EP0794714B1 - Material und gerät zur reinigung von oberflächen von zähnen und zahnersatzmaterialien - Google Patents

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EP0794714B1
EP0794714B1 EP95941032A EP95941032A EP0794714B1 EP 0794714 B1 EP0794714 B1 EP 0794714B1 EP 95941032 A EP95941032 A EP 95941032A EP 95941032 A EP95941032 A EP 95941032A EP 0794714 B1 EP0794714 B1 EP 0794714B1
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EP
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cleaning elements
cleaning
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foundation body
tooth
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EP95941032A
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Rainer Dr. Hahn
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04—Arranged like in or for toothbrushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the invention relates to a material for cleaning Surfaces of teeth and denture materials according to the preamble of claim 1 and a device for cleaning surfaces of teeth and denture materials with one made from such a material Piece of cleaning material.
  • Such a cleaning material and such Cleaning devices are known from US Pat. No. 4,030,845.
  • the known material comprises a semi-rigid bendable Base material, which groups of straight bristles and loop-shaped bristles.
  • a tooth cleaning device is described in DE 94 08 268 U1, which as cleaning elements have very thin fibers includes. These are of a coat that stabilizes them surrounded, which in turn in an elastic base layer is embedded. Alternatively, the thin cleaning elements carried by wire-like elastic elements be in turn embedded in a brush head are.
  • Tooth cleaning devices have also been proposed have the elastic foam body (DE-A-36 21 815). These roughly nestle against the tooth surface to One is cleaning the fine surface relief again relying on toothpastes.
  • the present invention aims to provide a material for cleaning teeth further developed according to the preamble of claim 1 be that with him easily and in a short time reliable, residue-free cleaning of the surface relief Tooth and denture surfaces is obtained.
  • the pole chain is the chain in which the Carpet production from the warp thread right side (front) of the carpet becomes. According to DIN 61 151, these are poles Thread pieces of the pile or pile chain, which are between extend the tying or gluing points.
  • the tooth cleaning device shown in Figure 1 has one Handle 10, on which a total designated 12 Cleaning head is detachably attached, e.g. postponed or clipped on.
  • the cleaning head 12 has a flat hollow body trained head body 14 with a rear wall 16 and a front wall 18 and one of these two walls connecting curved edge wall 20.
  • the head body 14 is thus seen essentially in a transverse sectional view rectangular, with the narrow sides of the rectangle are semicircular.
  • a cleaning covering 22 is fitted onto the front wall 18, e.g. glued on (adhesive layer 23) or welded on or attached with a Velcro fastener.
  • the cleaning surface 22 has a flexible base body 24, which is a fabric, knitted fabric, braid, knitted fabric, fleece, a felt, a laid scrim, a film or a composite material be made from several of the aforementioned materials can.
  • Thread-like cleaning elements are on the base body 24 26 first length and thread-like cleaning elements 28 second, longer length attached in the manner of pile threads.
  • the cleaning elements can be attached to the base body on the one hand by pulling in, weaving, gluing or welding of fiber loops or by that fiber sections of the base body are loop-shaped be led out of this, the ends of the Fiber loops can then be cut open.
  • Preferably done fixing the cleaning elements to the base body that the basic body provided with cleaning elements impregnated with a synthetic resin, which after hardening firmly connects the cleaning elements to the base body and at the same time a certain elasticity to the basic body Stiffness gives. Details will be given later described in more detail.
  • multifilament cleaning elements are provided per cm 2 , each comprising 30 individual filaments. Both the short cleaning elements 26 and the long cleaning elements 28 are unraveled at their ends, and the short cleaning elements 26 are additionally crimped and form a felt-like structure. So you have about 12000 active ends of single filaments per cm 2 . This number can be further increased by increasing the number of individual filaments in the individual cleaning element or by setting the same even more densely.
  • the material is a knit velor with two different ones Polyester threads, which are both the main body and also form the two types of cleaning elements.
  • the diameter of the multifilament fibers is approx. 0.5 mm.
  • the basic knitted fabric (basic body) has a weight per unit area of 120 g / cm 2 and is coated with a synthetic resin backing of 75 g / cm 2 .
  • the pile fiber material has a total basis weight of 536 g / cm 2 , of which half is in fibers of 2.3 dtex and 13.9 dtex.
  • Modified such knitted velor materials have a density of 100 to 800 cleaning elements per cm 2 .
  • the optimal density of cleaning elements in individual cases depends on the material from which the cleaning elements consist of their cross-section, their structure (multifil ./. monofil), their conditioning (texturing, Coating, etc.), from their protrusion over the base body, on the properties of neighboring cleaning elements (e.g. length difference, stiffness difference) and also from the grouping or area distribution of the Cleaning elements.
  • the cleaning elements 26 in transverse strip-shaped areas 30 of the Cleaning pad 22 arranged while the long cleaning elements 28 in intermediate transverse strip-shaped areas 32 are provided.
  • the cleaning head 12 seen in supervision about the shape of a peanut, whereby the long axis of the cleaning head is dimensioned that the working surface of the cleaning head two to three Cover adjacent teeth (approx. 15 to 30 mm) can while the height of the cleaning head 12 the height corresponds to a tooth crown (about 5 to 15 mm, preferably about 10 mm).
  • the stripes run Areas 30 and 32 in the longitudinal direction of the cleaning head. Furthermore, is at the edge of the cleaning surface 22 a garland-shaped or coiled further cleaning element 34 (or a plurality of such cleaning elements) intended.
  • the cleaning surface 22 is composed of several parts: In a drop-shaped one on the left in the drawing Part 36 of the cleaning surface 22 are the stripe-shaped Areas 30 and 32 arranged longitudinally while in the one on the right forming the rest of the work surface Part 38 of the cleaning surface 22 the strip-shaped Areas 30 and 32 are oriented transversely.
  • the cross-sectional shape shown in the drawing with concave curvature of the working side is obtained when the cleaning head 12 non-positively on a tooth surface touches down, with the front wall of Base body 24 and foam layer 40 corresponding to the Curvature of the tooth surface is curved. Because the foam layer 40 on the working side of the cleaning head 12 is only thin, the base body 24 can be exercised of pressure on the cleaning head 12 under elastic Deformation of the actual surface of the cleaned Adjust the tooth.
  • the base body 24 On the back reinforced by the foam layer 40 the base body 24 is also a connecting part 42 molded, which is provided with a locking rib 44 which can be clipped into a locking groove 46, which is provided in the end of the handle 10.
  • foam layer 40 instead of the foam layer 40, one can also Use a layer of another elastic plastic, especially the base body with a Soak elastic synthetic resin after curing.
  • the short cleaning elements 26 formed by crimped pieces of thread.
  • the longer ones Cleaning elements 28 are twisted multifilament thread pieces.
  • the long cleaning elements 28 are but the free end sections dissolved, so that the individual tuft-forming filaments 48 of the cleaning elements 28 work with the tooth surface can.
  • These filaments can be in the presence of Tooth pockets 50 between the outside of the considered Tooth 52 and the adjacent gums 54 in the Move the top section of the tooth pocket in and there remove existing contaminants, especially bacteria, Food residues and plaque.
  • the tooth cleaning device according to FIG. 5 has one adapted to the mean curvature of the tooth side surface Basic curvature in the transverse cross section of the cleaning head 12th
  • the basic body carrying the cleaning elements 26 and 28 24 is now in a made of elastic material Head bottom 56 embedded, the substantially circular arc has transverse cross-sectional geometry.
  • the top floor 56 again carries a connecting part 42 to the Attach to a handle.
  • the embodiment of Figure 6 largely corresponds that of Figure 5, with the proviso that the cleaning elements 28 towards the edge of the cleaning head 12 increasingly longer length and towards the center of curvature of the top bottom 56 extend. Same thing applies to the cleaning elements 26.
  • the form Cleaning elements 26, 28 a total of a work surface, whose curvature is slightly smaller than the curvature of the Side surface of tooth 52.
  • Some of the cleaning elements 26 and 28 are abrasive small particles 61 screwed in with in the drawing exaggerated size are shown and when untwisting the Cleaning elements are released.
  • fine particles e.g. fumed silica particles
  • Such fine abrasive particles are then used if you have strong, hard deposits or stubborn discolouration wants to remove.
  • a liquid treatment medium additionally use which deodorants, Flavors (e.g. mint) and active ingredients (e.g. Fluorides, chlorhexidine digluconate, enzymes or the like) contains.
  • This treatment medium 62 can e.g. from one Dropper bottle 64 are delivered. Instead of one You can also use liquid with a corresponding gel Use additives, which is therefore a toothpaste without corresponds to abrasive particles and is applied analogously.
  • the tooth cleaning device shown in FIG. 7 is of a general nature Structure of the tooth cleaning device according to the figure 4 comparable, with the difference that the head body 14 has a convexly curved working side and higher is as the head body shown in Figure 4. Because the reinforcing Foam layer 40 but now over a large one front area has very little wall thickness the head body 14 shown in FIG. 7 deforms slightly and so adapt the outer contour of the tooth 52.
  • the rear half is also of the tubular base body 24 in the rear Section of the foam layer 40 embedded which thus only the back of the head body 14 forms.
  • first elastic layer 66 and a second elastic layer 68 On the inside of the tubular head body 14 is also a first elastic layer 66 and a second elastic layer 68 applied.
  • Layer 68 is softer than layer 66 and has a front boundary surface which is less curved than the front boundary surface of layer 66.
  • Layers 66 and 68 is a progressive elastomeric block spring that is used in strong Press the cleaning head 12 against the tooth 52 in contact to the back of the through the thin section of the foam layer 40 reinforced base body 24 comes. On this way you get an elastic but strong Non-positive connection between the cleaning head 12 and the side Tooth surface.
  • the a user's finger 70 can be slid.
  • On the cleaning head 12 is also still one Cleaning elements occupied web 72 an elastic Clamping section 74 formed around the cleaning head 12 releasably to fix on the finger of the user.
  • this is the cleaning elements 26, 28 supporting body 24 on his Ends with fastening elements 76 shown as eyelets, 78 provided. These are in the free ends of a C-shaped Leaf spring 80 suspended under pretension, see above that the leaf spring 80 just the flexible base body 24 spread out.
