DE69812097T2

DE69812097T2 - Zahnbürste mit rippen

Info

Publication number: DE69812097T2
Application number: DE69812097T
Authority: DE
Inventors: J. Beals; A. Bredall; Edward Castillo; L. Hicks; Craig Masterman; F. Roberts
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP2002507926A; CN1261770A; US6041467A; AU8286798A; EP0993261B1; WO1999001054A1; EP0993261A1; BR9810626A; AU743701B2; CN1122479C; DE69812097D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Zahnbürsten.
Die Unterschiedlichkeit von Anordnungen von Oberflächen der Zähne kann eine geeignete Mundhygiene kompliziert machen und das wohl häufigste Instrument zu deren Reinigung ist die Zahnbürste. Die Borsten einer Zahnbürste entfernen lose Rückstände von den exponierten Oberseiten und Seitenflächen einschließlich den proximalen Oberflächen der Zähne.
Die Oberflächen zwischen den angrenzenden Zähnen (d. h. die interproximalen Oberflächen) können sehr viel schwieriger zu reinigen sein. Im Allgemeinen sind die einander gegenüberstehenden Oberflächen lediglich durch einen sehr schmalen Spalt voneinander getrennt, der wenig Raum für das Eindringen von Borsten lässt. In vielen Fällen berühren sich die interproximalen Oberflächen von benachbarten Zähnen, was die Aufgabe des Reinigens noch komplizierter macht.
Auch kann es schwierig sein, die Zahnoberflächen unterhalb der Zahnfleischlinie richtig zu reinigen. Zahnseide kann hierbei helfen, die von den meisten Zahnbürsten nicht erreichbaren Bereiche zu reinigen.
Einige zahnreinigende Elemente von Zahnbürsten entfernen Rückstände durch eine reibende Wirkung in gewisser Hinsicht ähnlich, wie der Prophylaxelöffel des Zahnarztes die Zähne reinigt. Derartige Elemente verfügen über weiche, gummiartige Oberflächen, die zur Entfernung von Material durch Reibung und Abrasion an dem Zahn gerieben werden. Diese Arten von Elementen sind auch zur Massage von Zahnfleisch verwendbar. Einige andere zahnreinigende Elemente verfügen über relativ steife Kanten zur Entfernung von Rückständen von dem Zahn durch Schrubben. Obgleich schrubbende Elemente bei der Entfernung schwieriger Rückstände wirksam sein können, können sie auch Schmerz hervorrufen, wenn das Schrubben an druckempfindlichen Zahnfleischoberflächen erfolgt, speziell wenn sie über scharfe Kanten verfügen, die Zahnfleischgewebe aufstoßen können.
In der WO96/15696 wird eine Borstenanordnung für eine Zahnbürste offenbart, bei der der Kopf eine Fläche aufweist, von der ein oder mehrere Streifen eines flexiblen und rückstellfähigen Materials in Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Borstenfläche hervorragen.
Wir haben erkannt, dass bei richtiger Konstruktion und Anordnung in einer Zahnbürste mit anderen zahnreinigenden Elementen ein schrubbendes Element beim Reinigen schwieriger Zahnoberflächen wirksam sein kann und speziell bei interproximalen Bereichen zwischen sich normalerweise berührenden oder sehr eng stehenden Zähnen und Oberflächen unterhalb der Zahnfleischlinie und dennoch gegenüber empfindlichem Zahnfleischgewebe schonend bleiben.
Nach einem der Aspekte der Erfindung umfasst eine Zahnbürste zum Reinigen des interproximalen Bereichs zwischen angrenzenden und normalerweise sich berührenden Zähnen einen Körper, Borsten, die an dem Körper angebracht sind und von diesem abstehen, um eine Bürste zum Reinigen der Zähne zu bilden, sowie eine den Kontakt aufbrechende Rippe, die sich örtlich von einer ebenen Oberfläche des Körpers erstreckt, wobei die Verlängerung der Rippe von dem Körper einen Verlängerungswinkel mit der Oberfläche zwischen etwa 65 und 80 Grad festlegt und wobei die Rippe ein distales Ende hat, das ausreichend dünn ist, so dass die Rippe in der Lage ist die Zähne temporär zu separieren, um in diesen interproximalen Bereich während des Zähneputzens einzudringen und diesen zu reinigen. Die Rippe ist vorzugsweise zwischen den Borsten angeordnet.
In einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke des distalen Endes der Rippe vorzugsweise weniger als etwa 0,005 inch und am meisten bevorzugt weniger als etwa 0,002 inch.
Die Dicke der Rippe legt in einigen konstruktiven Ausführungen einen eingeschlossenen spitzen Winkel zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Rippe zwischen etwa 0,2 und 12 Grad fest. Der eingeschlossene spitze Winkel beträgt bevorzugt zwischen etwa 0,4 und 2,6 Grad und am meisten bevorzugt etwa 2,0 Grad.
Einige der Zahnbürsten der vorliegenden Erfindung haben Rippen, die sich in einem Verlängerungswinkel zwischen etwa 65 und 80 Grad und vorzugsweise etwa 70 und 75 Grad und am meisten bevorzugt etwa 73 Grad erstrecken, wobei der Winkel im Bezug auf den Körper der Zahnbürste gemessen wird. Einige Zahnbürsten der vorliegenden Erfindung verfügen über zwei derartige Rippen, die so angeordnet sind, dass sie sich von dem Körper der Zahnbürste aufeinander zu erstrecken und dazwischen einen eingeschlossenen Winkel zwischen etwa 20 und 50 Grad, vorzugsweise zwischen etwa 30 und 40 Grad und am meisten bevorzugt etwa 34 Grad festlegen.
In einer der Ausführungsformen verfügt die Rippe über 2 normalerweise koplanare Verlängerungen mit separaten distalen Enden und sind miteinander in einem unteren Bereich verbunden, so dass die distalen Enden der Verlängerungen unabhängig auslenkbar sind.
In einer anderen Ausführungsform hat die Rippe einen bandförmigen Schlaufenabschnitt und einen zahnreinigenden Abschnitt. Der bandförmige Schlaufenabschnitt besteht von dem Körper der Zahnbürste ab und hat 2 an dem Körper angebrachte Enden derart, dass der Schlaufenabschnitt von dem Körper weggebogen wird. Der zahnreinigende Abschnitt besteht von dem Schlaufenabschnitt von einer Stelle etwa in der Mitte zwischen den 2 Enden des Schlaufenabschnittes in einer Richtung von dem Körper der Zahnbürste ab. Der Schlaufenabschnitt ist so konstruiert, dass er den zahnreinigenden Abschnitt von dem Körper weg biegt. Der zahnreinigende Abschnitt verfügt vorzugsweise über 2 normalerweise koplanare Verlängerungen, die über separate distale Enden verfügen. Die koplanaren Verlängerungen sind miteinander in einem unteren Bereich derart verbunden, dass die distalen Enden der Verlängerungen unabhängig auslenkbar sind.
In einigen Ausführungsformen ist die Rippe so konstruktiv ausgeführt, dass sie bei längerem Gebrauch ihr Aussehen verändert.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung hat eine Zahnbürste zum Reinigen des interproximalen Bereichs zwischen angrenzenden Zähnen einen Körper, Borsten, die an dem Körper angebracht sind und von diesem abstehen, um eine Bürste zum Reinigen der Zähne zu bilden, sowie eine Rippe. Die Rippe hat 2 breite, einander gegenüberliegende Seiten und ist an dem Körper an einer Basis angebracht, die sich durch die Bürste bis zum distalen Ende erstreckt. Die Rippe hat eine Dicke, die sich vom Körper weg zum distalen Ende verjüngt, wobei die Dicke des distalen Endes der Rippe kleiner ist als etwa 0,005 inch. Die Rippe weist ein Kunststoffharz mit einem Biegemodul zwischen etwa 2.000 und 500.000 pound per square inch (vorzugsweise zwischen etwa 2.000 und 200.000 pound per square inch und am meisten bevorzugt zwischen etwa 10.000 und 100.000 pound per square inch).
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung hat die Zahnbürste zum Reinigen des interproximalen Bereichs zwischen angrenzenden Zähnen einen Körper, mehrfache zahnreinigende Elemente, die an den Körper angebracht sind und von diesem abstehen, sowie eine Rippe. Die Rippe hat 2 breite, einander gegenüberliegende Seiten und ist an dem Körper an einer Basis angebracht, die sich zwischen den zahnreinigenden Elementen erstreckt. Die Rippe hat eine Dicke, die vom Körper weg in Richtung auf das distale Ende spitz zuläuft (die Dicke des distalen Endes der Rippe ist kleiner als etwa 0,005 inch), und die Rippe weist ein Kunststoffharz auf mit einem Biegemodul zwischen etwa 10.000 und etwa 100.000 pound per square inch.
