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Diese Erfindung betrifft Zahnbürsten. Insbesondere betrifft sie
flexible Zahnbürstenköpfe, die es gestatten, dass die Borsten
im Gebrauch ihre Reinigungskonfiguration optimieren, sowie
Verfahren zum Reinigen von Zähnen unter Verwendung solcher
spezieller Zahnbürstenköpfe.
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Zahnbürsten sind seit undenklichen Zeiten bekannt gewesen.
Jedoch hat es eine dauernde Suche nach Zahnbürsten gegeben, die
entweder danach trachten, den Komfort und die Leichtigkeit des
Bürstens zu verbessern, oder durch Veränderungen an den
Borsten, dem Bürstenkopf oder dem Griff die Bürstwirkung zu
verbessern.
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Es ist bekannt, die Bürsten einer Zahnbürste auf einem
elastischen oder federnden Kopf anzubringen, und diesen Kopf in
einer solchen Weise am Bürstengriff abzustützen, dass sich der
elastische Kopf im Gebrauch verformt, wobei die
Borstenausrichtung verändert wird. Zum Beispiel ist in der WO
94/13174 eine Zahnbürste beschrieben, die Borstenbüschel
aufweist, welche auf einem leicht biegbaren elastischen Element
angebracht sind, das vorzugsweise in Form einer langgestreckten
Platte vorliegt. Wenn der mittlere Teil der Bürste beim
Gebrauch gegen die okklusalen Oberflächen der Zähne des
Benutzers gedrückt wird, wobei sich das elastische Element aus
seiner normalerweise gebogenen Position verformt, werden
dadurch die äußeren Borsten auf dem Kopf mit den Zähnen und dem
Zahnfleisch in Eingriff gebracht.
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Diese Bürstweise ist nur ein Teil des Repertoires, das man
normalerweise bei Benutzern beobachtet, und es ist anerkannt,
dass bei einer allgemeineren und zufälligeren Bürstweise
gespreizte oder nach außen gestellte Borsten, im Unterschied zu
gebündelten Borsten, für einen höheren Grad an Eindringen in
Spalten und Taschen und daher für ein höheres Maß an
Reinigungswirkung sorgen.
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Wir haben herausgefunden, dass es durch eine geeignete
Anbringung eines flexiblen elastischen oder federnden Elements,
auf dem Borstenbüschel angebracht sind, auf einem starren
Element möglich ist, den Bürstenkopf so auszubilden, dass sich
die Borsten im Gebrauch in einer gesteuerten Weise neigen oder
spreizen, um dadurch für eine optimale Reinigung zu sorgen.
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Somit wird gemäß ihrem breitesten Aspekt eine Zahnbürste
bereitgestellt, umfassend einen Kopf, einen Hals und einen
Griff, wobei der Kopf ein leicht biegbares elastisches oder
federndes Element umfasst, das eine Mehrzahl von Borsten
aufweist, die auf seiner einen Seite angeordnet sind, sowie ein
vom Hals herabhängendes starres Element, wobei das elastische
Element auf dem starren Element aufliegt und mit einer inneren
Anordnung von Borsten zwischen äußeren Anordnungen von Borsten
auf ihren entgegengesetzten Seiten angeordnet ist, wobei
bewirkt wird, dass sich die äußeren Anordnungen infolge einer
Verformung des elastischen Elements, wenn die Borsten auf eine
Zahn- oder Zahnfleischoberfläche gedrückt werden, divergierend
aus dem elastischen Element spreizen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Zahnbürste
bereitgestellt, umfassend einen Kopf, einen Hals und einen
Griff, wobei der Hals ein leicht biegbares elastisches oder
federndes Element mit einer Mehrzahl von Borsten umfasst, die
auf seiner einen Seite angebracht sind, sowie ein vom Hals
herabhängendes starres Element, wobei das starre Element eine
Oberseite, auf der das elastische Element aufliegt, sowie eine
Längsmittelachse aufweist, wobei die Borsten auf dem
elastischen Element mit einer inneren Anordnung von Borsten
zwischen äußeren Anordnungen von Borsten auf ihren
entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, wobei das leicht
biegbare elastische Element entlang der Längsmittelachse des
starren Elements angebracht ist, wobei sich das elastische
Element neben der Längsmittelachse des starren Elements frei
verformen kann.
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Wenn sich bei einer solchen Ausführungsform zum Beispiel die
Bürste nicht im Gebrauch befindet, kann neben der
Längsmittelachse des starren Elements das elastische Element,
welches die äußeren Anordnungen von Borsten tragen kann, nicht
dirket durch das starre Element abgestützt sein. Infolgedessen
kann es sich im Gebrauch frei verformen, was die hier
beschriebenen Wirkungen hervorruft.