  • the leaf spring 80 is in turn at one end neighboring point detachable (e.g. by a screw 82) with the driven part 84 one designated overall by 86 Vibrators connected, which integrated into the handle 10 is.
  • the vibrator 86 operates at a frequency in the range between 50 and 1000 Hz, preferably between 100 and 300 Hz, the amplitude A of the driven part 84 in Range between 1 ⁇ m and 1,000 ⁇ m, preferably between 200 ⁇ m and 500 ⁇ m.
  • the vibrator 86 is thus the basic body carrying the cleaning elements 26, 28 24 reciprocates, the main component of which Movement runs parallel to the handle axis.
  • pressing the base body 24 can adhere to a tooth surface elastic deformation of the leaf spring to the tooth surface to adjust. A smaller proportion of the output movement of the Vibrators 86 then also become perpendicular to the tooth surface Direction effective.
  • an ultrasound generator can also be used be used.
  • the bracket 80 can also to the driven part of a conventional electrical Toothbrush drive can be coupled.
  • the base body 24 with an elastic material 90 soaked and lasting to a shoe tip-like Geometry shaped. Lateral edges of the shaped body 24 sit in slots 91 of a head plate 92, which in turn into a matching end section 93 of a Handle is fitted and clipped.
  • the thickness and hardness of the material soaking the body 90 is selected so that the one in FIG. 11 is at the top Surface of the base body when brushing teeth usual contact pressure concave according to the average curvature the machined tooth surface is bent.
  • the head plate 92 a peripheral edge wall 92-1, which in a peripheral edge wall 93-1 of the holding section 93 fitted is.
  • a mounting pin 92-2 of the head plate 92 engages in a frictional and / or latching manner Attachment opening 93-2 of the holding portion 93.
  • the tooth cleaning device shown in FIG. 12 corresponds essentially that of Figure 1, wherein but a liquid channel 94 is provided in the head body 14 is. This has a plurality on the front of openings 96 through which a treatment liquid through the liquid-permeable base body 24 in the spaces between the cleaning elements 26, 28 can be directed from there to the Work surface of the cleaning head 12 to arrive.
  • the liquid channel 94 stands with a reservoir 98 for the treatment liquid in connection, which in Inside the handle 10 is housed and a Vent 100 with the ambient atmosphere in Connection is established. By shaking the handle 10 you can a small amount of treatment liquid through the openings 96 move.
  • the treatment liquid can be fluorides, for example or other active ingredients and / or plaque stain and / or contain flavors and / or small abrasive particles.
  • the cartridge-like storage container 98 can after removing a cover 102 provided at the end of the handle be replaced.
  • Figure 13 shows various examples of creation of a basic body carrying cleaning elements:
  • threads 104 are twisted multifilament threads, then untangle the free end section of the cleaning elements, so that you have a tuft of individual filaments 48 receives.
  • the production method shown in d) largely corresponds that in a), but the loops 106 are from the Extracted sections of the warp and / or weft threads of the fabric forming the base body 24. This can e.g. in the form of a knitted velor.
  • a fine tissue 114 made of one weldable plastic material such as propylene in folds laid (folds extend perpendicular to the plane of the drawing), and the lowest points of the bottom of Figure 13 Wrinkles are made with welds 116 as well weldable plastic material such as polypropylene Base body 24 connected.
  • weldable fabric 114 with the weldable base body 24 then the upper end portions 118 of the Fabric folds are cut off and you get this way having a very large number of small diameters individual cleaning elements (warp or weft threads of fine tissue 114), but very effective against micro-kinking are protected because they are in frictional engagement Adjacent tissue threads running perpendicular to them are held.
  • the cut open macroscopically Ends the folds of tissue 114 again a work surface that adapt to the macro contour of a tooth surface can.
  • the cleaning elements can each be coated be provided to influence their surface qualities. This is in the case of a monofilament cleaning element shown in Figure 14 (coating 120).
  • the coating material can either be such a which antifungal or antibacterial agents contains, or one that has a wear resistance improving material such as a silica preparation includes.
  • One can optionally in the coating also incorporate small abrasive particles.
  • Coating materials are silanes and silicones or Synthetic resins considered.
  • Figure 15 shows an example of the modification of the Properties of a cleaning element, its basic structure is a single filament thread 122.
  • a matrix material 124 which the various related the coating 120 addressed material components may comprise individually or in combination.
  • the Matrix material 124 obviously also becomes mechanical Strength, in particular the flexibility of the cleaning element deliberately modified.
  • FIG. 16 In the embodiment of Figure 16 are in a monofilament Cleaning element, which consists of a wearing Material is made, small abrasive particles 126 embedded. These are in use of the tooth cleaning element then successively exposed to e.g. stubborn Remove deposits from the tooth surface.
  • the free end portion is another Cleaning element shown, which consists of a multifilament thread made of a weldable plastic material such as Polyester is made.
  • a weldable plastic material such as Polyester
  • the massive end cap 128 can be thereby store a little softer that the end of the thread under turns on greater force, as shown in Figure 18.
  • the end cap 128 is then smaller than a number curved filament sections 130 with the main part of the Cleaning element in connection.
  • FIGS 19 to 21 show that the rigidity of a Cleaning element 28 (or other multifilament cleaning elements by increasing a lower one Main section 132 with a rigidity increasing Resin 124 soaks, a short end portion 134 against it leaves soaked. This is then predominant Part unraveled.
  • the cut looks lengthways the section line XXI-XXI similar to that in Figure 20 shown section, but the resin 124 is different can be.
  • cleaning head 12 shown in FIG one has a central area 136 of cleaning elements 26 and 28 with first medium length and first, high Density, i.e. small distance between the cleaning elements, and an edge area 138 with cleaning elements which in Medium are longer and softer and second, less Density are present, with the distribution between Cleaning elements 26 and 28 can be another and additionally the cleaning elements or a part thereof can also be made of another material.
  • threads 140 and 142 sewn between two base bodies 24, 24 ', which are kept apart.
  • the threads 140 which later form cleaning elements 28 are shown as simple lines. It these are twisted multifilament threads or monofilament threads, the ends of which are chemical Action can be split.
  • the threads 142 which later give the textured, curled cleaning elements 26 are marked by small circles (these circle marks thus do not illustrate the geometry of the Threads).
  • the threads 142 are pretreated so that they then by a physical and / or chemical Treatment to be ruffled. It can here e.g. around threads with a frozen stretch act. As can be seen from the drawing, follow in a thread row two threads 140 on two threads 142.
  • the double fabric shown in sub-figure a) is then cut in the middle by a knife, so that two separate base bodies 24 and 24 'are obtained, each carrying an associated set of pile fibers, as shown in sub-figure b).
  • a material that is also well suited as a cleaning material is a knitted velor with appropriate cleaning elements forming pile loops or pile threads.
  • Pieces of material separated from such material can directly or after shaping for cleaning of teeth or denture materials.
  • the base body 24 consists of any flexible Structure to which cleaning elements are attached in this way be that of the main surface of the main body run away, preferably in a direction perpendicular to this.
  • Such structures are in particular woven fabrics, knitted fabrics, Fleeces, felts or from the aforementioned materials manufactured composite materials.
  • a general further requirement for the used Materials is wear resistance and low solubility in the oral environment, especially in organic ones Acids.
  • Mineral fibers and chemical ones are particularly suitable Fibers made from natural polymers such as cellulose or protein or from synthetic polymers, in particular polyamide, Polyacrylic, polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, Polystyrene, polysulfone and particularly preferably polyester.
  • vegetable fibers are also like Cotton, flax, linen, animal fibers such as wool or silk.
  • Thread cross sections e.g. a triangular thread cross-section be advantageous, e.g. if you want an additional one Cleaning effect through longitudinal edges of the cleaning elements is obtained.
  • the cleaning elements can be before or after their incorporation textured into the base, e.g. curled and / or be charged electrostatically. Furthermore they can at least on sections of their surface restructured or conditioned, that is, in its surface properties be modified. Have here proven physical or chemical processes. In particular, it is provided that the surfaces of the Cleaning elements are treated mechanically, e.g. can be brushed or sanded to the surfaces to roughen at least partially. Furthermore, you can Cleaning elements at least in sections of the same heat treat, e.g. around closed dome-shaped To create fiber ends or secondary and / or tertiary To obtain fiber structures, e.g. tangled or curled Structures. By irradiation, e.g.
  • the cleaning elements are also in condition different sections differently and / or can coat and / or impregnate.
  • the cleaning elements are attached to the base body basically so that the cleaning elements are similar to pile fibers attached to carrier fabrics essentially run vertically away from the body.
  • the cleaning elements can, however, also at a different predetermined angle be employed to the body area.
  • the individual cleaning elements can, as described above, be formed by individual loops of thread, which after they have been cut open a pile of open pile threads form.
  • the loops are thus preferred on the base body attached that only the cleaning side of the cleaning surface 22, but not the back of the fiber protrusions having.
  • the cleaning elements are fixed to the base body easiest by impregnating the base body and / or the foot portion of the cleaning element with a synthetic resin. Instead of or in addition to such an adhesive connection one can carry the cleaning elements Base body at least partially with a compact foam coat.
  • the cleaning surface can be placed on a surface that has a Foil or a flat piece of material, preferably made of Plastic or metal is attached, which one then at the same time as a holding element for the cleaning surface serves in which it is either part of a handle or as a fastener for fixed or detachable Connection with a separate handle is used.
  • the cleaning covering 22 For the production of the cleaning covering 22 are preferred monofilament fibers and multifilament fibers made of twisted Single filaments used, preferably are made of polyester.
  • monofilament fibers are used, their diameter becomes chosen between 1 ⁇ m and 500 ⁇ m, whereby monofilament Fibers with an average diameter between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m and again preferably in the range between 1 ⁇ m and 50 ⁇ m have proven. It goes without saying that one also use fibers with a non-constant fiber diameter can, especially tapered fibers that only in its free end section a diameter in the have areas mentioned above.
  • the middle one lies Diameter between 5 microns and 1,000 microns, where diameter between 10 microns and 500 microns and in particular between 30 ⁇ m and 300 ⁇ m especially proven to have. It has proven particularly useful if you have the Diameter of the individual filaments of these fibers between one tenth and one five hundredth of the fiber diameter chooses, again preferably between one twentieth and a hundredth of the fiber diameter.