In einigen Fällen kann die Rippe ein Additiv zur Verbesserung der Gleitfähigkeit enthalten, wie beispielsweise Tetrafluorethylen oder Silicon. Andere Additive, wie beispielsweise Aluminiumsilicat, können eingesetzt werden, um eine gewünschte Rippentextur zu vermitteln.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung hat eine Zahnbürste zum Reinigen des interproximalen Bereichs zwischen angrenzenden und sich normalerWeise berührenden Zähnen einen Körper, Borsten, die an dem Körper angebracht sind und von diesem abstehen, um eine Bürste zum Reinigen der Zähne zu bilden, sowie ein kontaktaufbrechendes Mittei, das von dem Körper absteht, wobei das kontaktaufbrechende Mittel so konstruiert ist, dass es temporär die Zähne separiert, um in den interproximalen Bereich einzudringen und diesen durch schrubbende Bewegung zu reinigen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen interproximaler und normalerweise sich berührender Oberflächen zwischen angrenzenden Zähnen gewährt. Das Verfahren umfasst das Bewegen der vorstehend beschriebenen Zahnbürsten quer zum Zahnzwischenraum der angrenzenden Zähne derart, dass die Rippe temporär die Zähne separiert und zwischen die Zähne eindringt, um die interproximalen Oberflächen der Zähne zu schrubben.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen interproximaler Oberflächen zwischen angrenzenden Zähnen gewährt, die durch einen schmalen Spalt separiert sind, indem die vorstehend beschriebenen Zahnbürsten verwendet werden. Dieses Verfahren umfasst das Bewegen der Bürste quer zum Zahnzwischenraum der angrenzenden Zähne derart, dass die Rippe zwischen die Zähne in den schmalen Spalt eindringt, um die interproximalen Oberflächen zu schrubben.
Die Zahnbürste der vorliegenden Erfindung kann ein verbessertes Reinigen interproximaler Oberflächen angrenzender Zähne gewähren, indem diese Oberflächen mit den exponierten Kanten der klingenähnlichen Rippen geschrubbt werden, ohne unakzeptable Unannehmlichkeiten hervorzurufen. Unter typischen Bedingungen können die Rippen in interproximale Bereiche zwischen sehr eng aneinanderliegenden Zähnen eindringen, um die einander gegenüberliegenden Oberflächen der angrenzenden Zähne an ihren engsten Stellen zu schrubben. Selbst bis zu dem Punkt des Separierens sich leicht einander berührender Zähne, um die normalerweise sich berührenden Oberflächen der Zähne zum Reinigen zu exponieren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zahnbürste;
Fig. 1A eine Seitenansicht der Zahnbürste von Fig. 1;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Kopfes der Zahnbürste mit den entfernten Borsten, um die Rippen zu zeigen;
Fig. 3 und 3A veranschaulichen nacheinander die Rippe der Zahnbürste, die in den interproximalen Bereich angrenzender Zähne von oben eindringt;
Fig. 4 und 4A veranschaulichen nacheinander die Rippe der Zahnbürste, die in einen interproximalen Bereich angrenzender Zähne von der Lippenseite eindringt;
Fig. 5 ist eine Ansicht von der Zungenseite einer in einen interproximalen Bereich zwischen den Zähnen eindringenden Rippe;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Rippe;
Fig. 6A eine Seitenansicht der Rippe von Fig. 6;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Rippe;
Fig. 7A eine Seitenansicht der Rippe von Fig. 7;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer Rippe;
Fig. 8A eine Seitenansicht der Rippe von Fig. 8;
Fig. 9 eine Rippe, die in einem spitzen Winkel von einer Fläche der Zahnbürste nach der vorliegenden Erfindung wie beansprucht absteht;
Fig. 10 zwei Rippen in Schrägstellung, die sich aufeinander zu erstrecken.
Bezug nehmend auf Fig. 1 hat eine Zahnbürste 10 einen Kunststoffgriff 12 und eine Bürste 14, die aus einer Vielzahl einzelner Borsten gefertigt ist, die an dem Griff 12 angebracht sind und von diesem abstehen. Rippen 16, die an ihren Unterseiten an dem Griff angebracht sind, verlaufen durch die Bürste und ragen um etwa 0,4 bis 0,6 inch über die Borsten hervor.
