Teil 45 des Kontaktarmes 44 wirkt als Schaltelement für die Warnvorrichtung 44. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht der gesamte Kontaktarm 24 aus goldplattiertem Messing.
Die Warnvorrichtung 24 besteht aus einer Schaltungsplatte 27, auf der die Batterie 25, ein Widerstand 28 und eine Licht emittierende Diode (LED) 26 befestigt sind. Die Schaltungsplatte 27 ist so dimensioniert, daß sie in den Hohlraum 14 paßt. Der Widerstand 28 kann ein zylinderförmiger Widerstand sein, wie dargestellt, oder es kann ein plättchenförmiger bzw. waferartiger Widerstand auf der Oberfläche der Batterie 25 befestigt sein. Ein flexibler Leiter 29 geht von dem Widerstand 28 aus und ist mit dem stromleitenden Teil 45 des Kontaktarmes 44 verbunden.
Ein Schaltbild für den vollständigen Stromkreis ist in Fig. 5 gezeigt. Die Batterie 25 ist eine 3 Volt Batterie. Ein Beispiel für eine derartige Batterie ist eine CR1025, hergestellt von Hitachi Maxell Ltd.. Ein kommerziell verfügbarer Widerstand 28 mit einem Wert von 1150 Ohm und eine LED 26, z.B. mit der Herstellnummer HLMP-Q155, hergestellt von Hewlett-Packard Co., sind in Reihe mit der Batterie 25 geschaltet. Der stromleitende Teil 45 des Kontaktarmes 44 wirkt als Schaltelement. Der Fachmann ist sich darüber im klaren, daß auch andere Stromkreise mit unterschiedlichen Komponenten in gleicher Weise verwendet werden können.
Nach den Figuren 2, 3 und 4 sind der Greifteil 10 und der Bürstenteil 30 des Handgriffes 1 mit Hilfe eines Gelenkbolzens 42 verbunden. Federn 46 sind in den entsprechenden Hohlräumen 34 angeordnet. Diese Federn 46 sind am Verbindungsende 11 des Greifteiles 10 gelagert und drücken den Bürstenteil 30 des Handgriffes 1 in Kontakt mit den die Drehbewegung begrenzenden Anschlägen 21; das Verbindungsende 11 steht auch in Kontakt mit dem die Drehbewegung begrenzenden Anschlag 37. Die Fedem 46 halten die Greif- und Bürstenteile des Handgriffes 1 in der Ruheposition, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die Federn 46 sind so ausgelegt, daß sie eine bestimmte Vorspannkraft ausüben, bevor eine Relativbewegung zwischen dem Greifteil 10 und dem Bürstenteil 30 des Handgriffes aus der Ruheposition nach Fig. 3 in die aktive Position nach Fig. 4 zugelassen wird. Beispielsweise beträgt die bevorzugte Vorspannkraft etwa 300 g.
Nach Fig. 2 ist die kompressible rohrförmige Kunststoffdichtung 48 um den Kontaktarm 44 herum angeordnet und sitzt im Hohlraum 19 im Verbindungsende 11 des Greifteiles, und im Hohlraum 43 im Verbindungsende 31 des Bürstenteiles des Handgriffes 1. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Länge der rohrförmigen Dichtung 48 größer als die gemeinsame Tiefe der Hohlräume 19 und 43 und des dazwischenliegenden Spaltes zwischen den Verbindungsenden 11 und 31. Während des Zusammenbauens der Greif- und Bürstenteile 10 und 30 des Handgriffes 1 wird die Dichtung 48 komprimiert, damit sichergestellt ist, daß sie fest in den Hohlräumen 19 und 43 sitzt. Dadurch wird verhindert, daß Feuchtigkeit in den Hohlraum 14 eindringen kann, sodaß eine Korrosionsgefahr für die elektrischen Bauteile ausgeschaltet wird. Vorzugsweise besteht die Dichtung 48 aus Polyvinylchlorid oder Silikongummi.
Nach der Beschreibung des Aufbaues des Handgriffes 1 wird seine Arbeitsweise in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 erläutert. Wenn eine Kraft von mehr als etwa 3 M (etwa 300 g) über den Greifteil 10 des Handgriffes 1 aufgebracht und auf den Borstenteil 32 des Bürstenteiles 30 übertragen wird, werden die Federn 46 komprimiert und die Teile 10 und 30 schwenken um den Gelenkbolzen 42. Dies bewirkt, daß der stromleitende Teil 45 des Kontaktarmes 44 in Kontakt mit der Batterie 25 kommt, wodurch der Stromkreis geschlossen, wie in Fig. 5 dargestellt ist, sowie die LED 26 zum Aufleuchten gebracht wird. Die Bewegung der Spitze des strom leitenden Teiles 45 des Kontaktarmes 44 erfolgt im spitzen Winkel. Bei einer Kontaktgabe mit der Oberfläche der Batterie1 25 lenkt der Kontaktarm 44 jedoch leicht aus und bewirkt, daß die Spitze des stromleitenden Teiles 45 längs der Oberfläche schabt, wodurch eine Oxidationschicht auf der Oberfläche durchdrungen wird, die einen stromleitenden Kontakt mit der Batterie 25 behindern oder verhindern würde.