  • the flat base body preferably consists of a Base fabric made from a base fiber is. At least one pile fiber is like this in the base fabric incorporated that on the later as a cleaning page serving surface of the base fabric protrude pile loops, while the pile fibers on the back of the base fabric without fiber overhang. The protruding pole loops are then cut open, so that there is unilateral pile.
  • a basic body in the form of a knitted fabric is also suitable with unilaterally protruding loops that be cut open, for example in the manner of a knitted velor.
  • a multifilament pile fiber is particularly preferred, which at the cut fiber ends in a variety small individual filaments fanned out. This will make the total surface active for cleaning.
  • One with the dimensions of the bristle field one conventional toothbrush of comparable size of the cleaning surface 22 enables by the cleaning elements formed pile with an optionally pre-curved one Form of the cleaning surface a safe deposit removal of the spherically curved buccal and oral tooth surfaces and large parts of the approximal and occlusal tooth surfaces as well as in the area of the gingival sulcus.
  • Fiber protrusions of the pile loops have proven successful and / or pile fibers based on the level of the base fabric of between 0.5 mm and 15 mm, preferably between 2 mm and 10 mm and again particularly preferably between 4mm and 8mm, with a value around 8mm being the most preferred is.
  • the pile height is preferably not chosen uniformly; rather, be in different areas of the cleaning site of the cleaning surface 22 different supernatants on not cut pole loops and / or in the sense a pile of pile fibers cut open.
  • Here have particularly mixed surface structures proven with locally regular geometries, e.g. strip-shaped Arrangements of cleaning elements in different Areas of the cleaning surface different are oriented, e.g. in the longitudinal direction or transversal Direction of the cleaning head.
  • the cleaning elements 26 and 28 not only different lengths but also different ones Firmness and different texture, and they can also be made from different base materials consist.
  • the cleaning effect of the cleaning surface 22 can to further improve it by adding Another to the pile fiber mentioned above Pol fiber integrated into the basic fabric.
  • the fiber protrusion this further pile fiber points in the same direction like that of the first pile fiber, with the back of the cleaning surface 22 even after the introduction of second pile fiber preferably no fiber protrusions having.
  • the resulting pole loops of the second In the case of monofilament fibers, pile fibers remain preferred not cut open. Suitable as a second pile fiber a multifilament fiber, the loops of which are particularly good Also cut open at the end.
  • the second pile fiber preference is given to one in the sense of a Fiber crimp uses textured monofilament fiber.
  • textured monofilament fiber By selective texturing of the second pile fiber (e.g. use of modified from the first pile fiber Material that is elastically biased or which compared to chemical and / or physical conditioning processes, especially texturing, is more sensitive as the first pile fiber, fiber crimp is obtained the second pile fibers, so that these, especially in Case of multifilament fibers, partly with each other matted something.
  • the second pile fiber has proven particularly useful to be provided between two webs of the first pile fiber, because in this way the one formed by the first pile fiber Pile is stabilized and an early twisting of the open protrusion of the first pile fibers at the Tooth cleaning is avoided.
  • the fiber protrusion of the second pole loops and / or the second open Pile fibers can either be the same, higher or lower than that of the first pile fiber.
  • Has proven particularly successful a maximum of 5 mm, preferably between 0.5 mm and 2 mm smaller fiber overhang of the second pile fiber compared with the first pile fiber.
  • third and further pile fibers can be used or conventional bristles on the base fabric be attached. If bristles are used, they can also instead of the second pile fibers mentioned above be worked into the base fabric.
  • Fixing the bristles can either be on the base fabric or on adjacent ones Surface section of a head body or grip element.
  • the longitudinal edge areas of the cleaning covering 22 arrange a twisted fiber, which has a feather-like structure.
  • the individual spring-like loops can then be in the train the teeth cleaning by parallel movement of the Cleaning head to the rows of teeth far into the interdental spaces intervention.
  • the length of the cleaning surface 22 is with regard to the average width of two to three neighboring ones Teeth selected, the width of the cleaning surface 22 corresponds essentially to the average height a tooth crown. It has a typical cleaning surface in practice a length of 15 to 30 mm and a height from 5 to 15 mm, preferably a length of 20 mm and a height of 10 mm.
  • the cleaning surface 22 gives an improved Cleaning the proximal surfaces of the teeth and gingival sulcus.
  • the cleaning elements have a certain stiffness and also one if possible have small diameters to also recesses of the Clean fine surface reliefs from tooth surfaces to be able to.
  • the surface hardness of the used Cleaning elements may be slightly larger than the surface hardness the organic plaque structure to organic To be able to remove plaque. It is particularly advantageous it, the surface hardness of the cleaning elements something to choose larger than the surface hardness of in the sense calcified plaque from the beginning of tartar formation. To avoid wear and tear on healthy Dental hard tissue and common dental restoration materials however, one chooses the surface hardness of the cleaning elements smaller than that of the dental hard tissue or of the restoration materials.
  • the cleaning elements vary and are harder and softer Combine cleaning elements with different projections.
  • a tooth cleaning device as it is based on various Exemplary embodiments have been described above its fiber structure is one in comparison to conventional ones Toothbrushes have a significantly larger active cleaning surface compared to conventional bristles much smaller diameter of the active ends of the Cleaning elements an improved cleaning microscopic Allows surface structures.
  • the contact time required for cleaning the Cleaning head 12 compared to the tooth surface with conventional cleaning techniques can be significantly reduced. Due to the improved cleaning effect you can good even with less sophisticated cleaning techniques Get results by doing in almost any way the contact between the cleaning head 12 and the cleaning tooth surface can choose.
  • the tooth cleaning device described also good Results when removing smoky or tea deposits from the surfaces of teeth or dentures achieved.
  • a tooth cleaning device as described above is simply cleaned under running water after use and stored dry in ambient air. Instead can also be used for cleaning and / or storage choose a treatment liquid, e.g. a silica gel or one containing fluoride or chlorhexidine Solution. This prevents agglomeration the fibers with simultaneous disinfection.
  • the cleaning head can be stored up to for the next application from this treatment liquid with active ingredients or with fine abrasive particles be impregnated and / or to maintain its cleaning efficiency be chemically conditioned.

Landscapes

  • Brushes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Material zur Reinigung von Oberflächen von Zähnen und Zahnersatzmaterialien gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Gerät zur Reinigung von Oberflächen von Zähnen und Zahnersatzmaterialien mit einem aus einem solchen Material hergestellten Reinigungsmaterialstück.
Ein derartiges Reinigungsmaterial und ein derartiges Reinigungsgerät sind aus der US 4 030 845 A bekannt. Das bekannte Material umfaßt ein halbstarres biegbares Basismaterial, welches Gruppen gerader Borsten und schleifenförmige Borsten trägt.
In der DE 94 08 268 U1 ist ein Zahnreinigungsgerät beschrieben, welches als Reinigungselemente sehr dünne Fasern umfaßt. Diese sind von einem sie stabilisierenden Mantel umgeben, der seinerseits in eine elastische Basisschicht eingebettet ist. Alternativ können die dünnen Reinigungselemente von drahtähnlichen elastischen Elementen getragen sein, die ihrerseits in einen Bürstenkopf eingebettet sind.
Weitere bekannte Zahnreinigungsgeräte in Form von Zahnbürsten, wie sie z. B. in der DE-A-26 52 744 offenbart sind, haben innerhalb eines Borstenfeldes einige 100 bis etwa 1 500 Borsten, die an der Unterseite eines in der Regel rechteckigen flachen Borstenträgers befestigt sind.
Bei derartigen bekannten Zahnreinigungsgeräten können die einzelnen Borstenenden aufgrund des Borstendurchmessers (0,1 bis 0,3 mm) nicht in das feine Oberflächenrelief der zur reinigenden Zahn- oder Zahnersatzoberflächen eindringen. Man ist daher auf eine Zahnpasta angewiesen, deren feindisperse Partikelzusätze durch die Borstenenden bewegt werden und eine Reinigung des Oberflächenreliefs ermöglichen.