Fig. 2 zeigt den Kopf der Zahnbürste 10 mit den entfernten Borsten, um die Rippen 16 zu zeigen. Jede im Spritzguss hergestellte Rippe 16 ist klingenförmig mit einer Dicke, die von einem Maximum an der Basis 18 der Rippe bis zu einer scharfen Kante 20 spitz zuläuft. Die Rippen sind vorzugsweise in einem Insert-Molding-Prozess in den Griff 12 eingearbeitet und so angeordnet, dass sie in Ebenen liegen, die generell senkrecht zur Länge des Griffes stehen. Der konstruktive Aufbau der Rippen ist derart, dass sie flexibel sind, um sich um ihre fest angebrachten Basisflächen 18 zu biegen und bis zu einem begrenzten Grad aus ihren Ebenen heraus verdrillen, um ihren distalen Kanten 20 eine Anpassung an die Zahnoberflächen zu ermöglichen.
Die Hauptfunktion der Rippen 16 besteht darin, die interproximalen Oberflächen zwischen den Zähnen durch schrubbende Bewegung an den Kanten 20, wie die beispielsweise in Fig. 3 und 3A, 4 und 4A und 5 veranschaulicht ist, zu reinigen. In diesen Figuren sind die Borsten der Zahnbürste nicht gezeigt und zum Zwecke der Veranschaulichung lediglich eine der Rippen dargestellt.
Bezug nehmend auf Fig. 3 gleitet die distale Kante 20, wenn die Zahnbürste 10 auf den Oberseiten angrenzender Zähne 22 und 24 in der durch den Pfeil 26 angezeigten Richtung von einer ersten Position (angezeigt mit Hilfe von gestrichelten Linien) zu einer zweiten Position (angezeigt mit Hilfe durchgezogener Linien) bewegt wird, auf der Oberseite des Zahns 22 entlang, und zwar mit der einseitig eingespannten Rippe 16, die durch den Druck zwischen der Zahnbürsten und den Zähnen ausgelenkt wird. Obgleich nicht gezeigt, gilt als selbstverständlich, dass die Borsten der Zahnbürste durch diesen senkrechten Druck ebenfalls ausgelenkt werden. Wenn die Rippe ihre zweite Position am Spalt 28 zwischen den Zähnen erreicht, wird die distale Kante 20 der Rippe auf die interproximale Oberfläche 30 von Zahn 22 gerichtet. Zähne 22 und 24 sind als sich normalerweise berührende Zähne dargestellt mit ihren interproximalen Oberflächen im Kontakt an der Stelle 32.
Bezug nehmend auf Fig. 3A schrubbt die Kante 20, wenn die Richtung des Bürstens gegenüber derjenigen in Fig. 3 umgekehrt wird, was mit Hilfe des Pfeils 34 dargestellt ist, und die Zahnbürste 10 sich von ihrer zweiten Position (angezeigt mit Hilfe der gestrichelten Linien) zu einer dritten Position (angezeigt mit Hilfe durchgezogener Linien) bewegt, an der Oberfläche 30 von Zahn 22, um die Entfernung etwaiger Rückstände auf Oberfläche 30 zu unterstützen. An dieser Stelle der maximalen Eindringung in den Spalt 28 erreicht Kante 20 von Rippe 16 vorzugsweise die Kontaktstelle 32, separiert Zähne 22 und 24 in einem äußerst geringen Betrag (beispielsweise einige Tausendstel etwa eines Inches) temporär, um der Rippe 16 die Reinigung der Oberfläche 30 bis herab zur Stelle 32 zu ermöglichen. Obgleich nicht dargestellt, gilt als selbstverständlich, wie die Zahnbürste mit einer ähnlichen Folge von Bewegungen angewendet werden kann, um die gegenüberliegende Oberfläche 36 des angrenzenden Zahns 24 zu reinigen.
In ähnlicher Weise zeigen Fig. 4 und 4A Rippe 16, die in den interproximalen Spalt zwischen angrenzenden vorderen Backenzähnen 40 und 42 eindringt. In dieser Folge wird die Rippe 16 ausgelenkt dargestellt und erstreckt sich in Bewegungsrichtung, die mit Hilfe des Pfeils 44 angegeben ist. Wenn die Zahnbürste von einer ersten Position (dargestellt mit Hilfe gestrichelter Linien) zu einer zweiten Position (dargestellt mit Hilfe durchgezogener Linien) bewegt wird, schrubbt Kante 20 der Rippe an der facialen Oberfläche 46 von Zahn 40. Beim Erreichen von Spalt 38 ist Kante 20 bereit, gegen die interproximale Oberfläche 48 des angrenzenden Zahns 42 zu schrubben. Zum Zwecke der Veranschaulichung sind die Zähne 40 und 42 an der Stelle 50 in normaler Berührung dargestellt.
Eine weitere Bewegung der Zahnbürste, wie sie in Fig. 4A dargestellt ist, lässt Kante 20 zwischen Zähne 40 und 42 eindringen, separiert temporär die Zähne in einem ausreichenden Maß, um der distalen Kante der Rippe das Reinigen dazwischen zu ermöglichen.