Die aufleuchtende LED 26 erzeugt ein visuelles Signal, das durch den durchsichtigen oder durchscheinenden Teil des Greifteiles 10 und/oder die Abdeckung 23 des Handgriffes 1 zu sehen ist und vom Benutzer in einem Spiegel beobachtet werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform zeigt eine aufleuchtende LED an, daß eine zu hohe Bürstkraft aufgebracht wird.
Wenn eine zusätzliche Kraft über den Wert hinaus aufgebracht wird, der erforderlich ist, um den Arm 44 in Kontakt mit der Batterie 25 zu bringen, kommen die Anschläge 36 auf dem Verbindungsende 31 des Bürstenteiles 30 in Kontakt mit dem Verbindungsende 11 des Greifteiles 10. Damit wird eine Beschädigung des Kontaktarmes 44 verhindert.
Falls erwünscht, kann ein Hörsignal-Generator anstelle der oder zusätzlich zu der LED vorgesehen sein, der ein hörbares Warnsignal oder sowohl ein sichtbares als auch hörbares Warnsignal erzeugt, wenn eine zu hohe Bürstkraft aufgebracht wird.
Eine Ansicht des körperfernen Teiles 10 einer zweiten Ausführungsform des Handgriffes 1 nach der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Diese zweite Ausführungsform benutzt eine akustische Warnvorrichtung 57. Der gabelförmige Handgriff 2 hat die gleiche Konstruktion wie der Handgriff der ersten Ausführungsform Gleiche Ziffern bezeichnen gleiche Elemente wie die, die früher beschrieben wurden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist mit der Abdeckung 53 ein piezoelektrisches keramisches Element 54 befestigt. Dieses piezoelektrische Element 54 ist ein Sinterkörper mit vielen Kristallen. Wird dieser Körper elektrisch erregt, kommen die Kristalle in Resonanz. Die Abdeckung 53 besteht mindestens teilweise aus metallischem Material, das in Resonanz kommt und einen Hörton erzeugt, wenn das befestigte piezoelektrische Element 54 angeregt wird. Diese piezoelektrischen Elemente sind übliche Bauteile, wie sie z.B. in elektronischen Weckeruhren verwendet werden. Leiter 55 gehen von dem piezoelektrischen Element 54 aus und verbinden das Element mit der Warnvorrichtung 57.
Die Abdeckung 53 und die akustische Warnvorrichtung 57 verwenden die in Fig. 7 gezeigte Schaltung, um einen hörbaren Warnton zu erzeugen. Die Schaltung wird wird von der Batterie 25 gespeist. Ein Schalteement, das einen Kontaktarm 44 aufweist, ist mit dem positiven Anschluß der Batterie 25 verbunden. Der entgegengesetzte Pol des Schalters 44 ist mit einem ersten Zweig der Schaltung verbunden, der aus einem Oszillator 86 und einem Widerstand 84 besteht, die an die Basis eines Transistors 88 angeschlossen sind. Der zweite Schaltungszweig ist ein LC-Filter, das aus einem Kondensator 82 und einer Induktivität 80 besteht, die zwischen Schalter 44 und Kollektor des Transistors 88 eingeschaltet sind. Das piezoelektrische Element 54, das mit der Abdeckung 53 befestigt ist, ist zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 88 eingeschaltet, und der Emitter ist mit dem negativen Anschluß der Batterie 25 verbunden. Wenn das Schaltelement 44 geschlossen ist, erzeugt der Oszillator 86 einen oszillierenden Strom an der Basis des Transistors 88 und bewirkt, daß der Transistor wiederholt aus- und eingeschaltet wird. Dies bewirkt, daß der durch den LC-Filter des zweiten Zweiges der Schaltung fließende Strom abwechselnd durch das piezoelektrische Element 54 und den Transistor 88 fließt. Der die Richtung wechselnde Fluß des Stromes durch das piezoelektrische Element 54 regt dieses Element an und bewirkt, daß das Element selbst und die befestigte Abdeckung 53 in Resonanz kommen und einen Ton erzeugen.