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Zweckmäßigerweise können sowohl die inneren und äußeren
Anordnungen von Borsten eine oder mehrere Längsreihen von in
engen Abständen angeordneten benachbarten Borstenbüscheln
aufweisen.
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Die resultierende Verformung des elastischen Elements neben der
Längsmittelachse des starren Elements kann bewirken, dass sich
die äußeren Anordnungen von Borsten in Bezug zur inneren
Anordnung in eine Richtung neigen, die von der inneren
Anordnung weg divergiert.
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Bei gewissen Ausführungsformen kann das leicht biegbare
elastische Element entlang der gesamten Länge der
Längsmittelachse des starren Elements auf dem starren Element
abgestützt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das
elastische Element auf der Längsmittelachse des starren
Elements angebracht aber nicht mit dieser verbunden sein,
sondern durch Befestigung an einer oder mehreren seitlichen
Erweiterungen des starren Elements, die senkrecht zur
Längsmittelachse verlaufen können, zusätzlich auf dem
Bürstenkopf angebracht und tatsächlich mit diesem verbunden
sein. Derartige seitliche Erweiterungen des starren Elements
können sich zum Beispiel an einem oder beiden Enden des
Bürstenkopfs oder in der Mitte des Bürstenkopfs befinden.
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Die erfindungsgemäße Bürste ist so gestaltet, dass im Gebrauch
bewirkt werden kann, dass sich zumindest einige der äußeren
Borsten der Borstenanordnung nach außen spreizen, wenn die
innere Anordnung von Borsten mit Zähnen und Zahnfleisch in
Berührung gebracht wird. Im Kontext der Erfindung kann die
"innere Anordnung" von Borsten zweckmäßigerweise eine oder mehr
(zum Beispiel zwei) Längsreihen von Borstenbüscheln sein. Diese
Wirkung kann durch die Ausbildung des Bürstenkopfs
hervorgerufen werden; wenn die innere Anordnung von Borsten mit
den Zähnen oder dem Zahnfleisch des Benutzers in Berührung
gebracht wird, wird das elastische Element, auf dem sie
angebracht sind, durch die Längsmittelachse des starren
Elements abgestützt und festgehalten, was es nicht zulässt,
dass sich das elastische Element unmittelbar unterhalb der
inneren Borsten verformt.
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Im Gegensatz dazu wird das elastische Element unterhalb der
äußeren Borstenanordnung nicht in gleicher Weise eingeschränkt
und kann sich infolge eines auf das vom elastischen Element
entfernte Ende der Borsten aufgebrachten Drucks frei verformen.
Infolge dieser Verformung kann bewirkt werden, dass sich das
elastische Element zum Beispiel zu einem Bogen oder zu einer
abgewinkelten Gestalt verformt, wobei die inneren Borsten in
ihrer ursprünglichen Stellung bleiben, die äußeren Borsten
jedoch in Bezug zu ihrer ursprünglichen Stellung nach unten
gedrückt werden. Diese Abwärtsbewegung der äußeren Borsten kann
auch bewirken, dass sie sich in Bezug zu ihrer ursprünglichen
Ausrichtung spreizen, wodurch sie in Bezug zu ihrer
ursprünglichen Konfiguration in einer divergierenden Weise
ausgerichtet sind. Man glaubt, dass dies für den Vorteil eines
verbesserten Eindringens der Borsten, insbesondere der äußeren
Borsten in der Borstenanordnung, in Spalten und Taschen
zwischen den Zähnen des Benutzers sorgt, wodurch die
Reinigungswirkung verbessert wird.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die
Längsmittelachse der Bürste eine erhöhte Oberfläche umfassen,
beispielsweise einen Steg oder Grat, der mit einer Kante oder
einer flachen Oberfläche versehen sein kann und der in
Längsrichtung entlang des Bürstenkopfes verläuft, und ist auf
der Oberseite des starren Elements angeordnet, wobei sie im
Gebrauch die Unterseite des elastischen Elements berührt.
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Vorzugsweise sind die Borsten der Zahnbürste an dem leicht
biegbaren elastischen Element in einer Reihe von Büscheln
verankert und erstrecken sich parallel zueinander sowie in
einer zur Oberfläche des elastischen Elements senkrechten
Richtung aus dem elastischen Element, wenn sich die Bürste
nicht im Gebrauch befindet. Die Borsten können aus einem
beliebigen Material hergestellt werden, das auf dem Fachgebiet
verwendet wird, um Zahnbürstenborsten herzustellen; bevorzugte
Materialien schließen Nylon 6.12 oder Polybutylterephthalat
ein.