Fig. 5 zeigt Rippe 16, die den Kontakt zwischen den Backenzähnen 52 und 54 separiert, der normalerweise einen Kontakt entlang der Linie A-A ist. Wie in dieser Ansicht anschaulich wird, liegt die Flexibilität der distalen Kante der Rippe ihre Anpassung an die Form der angrenzenden Zähne neben der normalen Kontaktstelle, um wirksamer gegen eine breite Fläche des Zahnes zu schrubben. Gleichzeitig ist die Rippe ausreichend steif, um einem Ausknicken zu widerstehen und zwischen die Zähne einzudringen anders als Borstenfilamente, die über eine sehr geringe Schnittfestigkeit im Vergleich dazu verfügen und dazu neigen, durch den Kontaktbereich zwischen den Zähnen separiert zu werden, sich entweder nach oben oder nach unten von der Linie A-A wegzubeugen. Teilweise aufgrund der klingenähnlichen Konstruktion der Rippe 16 gibt es keine Neigung der Rippe, sich von der Linie A-A und dem Kontaktbereich zwischen den Zähnen wegzubeugen.
Rippe 16 sollte daher so konstruiert sein, dass sie ausreichend biegesteif ist, um einem Ausknicken zu widerstehen, ausreichend dünn ist, um in schmale Spalte zwischen den Zähnen einzudringen, und dennoch nicht zu starr ist, um Unannehmlichkeiten hervorzurufen. In den folgenden Figuren sind 3 bevorzugte Ausführungsformen der Rippe dargestellt.
Bezug nehmend auf Fig. 6 und 6A ist die erste Ausführungsform der Rippe 16a eine massive, sich verjüngende Klinge mit einer rechteckigen Basis 56 um durch einen Insert-Molding-Prozess in den Körper einer Zahnbürste eingesetzt zu werden. Von der Basis 56 erstreckt sich ein sich verjüngender Hauptabschnitt der Rippe in einer Gesamtlänge La von 0,40 inch mit einer Breite Wa von 0,29 inch. Die Klinge läuft von einer Dicke tb,a an der Basis von 0,020 inch bis zu einer Dicke tm,a von 0,008 inch in einem Abstand von 0,25 inch von der Base spitz zu und hat eine Kantendicke tc,a von 0,002 inch. Die Enden der distalen Kante 20 (d. h. die Ecken der Rippe) sind mit einem Radius Ra von 0,10 inch für die Annehmlichkeit gerundet.
Bezug nehmend auf Fig. 7 und 7A ist die zweite Ausführungsform der Rippe 16b eine aufgespaltene, spitz zulaufende Klinge mit einer rechteckigen Basis 58, die lediglich teilweise durch einen Insert-Molding-Prozess in den Zahnbürstenkörper eingesetzt ist. Basis hat eine Gesamthöhe hb von 0,20 inch und eine Breite Wb von 0,29 inch. Die Rippe hat eine Gesamtlänge Lb von 0,55 inch. Die Klinge verjüngt sich in der Dicke von einer Dicke tb,b' an der Basis von 0,020 inch bis zu einer Dicke tm,b von 0,008 inch in einem Abstand von 0,20 inch von der Basis bis zu einer Kantendicke te,b Von 0,002 inch. Die Enden der distalen Kanten 20' sind mit einem Radius Rb von 0,05 inch zur Annehmlichkeit gerundet.
Laborversuche haben eine wesentliche Verbesserung der Eindringung von mit Rippen ausgestatteten Zahnbürsten im Vergleich zu Standard-Zahnbürsten gezeigt. Die Rippen von Fig. 7 und 7A wurden ebenfalls in Fokusgruppen getestet, und es wurde allgemein empfunden, dass sie wie vorgesehen funktionieren. In ersten klinischen Versuchsreihen hat man festgestellt, dass diese Rippen im Bezug auf die Herabsetzung des Blutens und der Zahnfleischentzündung wirksam sind, wobei rauhe Prototyp-Zahnbürsten mit Rippen etwa die gleiche Leistung zeigten wie Qualitätsbürsten ohne Rippen. (Diese ersten klinischen Ergebnisse sind ermutigend, da wir festgestellt haben, dass Bürsten mit Produktionsqualität im typischen Fall in derartigen Untersuchungen Prototyp- Bürsten mit identischen Merkmalen schlagen).