Es wurden auch schon Zahnreinigungsgeräte vorgeschlagen, die elastische Schaumstoffkörper aufweisen (DE-A-36 21 815). Diese schmiegen sich zwar der Zahnoberfäche grob an, zur Reinigung des feinen Oberflächenreliefs ist man aber wieder auf Zahnpasten angewiesen.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein Material zur Zahnreinigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß mit ihm einfach und in kurzer Zeit eine zuverlässige, rückstandsfreie Reinigung des Oberflächenreliefs Zahn- und Zahnersatzoberflächen erhalten wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Zahnreinigungsmaterial mit den mit Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Wie in Koch P.- A. et al. "Großes Textil-Lexikon", Band 2, Stuttgart 1966, Seiten 171 und 172 dargelegt, sind unter Polfäden die Fäden einer Polkette zu verstehen. Die Polkette ist diejenige Kette, bei welcher bei der Teppichherstellung aus dem Kettenfaden die Noppen der rechten Warenseite (Schauseite) des Teppiches gebildet wird. Dabei sind gemäß DIN 61 151 Polnoppen diejenigen Fadenstücke der Pol- oder Florkette, welche sich zwischen den Abbinde- oder Klebestellen erstrecken.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1:
eine Aufsicht auf die Arbeitsfläche eines Zahnreinigungsgerätes;
Figur 2:
eine Aufsicht auf die Arbeitsfläche eines abgewandelten Zahnreinigungsgerätes;
Figur 3:
eine Aufsicht auf die Arbeitsfläche eines nochmals abgewandelten Zahnreinigungsgerätes;
Figur 4:
einen transversalen Schnitt durch ein Zahnreinigungsgerät gemäß einer der Figuren 1 bis 3 im Einsatz an einer lateralen Zahnfläche;
Figur 5:
eine ähnliche Ansicht wie Figur 4, in welcher ein weiter abgewandeltes Zahnreinigungsgerät gezeigt ist;
Figur 6:
eine ähnliche Ansicht wie Figur 5, in welcher ein nochmals abgewandeltes Zahnreinigungsgerät wiedergegeben ist;
Figur 7:
eine ähnliche Ansicht wie Figur 5, mit noch einer weiteren Ausführungsform eines Zahnreinigungsgerätes;
Figur 8:
eine schematische seitliche Ansicht eines auf einen Finger aufgesteckten Zahnreinigungsgerätes;
Figur 9:
einen schematischen longitudinalen Schnitt durch ein weiter abgewandeltes Zahnreinigungsgerät, welches einen Vibrationsantrieb aufweist;
Figur 10:
einen longitudinalen Schnitt durch einen schuhähnlichen Reinigungskopf;
Figur 11:
einen transversalen Schnitt durch den Reinigungskopf von Figur 10 längs der dortigen Schnittlinie XI-XI;
Figur 12:
eine schematische seitliche Ansicht eines weiteren Zahnreinigungsgerätes mit Zufuhr von Behandlungsflüssigkeit zur Arbeitsfläche;
Figur 13:
eine schematische vergrößerte Darstellung, in welcher verschiedene Alternativen zur Anbringung von Reinigungselementen an einem Grundkörper eines Zahnreinigungsgerätes nach einer der Figuren 1 bis 12 wiedergegeben ist;
Figur 14:
einen transversalen, nochmals vergrößerten Schnitt durch ein Monofilament-Reinigungselement von Figur 13;
Figur 15:
einen transversalen Schnitt durch ein abgewandeltes multifiles Reinigungselement für ein Zahnreinigungsgerät nach einer der Figuren 1 bis 12;
Figur 16:
eine ähnliche Schnittansicht wie Figur 15, in welcher ein weiter abgewandeltes monofiles Reinigungselement im Schnitt wiedergegeben ist;
Figur 17:
eine seitliche vergrößerte Aufsicht auf das Ende eines weiter abgewandelten Reinigungselementes;
Figur 18:
eine nochmals vergrößerte seitliche Ansicht eines weiter abgewandelten Reinigungselementes, welches man aus dem in Figur 17 gezeigten herstellen kann;
Figur 19:
eine seitliche Ansicht eines Reinigungselementes, welches teilweise durch Imprägnieren mit Harz versteift ist;
Figur 20:
einen transversalen Schnitt durch das Reinigungselement nach Figur 19 längs der dortigen Schnittlinie XX-XX;
Figur 21:
einen transversalen Schnitt durch das Reinigungselement nach Figur 19 längs der dortigen Schnittlinie XXI-XXI;
Figur 22:
eine Aufsicht auf die Arbeitsfläche eines abgewandelten Zahnreinigungsgerätes; und
Figur 23:
verschiedene Schritte bei der Herstellung eines Zahnreinigungsmateriales mit Streifen aus Reinigungselementen unterschiedlicher Höhe.
Das in Figur 1 gezeigte Zahnreinigungsgerät hat einen Griff 10, auf welchen ein insgesamt mit 12 bezeichneter Reinigungskopf lösbar aufgesetzt ist, z.B. aufgeschoben oder aufgeclipst ist.
Der Reinigungskopf 12 hat einen als flacher Hohlkörper ausgebildeten Kopfkörper 14 mit einer hinteren Wand 16 und einer vorderen Wand 18 sowie einer diese beiden Wände verbindenden gebogenen Randwand 20. Der Kopfkörper 14 ist somit in transversaler Schnittansicht gesehen im wesentlichen rechteckig, wobei die Schmalseiten des Rechteckes halbkreisförmig sind.
Auf die Vorderwand 18 ist ein Reinigungsbelag 22 aufgezogen, z.B. aufgeklebt (Klebstoffschicht 23) oder aufgeschweißt oder mittels eines Klettverschlusses angebracht.
Der Reinigungsbelag 22 hat einen flexiblen Grundkörper 24, der ein Gewebe, Gestrick, Geflecht, Gewirk, Vlies, ein Filz, ein Fadengelege, eine Folie oder ein Verbundmaterial aus mehreren der vorgenannten Materialien sein kann.
An dem Grundkörper 24 sind fadenförmige Reinigungselemente 26 erster Länge und fadenförmige Reinigungselemente 28 zweiter, größerer Länge nach Art von Polfäden angebracht. Das Anbringen der Reinigungselemente am Grundkörper kann zum einen durch Einziehen, Einweben, Ankleben oder Anschweißen von Faserschlaufen erfolgen oder auch dadurch, daß Faserabschnitte des Grundkörpers schlaufenförmig aus diesem herausgeführt werden, wobei die Enden der Faserschlaufen dann aufgeschnitten werden. Alternativ kann man die einzelnen Reinigungselemente mit dem Grundkörper verkleben oder verschweißen. Vorzugsweise erfolgt das Fixieren der Reinigungselemente am Grundkörper dadurch, daß man den mit Reinigungselementen versehenen Grundkörper mit einem Kunstharz tränkt, welches nach dem Aushärten die Reinigungselemente fest mit dem Grundkörper verbindet und gleichzeitig dem Grundkörper eine gewisse elastische Biegesteife verleiht. Einzelheiten werden später noch genauer beschrieben.
In Figur 1 sind der besseren Übersichtlichkeit halber nur verhältnismäßig wenige Reinigungselemente wiedergegeben, es versteht sich aber, daß diese Reinigungselemente in der Praxis in größerer Dichte vorgesehen sind, so daß sich die nebeneinanderliegenden Reinigungselemente gegenseitig abstützen und einen Flor bilden.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel des Materiales hat folgende Eigenschaften:
Pro cm2 sind 400 multifile Reinigungselemente vorgesehen, die jeweils 30 Einzelfilamente umfassen. Dabei sind sowohl die kurzen Reinigungselemente 26 als auch die langen Reinigungselemente 28 an ihren Enden aufgedröselt, und die kurzen Reinigungselemente 26 sind zusätzlich gekräuselt und bilden eine filzähnliche Struktur. Man hat also etwa 12000 aktive Enden von Einzelfilamenten pro cm2. Diese Zahl läßt sich durch Erhöhung der Zahl der Einzelfilamente im einzelnen Reinigungselement oder noch dichteres Setzen derselben weiter erhöhen.
Das Material ist ein Strickvelours mit zwei unterschiedlichen Polyester-Fäden, welche sowohl den Grundkörper als auch die beiden Sorten von Reinigungselementen bilden. Der Durchmesser der multifilen Fasern beträgt ca. 0,5 mm.
Das Grundgestrick (Grundkörper) hat ein Flächengewicht von 120 g/cm2 und ist mit einer Kunstharz-Rückenbeschichtung von 75g/cm2 versehen. Das Polfasermaterial hat ein Gesamtflächengewicht von 536g/cm2, wovon jeweils die Hälfte in Fasern von 2,3 dtex bzw. in Fasern von 13,9 dtex vorliegt.
Abgewandelte derartige Strickvelours-Materialien haben eine Dichte von 100 bis 800 Reinigungselementen pro cm2.
Arbeitet man mit dünnen monofilen Reinigungselementen wird deren Dichte höher gewählt, wobei man die Enden der Monofilament-Reinigungselemente zusätzlich noch chemisch aufspalten kann, wie unten noch genauer beschrieben werden wird.
Die im Einzelfalle optimale Dichte von Reinigungselementen hängt vom Material, aus welchem die Reinigungselemente bestehen, von deren Querschnitt, von deren Aufbau (multifil ./. monofil), von deren Konditionierung (Texturierung, Beschichtung usw.), von deren Überstand über den Grundkörper, von den Eigenschaften benachbarter Reinigungselemente (z.B. Längenunterschied, Steifigkeitsunterschied) und auch von der Gruppierung oder Flächenverteilung der Reinigungselemente ab.
Einzelheiten bezüglich der Geometrie der einzelnen Reinigungselemente sowie des Materiales, aus dem die Reinigungselemente bestehen, werden ebenfalls weiter unter genauer beschrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind die Reinigungselemente 26 in transversalen streifenförmigen Bereichen 30 des Reinigungsbelages 22 angeordnet, während die langen Reinigungselemente 28 in dazwischenliegenden transversalen streifenförmigen Bereichen 32 vorgesehen sind.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, hat der Reinigungskopf 12 in Aufsicht gesehen etwa die Form einer Erdnuß, wobei die lange Achse des Reinigungskopfes so bemessen ist, daß die Arbeitsfläche des Reinigungskopfes zwei bis drei nebeneinanderliegende Zähne (etwa 15 bis 30 mm) überdecken kann, während die Höhe des Reinigungskopfes 12 der Höhe einer Zahnkrone entspricht (etwa 5 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 10 mm).
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 entspricht weitgehend demjenigen nach Figur 1. Funktional entsprechende Komponenten sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals im einzelnen beschrieben.
Bei dem Reinigungsgerät nach Figur 2 verlaufen die streifenförmigen Bereiche 30 und 32 in Längsrichtung des Reinigungskopfes. Ferner ist beim Rand des Reinigungsbelages 22 ein girlandenförmiges oder gewendeltes weiteres Reinigungselement 34 (oder eine Mehrzahl derartiger Reinigungselemente) vorgesehen.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Zahnreinigungsgerät ist der Reinigungsbelag 22 aus mehreren Teilen zusammengesetzt: In einem in der Zeichnung links gelegenen tropfenförmigen Teil 36 des Reinigungsbelages 22 sind die streifenförmigen Bereiche 30 und 32 in Längsrichtung angeordnet, während im rechts gelegenen den Rest der Arbeitsfläche bildenden Teil 38 des Reinigungsbelages 22 die streifenförmigen Bereiche 30 und 32 transversal ausgerichtet sind.
Das in Figur 4 in transversalem Schnitt gezeigte gezeigte Zahnreinigungsgerät hat von der Seite her gesehen ähnliches Aussehen wie das Zahnreinigungsgerät nach Figur 1. Es hat jedoch etwas anderen Aufbau:
Auf einen schlauchförmigen gewobenen Grundkörper 24 sind die Reinigungselemente 26 und 28 aufgebracht. Der von der Reinigungsfläche abgewandte Teil des schlauchförmigen Grundkörpers 24 ist nicht mit Reinigungselementen besetzt.