Eine Ansicht des körperfernen Teiles 10 eines dritten Ausführungsbeispieles des Handgriffes 3 nach vorliegender Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt. Dieses dritte Ausführungsbeispiel verwendet sowohl eine sichtbare als auch eine hörbare Warnvorrichtung 58. Der gabelförmige Handgriff 3 hat den gleichen Aufbau wie der Handgriff 2 der zweiten Ausführungsform. Ein Teil der Abdeckung 56 oder ein Teil des körperfernen Teiles 10, der den Hohlraum 14 umgibt, ist lichtdurchlässig oder lichtdurchscheinend. Leiter 55 führen von dem piezoelektrischen Element 54 weg und verbinden das Element mit der Warnvorrichtung 58.
Die Abdeckung 53 und die visuelle und akustische Warnvorrichtung 58 verwenden die Schaltung nach Fig. 9, um sowohl ein sichtbares Signal in Form einer aufleuchtenden LED als auch ein hörbares Signal zu erzeugen. Die Schaltung ist ähnlich der Schaltung nach Fig. 7. Eine LED 90 und ein Widerstand 92 sind zwischen den negativen Anschluß der Batterie 25 und den Schalter 44 eingeschaltet.
Anstelle des Transistors, des Widerstandes, der Diode, des Kondensators, der Induktivität und der Batterie in den vorbeschriebenen Stromkreisen können zur Erzeugung der gewünschten visuellen und/oder akustischen Warnanzeige unterschiedliche Komponenten verwendet werden, ohne daß vom Wesen der Erfindung abgewichen wird. Es können auch Mehrfach-LEDS in unterschiedlichen Orientierungen eingesetzt werden. Ferner kann der Kontaktarm 84 verwendet werden, um einen separaten Membranschalter zu betätigen, und zwar anstelle des strom leitenden Teiles 45 als eigentliches Schaltelement. Der positivere Kontakt nach der bevorzugten Ausführungsform wird jedoch als dauerhafter und exakter angesehen.
In den Figuren 10 - 12 ist eine vierte Ausführungsform eines Handgriffes 4 nach der Erfindung dargestellt. Der gabelförmige Handgriff 4 ist in seiner Konstruktion ähnlich dem Handgriff 1 der ersten Ausführungsform. Die Verbindungsenden 11 und 31 der körperfernen und körpernahen Teile 10 und 30 des Handgriffes sind identisch mit denen der ersten Ausführungsform. Ein Hohlraum 59 ist in der Nähe des Verbindungsendes 11 des körperfernen Teiles 10 angeordnet. Der Hohlraum 59 ist wahlweise so ausgelegt, daß er eine abgedichtete, einteilige Warnvorrichtung 60 aufnimmt.
Die abgedichtete, einteilige Warnvorrichtung 60 ist im einzelnen in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Die Anordnung 60 besteht aus einem Gehäuse 61 mit einer Oberseite 65. Das Gehäuse 61 ist so ausgelegt, daß die Oberseite 65 bündig mit der Oberfläche 12 abschließt, wenn die Warnvorrichtung 60 installiert ist. Mindestens ein Teil der Oberseite 65 ist lichtdurchlässig oder lichtdurchscheinend. Eine Öffnung im Gehäuse 61 ist gegenüber der Öffnung 18 im körperfernen Teil des Handgriffes 4 angeordnet. Eine flexible Schutzvorrichtung 64 ist um den Umfang der Öffnung 62 herum befestigt und erstreckt sich in das Gehäuse 61.
Fig. 13 zeigt die Schutzvorrichtung 64 im einzelnen. Sie verjüngt sich von dem größeren Durchmesser der Öffnung 62, was eine ausreichende Dimension ergibt, damit die erforderliche Bewegung des Kontaktarmes 40 möglich wird, nach abwärts in einen kleineren Durchmesser. Vorzugsweise ist die Schutzvorrichtung 64 mit einem Balgen 65' ausgebildet, der gestattet, daß die Schutzvorirchtung durch die Bewegung des Kontaktarmes 44 auslenken kann, ohne daß die jeweiligen Teile beansprucht werden. Am Ende des kleineren Durchmessers weist die Schutzvorrichtung eine erhöhte Lippe 66 auf. Eine stromleitende Hülse 68 ist mit der Lippe 66 befestigt. Die Hülse 68 weist einen Körper 69 und einen selektiv geformten Schutzbefestigungsteil 70 auf. Der Hülsenkörper 69 erstreckt sich in die Schutzvorrichtung 64 zurück. Der Durchmesser des Hülsenkörpers 69 ist gleich groß wie oder etwas größer als der Durchmesser des strom leitenden Teiles 45 des Kontaktarmes 44. Nach Fig. 12 ist innerhalb des Gehäuses 61 eine der Warnvorrichtungen der vorbeschriebenen Art angeordnet. Ein flexibler Leiter 29 wird mit der Hülse 68 beim Zusammenbau der abgedichteten Einheit 60 befestigt.