Bezug nehmend auf Fig. 8 und 8A hat die dritte Ausführungsform der Rippe 16c einen dünnen, bandähnlichen Schlaufenabschnitt 60 und einen gespaltenen Klingenabschnitt 62, der von der einen Seite des Schlaufenabschnittes in der Mitte zwischen den zwei Basisenden 64 absteht. Die Basisenden 64 sind in den Körper der Zahnbürste im Insert-Molding-Prozess in unmittelbarer Nähe zueinander eingesetzt, indem sie den Rest des Schlaufenabschnittes 60 exponiert lassen, um als eine Feder zu wirken und den Klingenabschnitt 62 von dem Körper der Zahnbürste wegzuspannen. Der Klingenabschnitt 62 besteht lediglich um einen Abstand von Lc von 0,14 inch von dem Schlaufenabschnitt 60 ab und ist so konzipiert, dass er in die interproximalen Zwischenräume zwischen benachbarten Zähnen in Folge der vorgespannten Last eindringt, die auf den Schlaufenabschnitt 60 aufgetragen ist, wenn der Bürstenabschnitt der Zahnbürste unter Druck quer zu den benachbarten Zähnen hin und her bewegt wird. Die 2 Zipfel des Klingenabschnittes 62 haben distale Endradii Rc von etwa 0,04 inch und laufen in der Dicke von einer Dicke tb,c am Schlaufenabschnitt 60 von 0,015 inch bis zu einer Kantendicke te,c von 0,0034 inch spitz zu. Der Schlaufenabschnitt 60 hat eine Breite Wc von 0,29 inch, eine Gesamtlänge von 1,5 inch und eine Dicke td von 0,010 inch.
Die vorstehenden Figuren veranschaulichen die Rippen als im Allgemeinen senkrecht von einer Fläche des Körpers zur Zahnbürste abstehend. Bezug nehmend auf Fig. 9 haben wir festgestellt, dass eine vorteilhafte Anordnung darin besteht, mindestens eine der Rippen in einen spitzen Winkel α zwischen etwa 65 und 80 Grad und vorzugsweise zwischen etwa 70 und 75 Grad und am meisten bevorzugt etwa 73 Grad zum Körper zu neigen.
Bezug nehmend auf Fig. 10 sind in einer anderen Ausführungsform zwei nebeneinanderstehende Rippen 16' und 16" zueinander unter Bildung eines Winkels α zwischen etwa 20 und 50 Grad, bevorzugt zwischen etwa 30 und 40 Grad und am meisten bevorzugt etwa 34 Grad zwischen ihnen schräg gestellt. Die Rippen 16' und 16" zeigen die Reinigungsbewegung der in Fig. 9 veranschaulichten Rippe mit einer Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung.
Alle drei Ausführungsformen der in Fig. 6, 7 und 8 veranschaulichten Rippen 16 lassen sich mühelos mit Hilfe von Standardmethoden des Spritzgusses aus thermoplastischen Kunstharzen formen. Von uns werden die Rippen gegenwärtig bevorzugt aus Polyamid (z. B. GRILAMID ELY20NZ von EMS American Grilon, Inc. of Sumter, SC) geformt. Andere bevorzugte Materialien schließen Polyurethan-Elastomere ein, wie beispielsweise PELLETHANE 2103 von Dow Chemical Co. in Midland, MI, oder Polyester-Elastomere, wie beispielsweise HYTREL 7246 von DuPont Co. in Wilmington, DE. Geeignete Rippenmaterialien schließen auch Polyolefin-Plastomere und -Elastomere ein sowie Nylone (z. B. Nylon 6/12) und Acetalharze.
Für eine akzeptable Abriebfestigkeit in einer formgepressten Rippe sollten die Flächen des Spritzgussgesenkes bei einer relativ hohen Temperatur gehalten werden (jedoch unterhalb der Schmelztemperatur), um die sich abkühlende Rippe wirksam thermisch zu behandeln und die durch die Scherung beim Auspressen der Schmelze durch den schmalen Formhohlraum hervorgerufenen Spannung zu verringern. Beispielsweise können akzeptable Abriebfestigkeiten einer Nylon-Rippe erzielt werden, indem die Form bei etwa 150º bis 175º Fahrenheit gehalten wird. Zur Orientierung der Molekülketten des Harzes im Bereich der Spitze der Rippe und speziell in Längsrichtung der Rippe kann die Abriebeigenschaften bei Gebrauch besonders erhöhen. Eine solche Orientierung kann in einem Spritzgussprozess dadurch erzielt werden, dass der Spitzenbereich (Längsrichtung zur Rippe) während des Ausformens und Ausstoßens gestreckt wird. Beispielsweise kann ein Formrohling, der zwei gegenüberstehende Rippen aufweist, die an ihren Spitzen verbunden sind, beim Ausstoßen gestreckt werden, indem der Rohling an den zwei Rippenbasen gezogen wird, während der Rohling noch warm ist, was dessen Spitzenbereiche streckt und ausdünnt. Der Rohling kann danach zur Erzeugung 2 Rippen getrimmt werden, die über dünner werdende, abriebfeste Spitzen verfügen. Warmhärtende Kautschukmaterialien können auf Abriebfestigkeit einem Formpressen unterzogen werden. Die Abriebeigenschaften lassen sich auch mit Rippen verbessern, die aus nachhärtbaren Polyurethanen (z. B. PELLETHANE ) geformt werden, indem die Rippen nach dem Formen zur Erhöhung der effektiven relativen Molekülmasse des Polymers vernetzt werden. Die zweikomponentigen Urethane lassen sich auch in der Form mischen.