Auf die Innenseite des schlauchförmigen Grundkörpers 24 ist eine Schaumstoffschicht 40 aufgebracht, wobei deren Dicke bei der Arbeitsfläche des Reinigungskopfes 12 klein ist und im rückwärtigen, von Reinigungselementen freien Bereich groß ist. Zugleich mit dem Anformen der Schaumstoffschicht 40 wird dieser und damit auch dem mit ihr verbundenen Grundkörper 24 eine transversale Querschnittsgeometrie gegeben, die bei unbelastetem Reinigungskopf einem Rechteck mit kreisbogenförmigen Schmalseiten entspricht.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Querschnittsform mit konkaver Krümmung der Arbeitsseite erhält man dann, wenn man den Reinigungskopf 12 kraftschlüssig auf eine Zahnoberfläche aufsetzt, wobei sich die vordere Wand von Grundkörper 24 und Schaumstoffschicht 40 entsprechend der Krümmung der Zahnoberfäche krümmt. Da die Schaumstoffschicht 40 auf der Arbeitsseite des Reinigungskopfes 12 nur dünn ist, kann sich der Grundkörper 24 bei Ausüben von Druck auf den Reinigungskopf 12 unter elastischer Verformung der Ist-Oberfläche des jeweils gereinigten Zahnes anpassen.
An die durch die Schaumstoffschicht 40 verstärkte Rückseite des Grundkörpers 24 ist ferner ein Verbindungsteil 42 angespritzt, welches mit einer Rastrippe 44 versehen ist, die in einer Rastnut 46 eingeclipst werden kann, die im Ende des Griffes 10 vorgesehen ist.
Anstelle der Schaumstoffschicht 40 kann man auch eine Schicht aus einem anderen elastischen Kunststoff verwenden, insbesondere auch den Grundkörper mit einem nach Aushärtung elastischen Kunstharz tränken.
Wie Figur 4 zeigt, sind die kurzen Reinigungselemente 26 durch gekräuselte Fadenstücke gebildet. Die längeren Reinigungselemente 28 sind verdrillte Multifilament-Fadenstücke. Bei den langen Reinigungselementen 28 sind aber die freien Endabschnitte aufgelöst, so daß die einzelnen ein Büschel bildenden Filamente 48 der Reinigungselemente 28 mit der Zahnoberfläche zusammenarbeiten können. Diese Filamente können sich bei Vorliegen von Zahntaschen 50 zwischen der Außenseite des betrachteten Zahnes 52 und dem benachbarten Zahnfleisch 54 in den obersten Abschnitt der Zahntasche hineinbewegen und dort vorhandene Verunreinigungen entfernen, insbesondere, Bakterien, Speiserückstände und Plaque.
Bei dem Zahnreinigungsgerät gemäß Figur 5 hat man eine der mittleren Krümmung der Zahnseitenfläche angepaßte Grundkrümmung im transversalen Querschnitt des Reinigungskopfes 12.
Der die Reinigungselemente 26 und 28 tragende Grundkörper 24 ist nun in einen aus elastischem Material gefertigten Kopfboden 56 eingebettet, der im wesentlichen kreisbogenförmige transversale Querschnittsgeometrie aufweist.
Zwischen den Reinigungselementen 26, 28 sind zusätzlich Borsten 58 vorgesehen, die im im Grundkörper 24 und im Kopfboden 56 festgelegt sind.
In den den Rändern des Reinigungskopfes 12 benachbarten Abschnitten sind Grundkörper 24 und Kopfboden 56 zusätzlich mit weiteren, längeren Borsten 60 verbunden, die strahlenförmig in unterschiedliche Richtung verlaufen, wie aus Figur 5 ersichtlich. Auf diese Weise ist die Krümmung der Arbeitsfläche des Reinigungskopfes 12 wieder der mittleren Krümmung der Zahnseitenfläche angepaßt, und die verlängerten, schräg zur Arbeitsseite des Kopfbodens 56 verlaufenden Borsten 60 können in die oberen Abschnitte von Zahntaschen eingreifen.
Der Kopfboden 56 trägt wieder ein Verbindungsteil 42 zum Anbringen an einen Griff.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 entspricht weitgehend demjenigen nach Figur 5, mit der Maßgabe, daß die Reinigungselemente 28 zum Rand des Reinigungskopfes 12 hin zunehmend größere Länge haben und in Richtung zum Krümmungsmittelpunkt des Kopfbodens 56 hin verlaufen. Gleiches gilt für die Reinigungselemente 26. Dabei bilden die Reinigungselemente 26, 28 insgesamt eine Arbeitsfläche, deren Krümmung etwas kleiner ist als die Krümmung der Seitenfläche des Zahnes 52.
In einige der Reinigungselemente 26 und 28 sind abrasive kleine Partikel 61 eingedreht, die in der Zeichnung mit übertriebener Größe dargestellt sind und beim Aufdrillen der Reinigungselemente freigegeben werden.
Alternativ kann man kleine abrasive Partikel dadurch in den durch die Reinigungselemente 26, 28 gebildeten Flor einbringen, daß man das Zahnreinigungsgerät zwischen dem Zähneputzen in einer Lösung aufbewahrt, in welcher derartige feine Partikel (z. B. pyrogene Siliciumdioxidpartikel) suspendiert sind.
Derartige feine abrasive Partikel werden dann verwendet, wenn man starke, harte Beläge oder hartnäckige Verfärbungen entfernen will.
Da die durch Auflösen der Enden der Reinigungselemente 28 und 60 erhaltenen einzelnen Filamente 48 sehr kleinen Durchmesser haben, können sie auch in feine Vertiefungen des Oberflächenreliefs des Zahnes 52 eindringen und dort vorhandene Verunreinigungen mechanisch entfernen. In vielen Fällen ist es daher beim Einsatz eines solchen Zahnreinigungsgerätes ausreichend, die Zahnoberfläche mit Wasser zu benetzen, welches durch Eintauchen des Reinigungsgerätes in Wasser in den Zwischenräumen zwischen den verschiedenen Reinigungselementen gehalten wird. Das im durch die Reinigungselemente gebildeten Flor gehaltene Wasser dient zugleich als Transportmedium, in welchem sich abgelöste Verunreinigungen von den Spitzen der Reinigungselemente ins Innere des Flors bewegen können. Von dort werden die Verunreinigungen dann beim Reinigen des Reinigungskopfes nach dem Putzen der Zähne bzw. der Prothese ausgewaschen.
Falls gewünscht, kann man aber auch ein flüssiges Behandlungsmedium zusätzlich verwenden, welches Desodorantien, Geschmacksstoffe (z. B. Minze) und Wirkstoffe (z.B. Fluoride, Chlorhexidindigluconat, Enzyme oder dergleichen) enthält. Dieses Behandlungsmedium 62 kann z.B. aus einer Tropfflasche 64 abgegeben werden. Anstelle einer solchen Flüssigkeit kann man auch ein Gel mit entsprechenden Zusätzen verwenden, welches somit einer Zahnpasta ohne abrasive Partikel entspricht und analog angewendet wird.
Das in Figur 7 gezeigte Zahnreinigungsgerät ist vom generellen Aufbau her dem Zahnreinigungsgerät nach Figur 4 vergleichbar, mit dem Unterschied, daß der Kopfkörper 14 eine konvex gekrümmte Arbeitsseite aufweist und höher ist als der in Figur 4 gezeigte Kopfkörper. Da die verstärkende Schaumstoffschicht 40 aber nun über einen großen vorderen Bereich nur sehr geringe Wandstärke hat, kann sich der in Figur 7 gezeigte Kopfkörper 14 leicht verformen und so der Außenkontur des Zahnes 52 anpassen.
Wie aus Figur 7 ersichtlich, ist auch die hintere Hälfte des schlauchförmigen Grundkörpers 24 in den hinteren Abschnitt der Schaumstoffschicht 40 eingebettet, welche somit allein die Rückseite des Kopfkörpers 14 bildet.
Auf die Innenseite des schlauchförmigen Kopfkörpers 14 ist ferner eine erste elastische Schicht 66 und eine zweite elastische Schicht 68 aufgebracht. Die Schicht 68 ist weicher als die Schicht 66 und hat eine vordere Begrenzungsfläche, die schwächer gekrümmt ist als die vordere Begrenzungsfläche der Schicht 66. Die Schichten 66 und 68 stellen eine progressive elastomere Blockfeder dar, die bei starkem Andrücken des Reinigungskopfes 12 an den Zahn 52 in Anlage an die Rückseite des durch den dünnen Abschnitt der Schaumstoffschicht 40 verstärkten Grundkörpers 24 kommt. Auf diese Weise erhält man einen elastischen aber doch starken Kraftschluß zwischen dem Reinigungskopf 12 und der seitlichen Zahnfläche.
Bei dem in Figur 8 gezeigten Zahnreinigungsgerät ist der Reinigungskopf 12 als Fingerkappe ausgebildet, die über den Finger 70 eines Benutzers geschoben werden kann. An den Reinigungskopf 12 ist über einen ebenfalls noch mit Reinigungselementen besetzten Steg 72 ein elastischer Klemmabschnitt 74 angeformt, um den Reinigungskopf 12 lösbar am Finger des Benutzers festzulegen.
Alternativ kann man zur Befestigung des Reinigungskopfes 12 am Finger einen Abschnitt der Fingerkappe durch einen Gummizug ersetzen, so daß die Fingerkappe unter elastischer Umfangsspannung auf einem Fingerende sitzt.
Bei dem Zahnreinigungsgerät nach Figur 9 ist der die Reinigungselemente 26, 28 tragende Grundkörper 24 an seinen Enden mit als Ösen gezeigten Befestigungselementen 76, 78 versehen. Diese sind in die freien Enden einer C-förmigen Blattfeder 80 unter Vorspannung eingehängt, so daß die Blattfeder 80 den flexiblen Grundkörper 24 eben ausspannt.
Die Blattfeder 80 ist ihrerseits an einem dem einen Ende benachbarten Punkt lösbar (z.B. durch eine Schraube 82) mit dem Abtriebsteil 84 eines insgesamt mit 86 bezeichneten Vibrators verbunden, der in den Griff 10 integriert ist. Der Vibrator 86 arbeitet mit einer Frequenz im Bereich zwischen 50 und 1 000 Hz, vorzugsweise zwischen 100 und 300 Hz, wobei die Amplitude A des Abtriebsteiles 84 im Bereich zwischen 1 µm und 1 000 µm, vorzugsweise zwischen 200 µm und 500 µm liegt. Durch den Vibrator 86 wird somit der die Reinigungselemente 26, 28 tragende Grundkörper 24 hin- und herbewegt, wobei die Hauptkomponente dieser Bewegung parallel zur Griffachse verläuft. Beim Andrücken an eine Zahnoberfläche kann sich der Grundkörper 24 unter elastischer Verformung der Blattfeder an die Zahnoberfläche anpassen. Ein kleinerer Anteil der Abtriebsbewegung des Vibrators 86 wird dann auch in zur Zahnoberfläche senkrechter Richtung wirksam.