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wird der Kontaktarm 44 durch die Hülse 68 hindurch eingeführt, wenn die körperfernen und körpernahen Teile 10 und 30 des Handgriffes 4 zusammengebaut werden. Ein stromleitender Kleber wird verwendet, um den Hülsenkörper 69 mit dem stromleitenden Teil 45 des Kontaktarmes zu verbinden und abzudichten. Ein stromleitender Kontakt ist erforderlich, damit der Kontaktarm 44 als Schaltelement für die Warnvorrichtung 24 in der vorbeschriebenen Weise wirken kann.
Durch Verwendung der abgedichteten Warnvorrichtung 60 wird die Gefahr einer fehlerhaften Funktion aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit in die Warnvorrichtung 24 weiter reduziert. Wie in Fig. 14 gezeigt, kann diese Ausführungsform ohne die rohrförmige Abdichtung 48 und die zugeordneten, die Abdichtung aufnehmenden Hohlräume 19 und 43 hergestellt werden, um die Herstellkosten zu verringern.
In den Figuren 15 und 16 ist eine fünfte Ausführungsform des Handgriffes 5 nach der Erfindung dargestellt. Der gabelförmige Handgriff 5 ist im Aufbau ähnlich dem Handgriff 4 nach der vierten Ausführungsform. Ein Hohlraum 75 ist im Verbindungsende 11 des körperfernen Teiles 10 vorgesehen, um die Warnvorrichtung 60 aufzunehmen. Zumindest der Teil 13 des körperfernen Teiles ist lichtdurchlässig oder lichtdurchscheinend ausgebildet. Beim Zusammenbau wird die Warnvorrichtung 60 im Hohlraum 75 befestigt. Der Hülsenkörper 69 wird dann mit dem strom leitenden Teil 45 des Kontaktarmes 44 verfalzt. Dies ergibt einen positiven elektrischen Kontakt wie auch eine positive Abdichtung der Warnvorrichtung 60. Die körperfernen und körpernahen Teile 10 und 30 werden dann in der vorbeschriebenen Weise miteinander verbunden.
Eine sechste Ausführungsform des Handgriffes 6 nach der Erfindung ist in Fig. 17 gezeigt. Der gabelförmige Handgriff 6 hat einen ähnlichen konstruktiven Aufbau wie der nach der ersten Ausführungsform 1. Hohlräume 19 und 43 sind von den körperfernen und körpernahen Teilen 10 und 30 des Handgriffes 1 weggelassen. Die rohrförmige Abdichtung 48 ist durch eine Dichtung 49 ersetzt, die zwischen den Enden 11 und 31 des Handgriffes 6 angeordnet ist. Die Dichtung 49 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in die Hohlräume 14 oder 34 und die Beeinflussung des elektrischen Betriebes und der Kontaktgabe. Die Dichtung 49 weist Öffnungen 50 und 52 in komplementären Positionen zu den Federn 46 und dem Kontaktarm 44 auf. Vorzugsweise besteht die Dichtung 49 aus einem nichtabsorbierenden Silikonschwamm-Gummi, der für eine 50%ige Kompression eine Kraft zwischen 2 und 7 psi benötigt. Die Matenaichte kann etwa 0,012 lb./inch³ betragen. Ein alternatives Material ist ein Polyolefinschaum mit geschlossenen Zellen, der zwischen 1 und 2 psi Kompressionskraft für eine 25%ige Kompression benötigt.
Eine einzige Batterie 25 ergibt etwa 100 000 LED-Anzeigen. Wenn eine akustische Warnvorrichtung verwendet wird, wird die Lebensdauer der Batterie verringert. In bezug auf die Lebensdauer der Batterie 25 verglichen mit der Lebensdauer der Borsten 32 können getrennte körpernahe Teile mit neuen Borsten 32 für die Zahnbürste zur Verwendung mit einem vorhandenen körperfernen Teil 10 eines Handgriffs der Zahnbürste nach vorliegender Erfindung angeboten werden. Zahnbürsten-Sets, die aus einem körperfernen Teil 10 des Handgriffes und mehreren körpernahen Teilen 30 bestehen, können eine Mehrfach-Nutzung ermöglichen.
Die beschriebenen gabelförmigen, auf Kraft ansprechenden Handgriffe können in beliebiger Weise an eine Vielzahl von handgeführten Geräten, bei denen die Andrückkraff gesteuert werden soll, vorgesehen werden. Die die Kraft feststellenden Handgriffe können unterschiedliche Formen aufweisen.