Alternativ lassen sich die veranschaulichten Rippen auch aus einem Extrusionsteil stanzen, die über ein geeignetes, sich verjüngendes Profil entsprechend dem Seitenprofil der Rippe verfügt. In diesen Fällen kann die Orientierung der Moleküle der Extrusionsteile förderlich sein, um akzeptable Abriebeigenschaften zu vermitteln. Für derartige Fertigungsmethoden können sich Materialien eignen, die normalerweise über eine vernetzte Molekülbindung verfügen, wie beispielsweise Nylone. Das Extrusionsteil kann in einer Querprofilrichtung gestreckt werden, um zumindest einen wesentlichen Betrag der Molekülorientierung in der gewünschten Richtung zu vermitteln. Extrusionsteile mit dicken Kanten und sich verjüngenden Mittelabschnitten lassen sich beim Verlassen des Extrusionswerkzeugs oder in einem nachfolgenden Arbeitsschritt beim erneuten Erwärmen querstrecken, um den sich verjüngenden Mittelabschnitt dünner zu machen und zu orientieren. Eine solch orientiertes Extrusionsteil kann dann anschließend durch einen Stanzeinzug geführt werden, um 2 gegenüberstehende Rippenreihen aus dem Extrusionsteil auszustanzen, wobei die dickeren Kanten der gestreckten Extrusionsteile die Basisflächen der Rippen bilden. Methoden der Nachorientierung von extrudierten Kunstharzen finden sich bei Russell, US-P-4 276 255, und bei Paradis, US-P-4 304 743, die beide hierin als Fundstellen einbezogen sind. Dauerhafte Urethane lassen sich nach der Extrusionserhöhung ihrer relativen Molekülmasse für bessere Abriebeigenschaften härten.
Die Rippen können auch als Abriebindikatoren dienen, um zu signalisieren, wenn die Bürste ersetzt werden sollte. Beispielsweise lassen sich Abschnitte der Rippen so konzipieren, dass sie bei längerem Gebrauch ihr physisches Aussehen (z. B. Farbe) verändern. Dieser Effekt kann beispielsweise durch Coextrudieren eines verschleißanzeigenden, gefärbten Materials mit der Rippenextrusion erzielt werden oder durch Schichten oder Färben der Rippen mit einem Verschleißindikator. Das Kunstharz der Rippe selbst kann ebenfalls so angesetzt sein, dass es bei Gebrauch seine Farbe ändert, um einen Verschleiß anzuzeigen.
Bei den veranschaulichten Geometrien (die über lange, schmale und spitz zulaufende Querschnitte zum Eindringen in schmale Spalten verfügen und eine Basisdicke zwischen etwa 3% und 7% der Rippenlänge haben) sollte, um biegesteif genug konstruiert zu sein und einem Ausknicken bei Eindringung zwischen den Zähnen ausreichend zu widerstehen, der Biegemodul des Rippenmaterials zwischen etwa 2.000 und 500.000 pound per square inch liegen, vorzugsweise zwischen etwa 2.000 und 200.000 pound per square inch und am meisten bevorzugt zwischen etwa 10.000 und 100.000 pound per square inch. Der "Biegemodul" wie er hierin verwendet wird, ist als die Biegefestigkeit des Materials zu verstehen, wie sie durch den Standard ASTM Method D790 festgelegt ist, verfügbar bei der "American Society of Testing of Materials" in West Conshohocken, PA, der hiermit als Fundstelle einbezogen ist.
Die vorgenannten Rippenkonstruktionen wurden alte aus GRILAMID (siehe vorstehend) hergestellt in mit Borsten versehenen Zahnbürsten eingebaut und Laborversuchen in einem Modell für Reinigungswirksamkeit/Plaqueentfernung unterzogen. Die Versuche wurden so ausgelegt, dass die Reinigungsfläche und die interproximale Eindringung unter einer Reihe von vorbestimmten Bedingungen, das Kontrollieren des Betrags der Kraft zum Bürsten, Muster des Bürstens und Dauer des Bürstens bewertet werden können. Alle 3 Rippenkonstruktionen zeigten eine überlegene Eindringung im Vergleich zu Beispielen von gegenwärtigen Zahnbürsten.
Andere Merkmale und Ausführungsformen fallen in den Geltungsbereich der beigefügten Patentansprüche.