Anstelle des Vibrators 86 kann auch ein Ultraschallgenerator verwendet werden. Zur Erzeugung einer langsamen Hin- und Herbewegung, der auch weitere z.B. taumelnde Bewegungen überlagert sein können, kann der Bügel 80 auch an das Abtriebsteil eines herkömmlichen elektrischen Zahnbürstenantriebes angekoppelt werden.
Generell gilt für sämtliche in der vorliegenden Beschreibung angesprochene und in der Zeichnung dargestellte Reinigungsköpfe, daß diese wahlweise für eine rein manuelle und für eine maschinell unterstützte Zahnflächenreinigung verwendbar sind. Im ersten Fall sind sie mit einem herkömmlichen Zahnbürstengriff verbunden, im zweiten Fall werden sie durch einen Antrieb in Schwingung versetzt, der ggf. seinerseits zusätzlich manuell geführt wird.
Dabei haben sich folgende Abstimmungen zwischen der Frequenz und der Amplitude der dem Reinigungskopf maschinell aufgeprägten Bewegung als besonders günstig erwiesen:
Frequenz f (Hz) Amplitude (µm)
50 bis 500 50 bis 700
1000 bis 10000 10 bis 400
17000 bis 30000 5 bis 70
Bei dem in den Figuren 10 und 11 gezeigten Zahnreinigungsgerät ist der Grundkörper 24 mit einem elastischen Material 90 getränkt und bleibend zu einer schuhspitzenähnlichen Geometrie geformt. Seitliche Ränder des geformten Grundkörpers 24 sitzen in Schlitzen 91 einer Kopfplatte 92, die ihrerseits in einen passenden Endabschnitt 93 eines Griffes eingepaßt und eingeclipst ist.
Die Dicke und Härte des den Grundkörper tränkenden Materiales 90 ist so gewählt, daß die in Figur 11 oben liegende Fläche des Grundkörpers unter beim Zähneputzen üblichem Anpressdruck konkav gemäß der mittleren Krümmung der bearbeiteten Zahnfläche gebogen wird.
Wie aus den Figuren 10 und 11 ersichtlich, hat die Kopfplatte 92 eine umlaufende Randwand 92-1, welche in eine umlaufende Randwand 93-1 des Halteabschnittes 93 eingepaßt ist. Ein Befestigungszapfen 92-2 der Kopfplatte 92 greift im Reibschluß und/oder verrastend in eine Befestigungsöffnung 93-2 des Halteabschnittes 93 ein.
Das in Figur 12 wiedergegebene Zahnreinigungsgerät entspricht im wesentlichen demjenigen nach Figur 1, wobei aber in dem Kopfkörper 14 ein Flüssigkeitskanal 94 vorgesehen ist. Dieser hat auf der Vorderseite eine Mehrzahl von Öffnungen 96, durch welche eine Behandlungsflüssigkeit durch den flüssigkeitsdurchlässig ausgebildeten Grundkörper 24 in die Zwischenräume zwischen den Reinigungselementen 26, 28 geleitet werden kann, um von dort auf die Arbeitsfläche des Reinigungskopfes 12 zu gelangen.
Der Flüssigkeitskanal 94 steht mit einem Vorratsbehälter 98 für die Behandlungsflüssigkeit in Verbindung, der im Inneren des Griffes 10 untergebracht ist und über eine Entlüftungsöffnung 100 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht. Durch Schütteln des Griffes 10 kann man eine kleine Menge Behandlungsflüssigkeit durch die Öffnungen 96 bewegen.
Die Behandlungsflüssigkeit kann beispielsweise Fluoride oder andere Wirkstoffe und/oder Plaque-Anfärbemittel und/ oder Geschmacksstoffe und/oder kleine abrasive Partikel enthalten. Der kartuschenähnliche Vorratsbehälter 98 kann nach Abnehmen eines am Griffende vorgesehenen Deckels 102 ausgetauscht werden.
Figur 13 zeigt verschiedene Beispiele für das Erzeugen eines Reinigungselemente tragenden Grundkörpers:
Bei a) werden in einen textilen Grundkörper 24 Fäden 104 so eingenäht oder eingetuftet, daß über die Vorderseite des Grundkörpers 24 überstehende Schlaufen 106 erhalten werden. Endabschnitte der Schlaufen 106 sind abgeschnitten, so daß jede Schlaufe nun zwei Reinigungselemente 28 (oder auch 26) bildet.
Sind die Fäden 104 verdrillte Multifilamentfäden, so kann man den freien Endabschnitt der Reinigungselemente aufdröseln, so daß man ein Büschel einzelner Filamente 48 erhält.
Die bei d) gezeigte Herstellungsweise entspricht weitgehend derjenigen bei a), jedoch sind die Schlaufen 106 aus der Grundkörperebene herausgezogene Abschnitte der Kett- und/ oder Schußfäden des den Grundkörper 24 bildenden Gewebes. Dies kann z.B. in Form eines Strickvelours erfolgen.
Bei der bei b) veranschaulichten Herstellungsart sind einzelne monofile, am Ende chemisch in mehrere kleine Monofilamente 108 aufgespaltene Reinigungselemente 110 in die Maschen des gewebten Grundkörpers 24 eingesteckt und durch kleine Klebstoffmengen 112 an ihrem Ort fixiert.
Es versteht sich, daß die vorgenannten Varianten der Fixierung der Reinigungselemente am Grundkörper jeweils für monofile und multifile Reinigungselemente und für unbehandelte (z.B. nicht gespaltene oder nicht aufgedröselte) und behandelte (z.B. texturierte) Reinigungselmente gleichermaßen verwendbar sind.
Schließlich ist bei c) ein feines Gewebe 114 aus einem schweißbaren Kunststoffmaterial wie Propylen in Falten gelegt (Falten erstrecken sich senkrecht zur Zeichenebene), und die in Figur 13 untenliegenden tiefsten Stellen der Falten sind durch Schweißungen 116 mit dem ebenfalls aus schweißbarem Kunststoffmaterial wie Polypropylen hergestellten Grundkörper 24 verbunden. Nach der Verbindung des schweißbaren Gewebes 114 mit dem schweißbaren Grundkörper 24 werden dann die oberen Endabschnitte 118 der Gewebefalten abgeschnitten, und man erhält auf diese Weise eine sehr große Anzahl kleinen Durchmesser aufweisender einzelner Reinigungselemente (Kett- oder Schußfäden des feinen Gewebes 114), die aber sehr effektiv gegen Mikroknickung geschützt sind, da sie im Reibschluß durch benachbarte senkrecht zu ihnen verlaufende Gewebefäden gehalten sind. Makroskopisch geben die aufgeschnittenen Enden der Falten des Gewebes 114 wieder eine Arbeitsfläche vor, die sich der Makrokontur einer Zahnoberfläche anpassen kann.
Die Reinigungselemente können jeweils mit einer Beschichtung versehen sein, um ihre Oberflächenqualitäten zu beeinflussen. Dies ist für den Fall eines monofilen Reinigungselementes in Figur 14 gezeigt (Beschichtung 120).
Das Beschichtungsmaterial kann entweder ein solches sein, welches antimykotische oder antibakterielle Wirkstoffe enthält, oder ein solches, welches ein die Verschleißbeständigkeit verbesserndes Material wie ein Kieselsäurepräparat umfaßt. Wahlweise kann man in die Beschichtung auch kleine abrasive Partikel mit einbauen. Als weitere Beschichtungsmaterialien werden Silane und Silikone oder Kunstharze in Betracht gezogen.
Figur 15 zeigt ein Beispiel für die Modifizierung der Eigenschaften eines Reinigungselementes, dessen Grundstruktur ein Faden mit Einzelfilamenten 122 ist. In die lose Fadenstruktur kann man ein Matrixmaterial 124 einimprägnieren, welches die verschiedenen im Zusammenhang mit der Beschichtung 120 angesprochenen Materialkomponenten einzeln oder in Kombination umfassen kann. Durch das Matrixmaterial 124 wird offensichtlich auch die mechanische Festigkeit, insbesondere die Biegbarkeit des Reinigungselementes gezielt abgeändert.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 16 sind in ein monofiles Reinigungselement, welches aus einem verschleißenden Material hergestellt ist, kleine abrasive Partikel 126 eingebettet. Diese werden im Gebrauch des Zahnreinigungselementes dann sukzessive freigelegt, um z.B. hartnäckige Beläge von der Zahnoberfläche zu entfernen.
In Figur 17 ist der freie Endabschnitt eines weiteren Reinigungselementes gezeigt, welches aus einem Multifilament-Faden aus einem schweißbaren Kunststoffmaterial wie Polyester hergestellt ist. Durch Aufschmelzen des Endes des Reinigungselementes wurde eine massive halbkugelige Endkappe 128 erhalten. Bei einem solchen Reinigungselement ist ein Auffächern der Einzelfilamente nicht möglich.
Falls gewünscht, kann man die massive Endkappe 128 dadurch etwas weicher lagern, daß man das Ende des Fadens unter größerer Kraftanwendung aufdreht, wie in Figur 18 gezeigt. Die Endkappe 128 steht dann über eine Vielzahl kleiner gekrümmter Filamentabschnitte 130 mit dem Hauptteil des Reinigungselementes in Verbindung.
Die Figuren 19 bis 21 zeigen, daß man die Steifigkeit eines Reinigungselementes 28 (oder anderer multifiler Reinigungselemente dadurch vergrößern kann, daß man einen unteren Hauptabschnitt 132 mit einem die Steifigkeit erhöhenden Kunstharz 124 tränkt, einen kurzen Endabschnitt 134 dagegen ungetränkt läßt. Dieser ist dann zum überwiegenden Teil aufgedröselt.