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Das elastische Material, auf dem die Borsten angebracht sind,
kann zweckmäßigerweise irgendein natürliches oder synthetisches
Elastomermaterial sein, einschließlich zum Beispiel Polyethylen
niedriger oder hoher Dichte, Tetrafluorethylen, Polyurethan,
Polypropylen oder synthetischer Kautschuk. Die Borstenbüschel
können in geeigneter Weise auf oder in dem elastischen Element
angebracht werden, wie beispielsweise durch Spritzgußtechniken,
oder indem die Borsten mechanisch, durch Kleben oder durch
Verschmelzen auf oder im elastischen Element anbracht werden.
Die Erfindung wird nun anhand lediglich eines Beispiels
beschrieben, bei dem:
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Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene schematische
Ansicht einer erfindungsgemäßen Zahnbürstenkopfkonfiguration
zeigt;
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Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines
erfindungsgemäßen Zahnbürstenkopfs zeigt;
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Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des Bürstenkopfes
aus Fig. 2 im Gebrauch zeigt;
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Fig. 4 eine schematische auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen
Zahnbürstenkopfausführungsform zeigt; und
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Fig. 5 eine schematische auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen
Zahnbürstenkopfausführungsform zeigt.
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Bezugnehmend auf Fig. 1, ist dort der Kopf einer Zahnbürste
dargestellt, wobei der Griff weggelassen ist. Der Kopf umfasst
ein starres Element, umfassend einen massiven Unterlageteil 1,
der an einem Ende einen daran angebrachten Halsteil 2 zur
Verbindung mit einem Bürstengriff (nicht dargestellt) aufweist.
Der Unterlageteil 1 und der Hals 2 sind als Einheit aus einem
starren Material geformt worden, vorzugsweise einem starren
Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polypropylen, obwohl sie
ebenso leicht aus Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisat
hergestellt werden könnten. Der Unterlageteil 1 weist parallele
Längsseiten und im Querschnitt die Form eines "Giebelendes"
auf, wobei das obere Ende des Giebels ein First oder Grat 3
ist, auf dem das die Borsten tragende elastische Material
aufliegt. Der First 3 stellt bei dieser Ausführungsform die
Längsmittelachse der Bürste dar, die in Längsrichtung und
mittig entlang des Bürstenkopfs verläuft und auch auf der
Oberseite des starren Unterlageteils angrenzend an die
Unterseite des elastischen Elements angeordnet ist.
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Der Unterlageteil 1 ist so geformt, dass er zwei Endteile 4a,
4b aufweist, die im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig
sind. Der Bürstenkopf einschließlich der Endteile ist
typischerweise 28 mm lang und 13 mm breit, und die Endteile 4a,
4b sind typischerweise 13 mm breit, 6 mm hoch und 3 mm tief.
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Eine Mehrzahl von schematisch dargestellten Borstenbüscheln 5
wird von einer Unterlage 6 aus elastischem Material getragen,
die aus Polypropylen hergestellt ist. Die Borsten sind mit
einer inneren Anordnung 7 ausgebildet, die eine gerade
Längsreihe von benachbarten Borstenbüscheln umfasst, welche an
jeder Seite eine äußere Anordnung 8a, 8b aufweist, die eine
gerade Längsreihe von benachbarten Borstenbüscheln umfasst. Das
elastische Material 6 kann mit den Endteilen 4a, 4b des
Bürstenkopfes verbunden sein, zum Beispiel durch
Kunststoffnieten 9a, 9b, 9c, 9d, die das elastische Material
durch Löcher 10a, 10b (nicht dargestellt), 10c, 10d im
elastischen Material 6 durchsetzen und in zusammenwirkenden
Löchern auf dem Unterlageteil 1 festgesetzt sind.
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Wenn der Benutzer den Bürstenkopf im Gebrauch im Mund
herumbewegt, wird die innere Anordnung von Borsten 7 eine
Reinigungswirkung auf die Zähne haben, jedoch wird wegen der
Einwirkung des Firstteils 3 auf die Unterseite des elastischen
Materials 6 die innere Anordnung von Borsten 7, zumindest an
einer Stelle auf oder nahe dem First 3, in einer Richtung
gehalten, die zur Ebene des Bürstenkopfs im Wesentlichen
senkrecht ist, sowie in ihrer ursprünglichen Ausrichtung.