Claims

1. Zahnbürste zum Reinigen des interproximalen Bereichs zwischen angrenzenden und sich normalerweise in Kontakt befindlichen Zähnen, aufweisen einen Körper (10), an dem Körper (10) angebrachte und sich von diesem ersteckende Borsten, um eine Bürste (14) zum Reinigen der Zähne zu bilden; sowie eine den Kontakt unterbrechende Rippe (16), die sich von einer lokalen ebenen Oberfläche des Körpers (10) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung der Rippe (16) von dem Körper (10) einen Verlängerungswinkel α mit dieser Oberfläche zwischen etwa 65º und 80º festlegt, wobei die Rippe (16) ein distales Ende (20) hat, das ausreichend dünn ist, so dass die Rippe (16) in der Lage ist, die Zähne vorübergehend zu separieren, um in den interproximalen Bereich einzudringen und diesen beim Zähneputzen zu reinigen.

2. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher die Rippe (16) zwischen den Borsten angeordnet ist.

3. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher die Rippe (16) eine Dicke hat, die sich vom Körper (10) weg zum distalen Ende (20) der Rippe (16) verjüngt.

4. Zahnbürste nach Anspruch 3, bei welcher die Dicke des distalen Endes (20) der Rippe (16) kleiner ist als etwa 0,01270 cm (0,005 inch).

5. Zahnbürste nach Anspruch 4, bei welcher die Dicke des distalen Endes (20) der Rippe (16) kleiner ist als etwa 0,00508 cm (0,002 inch).

6. Zahnbürste nach Anspruch 3, bei welcher die Dicke der Rippe (16) zwischen den zwei gegenüber liegenden Seiten der Rippe (16) einen eingeschlossenen spitzen Winkel zwischen etwa 0,2º und 12º festlegt.

7. Zahnbürste nach Anspruch 6, bei welcher der eingeschlossene spitze Winkel zwischen etwa 0,4º und 2,6º beträgt.

8. Zahnbürste nach Anspruch 6, bei welcher der eingeschlossene spitze Winkel zwischen etwa 2,0º beträgt.

9. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher die Rippe (16) ein Kunststoffharz aufweist mit einem Biegemodul zwischen 140,62 und 35.155 kgf/cm² (2.000 und 500.000 pound per square inch).

10. Zahnbürste nach Anspruch 9, bei welcher die Rippe (16) ein Kunststoffharz aufweist mit einem Biegemodul zwischen 140,62 und 14.062 kgf/cm² (2.000 und 200.000 pound per square inch).

11. Zahnbürste nach Anspruch 10, bei welcher die Rippe (16) ein Kunststoffharz aufweist mit einem Biegemodul zwischen 703, 1 und 7.031 kgf/cm² (2.000 und 500.000 pound per square inch).

12. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher die Rippe (16) ein Kunststoffharz aufweist, ausgewählt aus der Gruppe von elastomeren Materialien, bestehend aus Polyamid, Polyurethan und Polyester.

13. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher die Rippe (16) ein elastomeres Polyamid aufweist.

14. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei welcher der Verlängerungswinkel zwischen etwa 70º und 75º beträgt.

15. Zahnbürste nach Anspruch 14, bei welcher der Verlängerungswinkel etwa 73º beträgt.

16. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der zwei der Rippen (16', 16") so angeordnet sind, dass sie von dem Körper (10) aufeinander zu laufen.

17. Zahnbürste nach Anspruch 16, bei der die verlängerten Rippen (16', 16") an dem Körper (10) voneinander beabstandet sind und dadurch einen eingeschlossenen Winkel zwischen etwa 20º und 50º festlegen.

18. Zahnbürste nach Anspruch 17, bei der der zwischen den Rippen (16', 16") eingeschlossene Winkel zwischen etwa 30º und 40º beträgt.

19. Zahnbürste nach Anspruch 18, bei der der zwischen den Rippen (16', 16") eingeschlossene Winkel etwa 34º beträgt.

20. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Rippe (16b) zwei normalerweise koplanare Verlängerungen aufweist, die separate distale Enden (20') haben und in einem Basisbereich (58) miteinander derart verbunden sind, dass die distalen Enden (20') der Verlängerungen unabhängig auslenkbar sind.

21. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Rippe (16c) einen bandförmigen Schlaufenabschnitt (60) aufweist, der sich von dem Körper (10) erstreckt, wobei der Schlaufenabschnitt (60) zwei Enden (64) hat, die derart an dem Körper angebracht sind, dass der Schlaufenabschnitt (60) von dem Körper (10) weggebogen wird; sowie einen Kontakt unterbrechenden Abschnitt (62), der sich von dem Schlaufenabschnitt (60) von einem Punkt etwa in der Mitte zwischen den Enden (64) des Schlaufenabschnittes (60) in einer Richtung weg von dem Körper (10) der Zahnbürste erstreckt, wobei der Schlaufenabschnitt (60) so konstruiert ist, dass er den Kontakt unterbrechenden Abschnitt (62) von dem Körper (10) wegneigt.

22. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der der Kontakt unterbrechende Abschnitt (62) zwei normalerweise koplanare Verlängerungen hat, die separate distale Enden haben und in einem Basisbereich miteinander derart verbunden sind, dass die distalen Enden der Verlängerungen unabhängig auslenkbar sind.

23. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Rippe (16a) eine distale Kante und eine Seitenkante hat, wobei die distale Kante mit der Seitenkante einen Eckenradius (Ra) festlegt.

24. Zahnbürste nach Anspruch 23, bei der der Eckenradius (Ra) zwischen etwa 0,127 und 0,254 cm (0,05 und 0,1 inch) beträgt.

25. Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Rippe (16) so konstruiert ist, dass sie bei längerem Gebrauch ihr Aussehen verändert.