Alternativ kann man den Endabschnitt 134 nach dem Aufdröseln in Einzelfilamente noch mit demselben Kunstharz oder einem andere Festigkeit aufweisenden Kunstharz tränken, wobei man sich auf den nicht aufgedröselten Teil des Endabschnittes 134 beschränken kann oder die Einzelfilamente gleichzeitig mit einer Beschichtung überziehen kann, um bis zu deren Stirnfläche die Steifigkeit zu erhöhen. Bei dieser Variante sieht dann der Schnitt längs der Schnittlinie XXI-XXI ähnlich aus wie der in Figur 20 gezeigte Schnitt, wobei aber das Kunstharz 124 ein anderes sein kann.
Zur Versteifung von monofilen Reinigungselementen kann man diese abschnittsweise mit Kunstharz beschichten, wobei man analog zum vorher beschriebenen Tränken multifiler Reinigungselemente vorgeht.
Bei dem in Figur 22 gezeigten Reinigungskopf 12 hat man einen mittigen Bereich 136 von Reinigungselementen 26 und 28 mit erster mittlerer Länge und erster, hoher Dichte, also kleinem Abstand der Reinigungselemente, und einen Randbereich 138 mit Reinigungselementen, die im Mittel länger und weicher sind und in zweiter, geringerer Dichte vorliegen, wobei auch die Verteilung zwischen Reinigungselementen 26 und 28 eine andere sein kann und zusätzlich die Reinigungselemente oder ein Teil derselben auch aus einem anderen Material gefertigt sein können.
In den Teilfiguren a), b) und c) von Figur 23 sind aufeinanderfolgende Schritte bei der Herstellung eines endlosen samt- oder veloursähnlichen Materiales wiedergegeben, wie es zur Herstellung eines Reinigungsbelages 22 verwendet werden kann:
Zunächst werden zwischen zwei Grundkörpern 24, 24', die auf Abstand gehalten sind, Fäden 140 und 142 genäht. Die Fäden 140, welche später Reinigungselemente 28 bilden sollen, sind als einfache Striche dargestellt. Es handelt sich hierbei um verdrillte Multifilament-Fäden oder um Monofilament-Fäden, deren Enden durch chemische Einwirkung aufspaltbar sind. Die Fäden 142, welche später die texturierten, gekräuselten Reinigungselemente 26 geben sollen, sind durch kleine Kreise markiert (diese Kreismarken veranschaulichen somit nicht die Geometrie der Fäden). Die Fäden 142 sind so vorbehandelt, daß sie anschließend durch eine physikalischen und/oder chemische Behandlung zum Kräuseln gebracht werden. Es kann sich hierbei z.B. um Fäden mit einer eingefrorenen Streckung handeln. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, folgen in einer Fadenreihe jeweils zwei Fäden 140 auf zwei Fäden 142.
Das in der Teilfigur a) gezeigte Doppelgewebe wird anschließend durch ein Messer in der Mitte durchgeschnitten, sodaß man zwei getrennte Grundkörper 24 und 24' erhält, die jeweils einen zugehörigen Satz von Polfasern tragen, wie in der Teilfigur b) dargestellt. Durch Tränken der Grundkörper 24, 24' mit einem Kunstharz und anschließendes Härten des Kunstharzes werden dann die Polfäden an den Grundkörpern bleibend befestigt.
Anschließend werden die Polfäden gleicher Länge jedoch unterschiedlicher Eigenschaften tragenden Grundkörper 24 bzw. 24' zusammen mit ihren Polfäden einer physikalischen und/oder chemischen Behandlung unterworfen, die dazu führt, daß die Fadenstücke 142 eine gekräuselte Struktur annehmen und die Enden der Fadenstücke 140 aufdrehen. Das so erhaltene Material, in welchem jeweils auf zwei lange, am Ende in Einzelfilamente aufgespaltenen Reinigungselemente 28 zwei kurze, gekräuselte Reinigungselemente 26 folgen, ist in der Teilfigur c) von Figur 23 wiedergegeben.
Ein ebenfalls gut als Reinigungsmaterial geeignetes Material ist ein Strickvelours mit entsprechenden Reinigungselemente bildenden Polschlingen oder Polfäden.
Von solchem Material abgetrennte Materialstücke können direkt oder nach einer Formgebung für die Reinigung von Zähnen oder Zahnersatzmaterialien eingesetzt werden.
Für die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt bezüglich Materialwahl, Geometrie und mechanischen Eigenschaften gleichermaßen folgendes:
Der Grundkörper 24 besteht aus einem beliebigen flexiblen Gebilde, an welchem Reinigungselemente so angebracht werden, daß sie von der Hauptfläche des Grundkörpers weglaufen, vorzugsweise in hierzu senkrechter Richtung. Derartige Gebilde sind insbesondere Gewebe, Gewirke, Vliese, Filze oder aus den vorgenannten Materialien hergestellte Verbundmaterialien.
Für die (ggf. unterschiedlichen) Grundmaterialien, aus welchen der Grundkörper 24 und die Reinigungselemente 26, 28 sowie weitere Reinigungselemente hergestellt sind, gilt grundsätzlich, daß es sich um ein biologisch verträgliche, toxikologisch unbedenkliche (auch bezüglich etwa entstehenden Abriebes) und dem intraoralen Milieu standhaltende Materialien handelt. Insbesondere dürfen in ihnen keine Bestandteile von toxikologisch bedenklichem Längen/ Breitenverhältnis enthalten sein oder bei der Anwendung entstehen.
Eine generelle weitere Anforderung an die verwendeten Materialien ist Verschleißbeständigkeit und geringe Löslichkeit im oralen Milieu, insbesondere in organischen Säuren.
Besonders eignen sich mineralische Fasern und chemische Fasern aus natürlichen Polymeren wie Zellulose oder Eiweiß oder aus synthetischen Polymeren, insbesondere Polyamid, Polyacryl, Polypropylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polysulfon und besonders bevorzugt Polyester.
Weitere Materialien für die Fasern, aus denen der Grundkörper 24 aufgebaut ist, sind auch pflanzliche Fasern wie Baumwolle, Flachs, Leinen, tierische Fasern wie Wolle oder Seide.
Die Verbesserung der Verschleißbeständigkeit der Reinigungselemente kann durch Imprägnieren mit Kieselsäurepräparaten verbessert werden. Aus hygienischen Gründen ist eine Beschichtung oder ein Imprägnieren mit antimykotischen oder antibakteriellen Wirkstoffen vorteilhaft.
Wo in der vorliegenden Beschreibung von abrasiven Partikeln gesprochen ist, ist insbesondere an pyrogene Siliziumdioxidpartikel gedacht.
Was die Geometrie der Reinigungselemente betrifft, so haben diese in der Regel kreisförmigen transversalen Querschnitt. Für Spezialfälle können jedoch auch polygonale Fadenquerschnitte, z.B. ein dreieckiger Fadenquerschnitt vorteilhaft sein, z.B. wenn man wünscht, daß eine zusätzliche Reinigungswirkung durch Längskanten der Reinigungselemente erhalten wird.
Die Reinigungselemente können vor oder nach ihrem Einarbeiten in den Grundkörper texturiert, z.B. gekräuselt und/oder elektrostatisch aufgeladen werden. Darüber hinaus können sie wenigsten an Abschnitten ihrer Oberfläche umstrukturiert oder konditioniert, also in ihren Oberflächeneigenschaften modifiziert werden. Hierbei haben sich physikalische oder chemische Verfahren bewährt. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Oberflächen der Reinigungselemente mechanisch behandelt werden, z.B. gebürstet oder geschmirgelt werden, um die Oberflächen zumindest teilweise aufzurauhen. Ferner kann man die Reinigungselemente zumindest in Abschnitten derselben thermisch behandeln, z.B. um kalottenförmige geschlossene Faserenden zu schaffen oder sekundäre und/ oder tertiäre Faserstrukturen zu erhalten, z.B. verknäulte oder gekräuselte Strukturen. Durch Bestrahlen, z.B. mit Gammastrahlen kann man die Reinigungselemente oder den ganzen Reinigungskopf sterilisieren sowie die freien Oberflächenenergie der Reinigungselemente erhöhen bzw. deren Zeta-Potential verändern, was die Reinigungswirkung des Zahnreinigungsgerätes verbessert. Auch durch chemische Konditioniermethoden z.B. eine Behandlung mit Lösungsmitteln, Säuren oder Laugen kann man gezielte Änderungen an den Reinigungselementen vornehmen, z.B. Einzelfilamente oder ganze Reinigungselemente zumindest partiell verschweißen, die Oberfläche der Reinigungselemente aufrauhen oder Enden monofiler Reinigungselemente aufspalten.
Beschichtet man die Oberflächen der Reinigungselemente zumindest teilweise, z.B. mit Silanen und/oder Silikonen und/oder Kunstharzen, oder imprägniert man fadenähnliche aus einer Vielzahl von Einzelfilamenten bestehende Reinigungselemente oder einen mit solchen Reinigungselementen aufgebauten Reinigungsbelag zumindest teilweise mit artgleichen oder artfremden Materialien, vorzugsweise Kunstharzen, so kann man eine gezielte Versteifung einzelner Abschnitte der Reinigungselemente oder ein Verbinden mehrerer benachbarter Reinigungselemente miteinander erzielen.
Bei anderer Wahl der Beschichtungs- oder Imprägnierungsmaterialien kann man die Gefahr eines Agglomerierens von feinen Einzelfilamenten eines Reinigungselementes vermindern.
Es versteht sich, daß man die Reinigungselemente auch in unterschiedlichen Abschnitten unterschiedlich konditionieren und/oder beschichten und/oder imprägnieren kann.
Die Anbringung der Reinigungselemente am Grundkörper erfolgt grundsätzlich so, daß die Reinigungselemente ähnlich zu an Trägergeweben angebrachten Polfasern im wesentlichen senkrecht vom Grundkörper weglaufen. Die Reinigungselemente können jedoch auch in einem anderen vorgegebenen Winkel zur Grundkörperfläche angestellt sein.