Claims

1. Handgriff (1) für ein handbetätigtes Gerät der Art, bei dem eine Anwendungskraft gesteuert werden soll, und das einen körperfernen Greifteil (10) und einen körpernahen Anwendungsteil (30) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der körperferne Teil (10) schwenkbar mit dem körpernahen Teil (30) verbunden ist, und daß eine Vorrichtung zum Feststellen der Anwendungskraft (24, 44) und zum Anzeigen einer Abweichung dieser Kraft von einem gewünschten Wert im Handgriff an der Schwenkverbindung angeordnet ist.

2. Handgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (30) als Bürstenteil (32) ausgebildet ist.

3. Handgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (26, 57) im anderen Teil des Handgriffes (10) angeordnet ist.

4. Handgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Licht emittierende Diode LED (26) ist.

5. Handgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung ein Tongenerator (57) im Hörbereich ist.

6. Handgriff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

einen Teil (10) mit einem Verbindungsende (11) mit einem ersten Gelenkglied (20),

einem Hohlraum (14) und einer Öffnung (18), die den Hohlraum (14) mit dem Verbindungsende (11) verbindet,

eine Warnvorrichtung (24, 57), die im Hohlraum (14) angeordnet ist,

einen weiteren Teil (30) mit einem Verbindungsende (31) mit einem komplementären zweiten Gelenkglied (38), das in einer Position zur Verbindung mit dem ersten Gelenkglied (20) angeordnet ist,

eine federnd nachgiebige Vorrichtung (46), die die Greif- und Bürstteile (10, 30) in eine Ruhestellung drückt, und

einen Kontaktarm (44), der durch die Öffnung (18) hindurch so positioniert ist, daß der Kontaktarm (44) die Warnvorrichtung (24, 57) aktiviert, wenn eine Abweichung der angelegten Kraft von einem gewünschten Wert auftritt.

7. Handgriff nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von die Bewegung begrenzenden Anschlägen (36, 37), die von dem Verbindungsende (31) des Bürstenteiles vorstehen.

8. Handgriff nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von zylindrischen Hohlräumen (34), die sich in den Bürstenteil (30) hinein im rechten Winkel zum Verbindungsende (31) des Bürstenteiles erstrecken, und

eine Vielzahl von Federn (46), die in den zylindrischen Hohlräumen (34) angeordnet sind, welche gegen das Verbindungsende (11) des Greifteiles anliegen.

9. Handgriff nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Abdichtbauteil (48), das zwischen den Greif- und Bürstenteil-Verbindungsenden (11, 31) angeordnet ist.

10. Handgriff nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine selektiv konfigurierte Dichtung (49), die zwischen den Greif- und Bürstenteil-Verbindungsenden (11, 31) angeordnet ist.

11. Handgriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (36) in Kontakt mit dem Verbindungsende (11) des Greifteiles stehen, wenn eine Abweichung der Kraft von einem gewünschten Wert aufgebracht wird.

12. Handgriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnvorrichtung (24) eine Batterie (25), ein Schaltelement (45) und eine Licht emittierende Diode (26) aufweist, die miteinander in Serie geschaltet sind.

13. Handgriff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktarm (44) mindestens teilweise stromleitend ausgebildet ist, und daß der stromleitende Teil (45) ein Schaltelement ist.

14. Handgriff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Membranschalter ist.

15. Handgriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnvorrichtung (57) ein Hörsignale erzeugender Generator ist.

16. Handgriff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hörsignale erzeugender Generator ein piezoelektrisches Keramikelement (54) ist.

17. Handgriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnvorrichtung visuelle und hörbare Signale erzeugt.