Jedoch wird der Teil der Bürste aus dem elastischen Material,
der die äußere Anordnung von Borsten 8a, 8b trägt, zumindest
teilweise nicht direkt vom starren Unterlageteil 1 abgestützt
und kann sich infolgedessen im Gebrauch unter einem auf die
oberen Enden der äußeren Anordnungen von Borsten 8a, 8b
aufgebrachten Druck frei verformen. Infolgedessen bewirkt die
verformte Gestalt des elastischen Materials, dass die Borsten
eine gespreizte Gestalt aufweisen. Jedoch begrenzen die starren
schrägen Seiten des Unterlageteils 1 die mögliche Verformung
des elastischen Materials 6 und wirken dadurch dahingehend, den
Grad der Spreizung der Borstenkonfiguration zu beschränken.
Diese Konfiguration kann der Bürste im Hinblick auf ihre
Fähigkeit zum Eindringen in Spalten und Taschen im Mund
Vorteile verleihen.
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Es wird sehr bevorzugt, dass das Material, welches das
elastische Element bildet, in der Tat elastischer und
verformbarer ist als das Material, aus dem die Borsten
hergestellt werden, um die Bereitschaft des elastischen
Materials, sich im Gebrauch zu verformen, und daher das
Vermögen der Bürstenborsten zum Aufspreizen zu maximieren.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Bürste ähnlich
derjenigen, die in Fig. 1 dargestellt ist, außer dass die
Endteile des Unterlageteils nicht dargestellt sind. Der
Unterlageteil 21 des starren Elements dieser Ausführungsform
weist gleichfalls einen Querschnitt in Form eines Giebelendes
auf, wobei eine Mehrzahl von Borstenbüscheln 25 mit einem
elastischen Element 26 verbunden ist, das auf einem Grat oder
First 23 aufliegt. Bei dieser Ausführungsform umfasst die
innere Anordnung von Borsten 27 zwei gerade Längsreihen von
benachbarten Borstenbüscheln, während die äußere Anordnung 28
eine einzelne gerade Längsreihe von Borstenbüscheln auf jeder
Seite der inneren Anordnung 27 umfasst.
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Fig. 3 zeigt die Bürste aus Fig. 2 im Gebrauch, wenn sie
gegen eine Zahnoberfläche 300 gedrückt wird. Wie man sehen
kann, kann sich das elastische Element 36 im Gebrauch nahe
seiner Mitte, wo es vom Grat 33 auf dem Unterlageteil 31
aufliegend festgehalten wird, nicht verformen. Infolgedessen
wird die innere Anordnung von Borsten 37 im Wesentlichen mit
demselben Winkel und derselben Ausrichtung in Bezug zum
Unterlageteil 31 festgehalten. Die äußeren Anordnungen 38, die
unterhalb des elastischen Elements vom starren Unterlageteil 31
nicht so stark eingeschränkt werden, können sich jedoch in
Bezug zur inneren Anordnung 37 frei neigen und spreizen.
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Fig. 4 zeigt eine alternative erfindungsgemäße
Zahnbürstenkopfkonfiguration.
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Bei dieser Ausführungsform weist der Zahnbürstenkopf
gleichfalls ein starres Unterlageelement 41 und zwei Endteile
44a, 44b auf. Ein Bürstenhals 42 ist mit dem Endteil 44b
verbunden. Das elastische Element 46 weist eine Mehrzahl von
daran angebrachten Borstenbüscheln 45 auf; bei dieser
Ausführungsform umfasst die innere Anordnung 47 zwei gerade
Längsreihen von benachbarten Borstenbüscheln, während die
äußere Anordnung 48 eine gerade Längsreihe von benachbarten
Borstenbüscheln auf jeder Seite der inneren Anordnung 47
umfasst. Das elastische Element 46 kann mit dem starren
Unterlageelement 41 zweckmäßig durch eine Reihe von Zapfen
(nicht dargestellt) verbunden sein, die zweckmäßig durch Löcher
410a, 410b (nicht dargestellt), 410c, 410d hindurchtreten und
durch herkömmliche Mittel in entsprechenden Löchern auf dem
starren Unterlageelement 41 festgesetzt werden können, welche
sich senkrecht aus der (die Längsmittelachse des Bürstenkopfes
enthaltenden) abgeflachten Kante 43 erstrecken.
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Die Borsten 47 dieser Ausführungsform liegen in Gestalt eines
geformten Zuschnitts vor, wo die Borsten nicht dieselbe Länge
aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist die innere Anordnung
von Borsten 47 kürzer als die äußere Anordnung 48, und zudem
sind die Enden der Borsten so geformt, dass sie bei Betrachtung
von einem Ende des Bürstenkopfs aus eine "V"-Konfiguration
aufweisen. Andere Borstenschnitte, wie zum Beispiel ein
Wellenschnitt, werden allgemein als andere Ausführungsformen
der Erfindung betrachtet.
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Fig. 5 stellt eine weitere und bevorzugte erfindungsgemäße
Zahnbürstenkonfiguration dar.
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Bei dieser Ausführungsform weist das starre Unterlageelement 51
einen "scharfkantigen" Firstteil 53 auf, auf dem die Unterseite
des elastischen Elements 56 aufliegt. Der Bürstenhals 52 ist
mit dem Ende des starren Unterlageelements 51 verbunden. Zudem
kann das elastische Element 56 auf Endteilen 54a, 54b aufliegen
und an diesen verankert sein, sowie zusätzlich einem erhöhten
Querträger 54c, der in seitlicher Richtung über die Mitte des
Bürstenkopfes hinweg angeordnet ist und sich senkrecht zur
Längsmittelachse des Bürstenkopfs erstreckt, die entlang des
Firsts 53 verläuft. Zweckmäßig kann dies mit Hilfe von Zapfen
oder Nägeln erfolgen, die durch Löcher 510e, 510f, 510g (nicht
dargestellt) und 510a (nicht dargestellt) im elastischen
Element 56 hindurchtreten und durch herkömmliche Mittel in
zusammenwirkenden Löchern in den Endteilen 54a, 54b und dem
Querträger 54c festgesetzt werden.
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Das elastische Element 56 weist an seiner Oberseite angebrachte
Borstenbüschel 55 (schematisch dargestellt) auf, die eine
innere Anordnung 57 von zwei geraden Längsreihen von
benachbarten Borstenbüscheln und eine äußere Anordnung 48
umfassen, welche eine gerade Längsreihe von benachbarten
Borstenbüscheln auf jeder Seite der inneren Anordnung 57
umfasst. Bei dieser Ausführungsform sind die Borsten der
inneren Anordnung 57 kürzer als diejenigen der äußeren
Anordnung, wobei die Borsten in jeder Anordnung in Bezug
zueinander von gleicher Länge sind.
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Im Gebrauch kann das elastische Element durch die Endteile 54a,
54b, den Querträger 54c und den First 53 eingeschränkt werden,
kann sich jedoch ansonsten frei verformen, wobei insbesondere
die vier Ecken der Anordnung imstande sind, sich zu verformen
und daher eine Neigung der auf diesen Teilen des elastischen
Elements angebrachten Borsten hervorzurufen, wie zuvor
beschrieben.
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Ein bevorzugtes Merkmal dieser Ausführungsform, das auch bei
anderen Ausführungsformen Anwendung finden kann, ist die
Elastomerschürze 511, die in einer Richtung entgegengesetzt zu
derjenigen, in welche die Borsten weisen, vom elastischen
Element 56 herabhängt und zweckmäßig die Seiten des starren
Unterlageelements 51 bedeckt. Die Elastomerschürze kann
zweckmäßig mit dem Umfangsrand des starren Elements 51
verbunden werden, zum Beispiel durch Ultraschallverschweißung
mit diesem. Alternativ kann die Elastomerschürze mit einer
Rückenplatte verbunden werden, die unter dem starren Element 51
auf der zu den Bürstenkopfborsten entgegengesetzten Seite
verläuft, und zum Beispiel durch Ultraschallverschweißung oder
Verklebung damit verbunden werden. Die Schürze 511 weist eine
darin eingeformte Zugangsöffnung 512 auf, die für einen Zugang
des Zahnbürstenhalses 52 zum starren Unterlageelement 51 sorgt.
Die Elastomerschürze 511 kann dem Bürstenkopf Vorteile
verleihen, was die Hygiene und das Zahnfleischmassagevermögen
angeht, sowie auch seinem Komfort für den Benutzer beim
Gebrauch.
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Zum Beispiel kann der Bürstenkopf neben rechteckig eine
beliebige zweckmäßige Form aufweisen, zum Beispiel dreieckig,
rautenförmig oder pfeilspitzenförmig. Während die schematischen
Darstellungen häufig als hochgradig abgewinkelt gezeichnet
worden sind, können zudem die Ecken auf
Bürstenausführungsformen, insbesondere auf dem starren Element,
zwecks zusätzlichem Komfort gerundet sein.