Die einzelnen Reinigungselemente können, wie oben beschrieben, durch einzelne Fadenschlingen gebildet sein, die nach ihrem Auftrennen einen Flor aus offenen Polfäden bilden. Die Schlingen werden bevorzugt so auf dem Grundkörper angebracht, daß nur die Reinigungsseite des Reinigungsbelages 22, nicht aber dessen Rückseite Faserüberstände aufweist. Alternativ kann man den Reinigungsbelag auch aus einem Doppelgewebe oder einem dreidimensionalen Gewebe aus textilen Fasern oder Fäden herstellen, bei welchem man durch Schnitte freie Faserenden schafft.
Die Fixierung der Reinigungselemente am Grundkörper erfolgt am einfachsten durch Imprägnieren des Grundkörpers und/oder des Fußabschnittes des Reinigungselementes mit einem Kunstharz. Stattdessen oder zusätzlich zu einer solchen Klebeverbindung kann man den die Reinigungselemente tragenden Grundkörper zumindest teilweise etwa mit einem Kompaktschaum beschichten.
Der Reinigungsbelag kann an einer Unterlage, die eine Folie oder ein flächiges Materialstück, vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall ist, befestigt werden, welches dann gleichzeitig als Halteelement für den Reinigungsbelag dient, in dem es entweder Teil eines Griffes ist oder als Befestigungselement zur festen oder lösbaren Verbindung mit einem separaten Handgriff dient.
Für die Herstellung des Reinigungsbelages 22 werden vorzugsweise monofile Fasern und mulitfile Fasern aus verdrillten Einzelfilamenten verwendet, die vorzugsweise aus Polyester bestehen.
Verwendet man monofile Fasern, so wird deren Durchmesser zwischen 1 µm und 500 µm gewählt, wobei sich monofile Fasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 1 µm und 100 µm und nochmals vorzugsweise im Bereich zwischen 1 µm und 50 µm bewährt haben. Es versteht sich, daß man auch Fasern mit nicht konstantem Faserdurchmesser verwenden kann, insbesondere konisch ausgezogene Fasern, die nur in ihrem freien Endabschnitt einen Durchmesser in den oben genannten Bereichen aufweisen.
Werden multifile Fasern verwendet, so liegt deren mittlerer Durchmesser zwischen 5 µm und 1 000 µm, wobei sich Durchmesser zwischen 10 µm und 500 µm und insbesondere zwischen 30 µm und 300 µm besonders bewährt haben. Dabei hat sich besonders bewährt, wenn man den Durchmesser der Einzelfilamente dieser Fasern zwischen einem Zehntel und einem Fünfhundertstel des Faserdurchmessers wählt, nochmals bevorzugt zwischen einem Zwanzigstel und einem Hundertstel des Faserdurchmessers.
Bevorzugt besteht der flächige Grundkörper aus einem Grundgewebe, welches aus einer Grundfaser hergestellt ist. In das Grundgewebe ist mindestens eine Polfaser so eingearbeitet, daß auf der später als Reinigungsseite dienenden Oberfläche des Grundgewebes Polschlingen überstehen, während die Polfasern auf der späteren Rückseite des Grundgewebes ohne Faserüberstand eingebracht werden. Die überstehenden Polschlingen werden nachher aufgeschnitgen, so daß sich unilateraler Flor ergibt.
Gut geeignet ist auch ein Grundkörper in Form eines Gestrickes mit unilateral überstehenden Schlingen, die aufgeschnitten werden, etwa in Art eines Strickvelours.
Besonders bevorzugt wird eine multifile Polfaser, welche an den aufgeschnittenen Faserenden in eine Vielzahl kleiner Einzelfilamente auffächert. Hierdurch wird die reinigungsaktive Gesamtoberfläche wesentlich erhöht. Bei einer mit den Dimensionen des Borstenfeldes einer herkömmlichen Zahnbürste vergleichbarer Größe des Reinigungsbelages 22 ermöglicht der durch die Reinigungselemente gebildete Flor bei gegebenfalls zusätzlich vorgekrümmter Form der Reinigungsfläche eine sichere Belagsentfernung von den sphärisch gekrümmten bukkalen und oralen Zahnoberflächen sowie von weiten Teilen der approximalen und okklusalen Zahnoberflächen sowie im Bereich des Gingivalsulkus.
Bewährt haben sich Faserüberstände der Polschlingen und/oder Polfasern ausgehend vom Niveau des Grundgewebes von zwischen 0,5 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 2 mm und 10 mm und wiederum besonders bevorzugt zwischen 4 mm und 8 mm, wobei ein Wert bei etwa 8 mm der bevorvorzugteste ist.
Vorzugsweise wird die Florhöhe nicht einheitlich gewählt; vielmehr werden in verschiedenen Bereichen der Reinigungsseite des Reinigungsbelages 22 unterschiedliche Überstände an nicht aufgeschnittenen Polschlingen und/oder im Sinne eines Flors aufgeschnittenen Polfasern gewählt. Hierbei haben sich besonders gemischte Oberflächenstrukturen mit lokal regelmäßigen Geometrien bewährt, z.B. streifenförmige Anordnungen der Reinigungselemente, die in unterschiedlichen Bereichen der Reinigungsfläche unterschiedlich orientiert sind, z.B. in Längsrichtung bzw. transversaler Richtung des Reinigungskopfes.
Dabei haben sich insbesondere solche Geometrien bewährt, bei denen jede zweite Bahn der Polschlingen und/oder der Florfasern gegenüber der jeweils benachbarten Bahn eine Differenz des Faserüberstandes zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm aufweist.
Erzeugt man die unterschiedlichen hohen Reinigungselemente so, wie oben stehend unter Bezugnahme auf Figur 23 beschrieben, so haben die Reinigungselemente 26 und 28 nicht nur unterschiedliche Länge sondern auch unterschiedliche Festigkeit und unterschiedliche Textur, und sie können auch aus unterschiedlichen Grundmaterialien bestehen.
Ferner hat es sich bewährt, in den Randbereichen des Reinigungsbelages 22 höhere Überstände der Polschlingen und/oder der offenen Polfasern zu schaffen als in mittleren Bereichen des Reinigungsbelages. Hierdurch erhält man eine wesentliche Verbesserung der Reinigung der approximalen Zahnoberflächen und des Gingivalsulkus.
Die Reinigungswirkung des Reinigungsbelages 22 kann man ferner noch dadurch verbessern, indem man zusätzlich zur schon oben angesprochenen Polfaser eine weitere Polfaser in das Grundgewebe integriert. Der Faserüberstand dieser weiteren Polfaser zeigt in dieselbe Richtung wie der der ersten Polfaser, wobei die Rückseite des Reinigungsbelages 22 auch nach dem Einbringen der zweiten Polfaser vorzugsweise keine Faserüberstände aufweist. Die resultierenden Polschlingen der zweiten Polfaser bleiben im Falle monofiler Fasern vorzugsweise nicht aufgeschnitten. Als zweite Polfaser eignet sich besonders gut eine multifile Faser, deren Schlingen am Ende ebenfalls aufgeschnitten werden.
Bevorzugt wird für die zweite Polfaser eine im Sinne einer Faserkräuselung texturierte monofile Faser verwendet. Durch selektive Texturierung der zweiten Polfaser (z.B. Verwendung von gegenüber der ersten Polfaser modifiziertem Material, welches elastisch vorgespannt ist oder welches gegenüber chemischen und/oder physikalischen Konditionierverfahren, insbesondere Texturierung, empfindlicher ist als die erste Polfaser, erhält man eine Faserkräuselung der zweiten Polfasern, sodaß diese, insbesondere im Falle von Multifilamentfasern, teilweise mit einander etwas verfilzen.
Besonders bewährt hat sich, die zweite Polfaser jeweils zwischen zwei Bahnen der ersten Polfaser vorzusehen, da auf diese Weise der durch die erste Polfaser gebildete Flor stabilisiert wird und ein frühes Umknicken des geöffneten Überstandes der ersten Polfasern bei der Zahnreinigung vermieden wird. Der Faserüberstand der zweiten Polschlingen und/oder der zweiten geöffneten Polfasern kann entweder gleich, höher oder niedriger sein als der der ersten Polfaser. Besonders bewährt hat sich ein maximal 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2 mm kleinerer Faserüberstand der zweiten Polfaser verglichen mit der ersten Polfaser.
Zusätzlich können noch dritte und weitere Polfasern oder auch konventionelle Borsten an dem Grundgewebe angebracht werden. Verwendet man Borsten, können diese auch anstelle der oben angesprochenen zweiten Polfasern in das Grundgewebe eingearbeitet werden. Verwendet man zusätzlich herkömmliche Borsten, so sieht man für diese vorzugsweise eine Überstandsdifferenz von etwa zwischen -5 mm und +5 mm zum Faserüberstand einer der Polfasern, vorzugsweise der ersten Polfaser vor. Das Festlegen der Borsten kann entweder am Grundgewebe oder an benachbarten Oberflächenabschnittes eines Kopfkörpers oder Griffelementes erfolgen. Vorzugsweise bringt man jeweils zwischen zwei Bahnen aus Polfasern oder Polschlingen Borsten ein, die zwischen 0,5 mm und 2 mm kürzer sind als der Überstand der Polfasern oder Polschlingen.
Zur Verbesserung der Reinigung der approximalen Zahnoberflächen kann man an den längsseitigen Randbereichen des Reinigungsbelages 22 eine zwirnähnliche Faser anordnen, die eine federähnliche Struktur aufweist. Die einzelnen federartigen Schlingen können dann im Zuge der Zahnreinigung durch längsparallele Bewegung des Reinigungskopfes zu den Zahnreihen weit in die Interdentalräume eingreifen.
Vorzugsweise gibt man der durch die Reinigungselemente vorgebenen Arbeits- oder Reinigungsfläche des Reinigungskopfes eine konkave transversale Querschnittsform. Zusätzlich kann man auch die longitudinale Querschnittsform der Reinigungsfläche konkav wählen. Vorteilhafte Krümmungsradien der Reinigungsfläche ergeben sich unter Beachtung der mittleren Krümmung der Zahnkronen oder der Zahnreihen in den korrespondierenden Ebenen.
Die Länge des Reinigungsbelages 22 wird im Hinblick auf die durchschnittliche Breite von zwei bis drei benachbarten Zähnen gewählt, die Breite des Reinigungsbelages 22 entspricht im wesentlichen der durchschnittlichen Höhe einer Zahnkrone. Dabei hat ein typischer Reinigungsbelag in der Praxis eine Länge von 15 bis 30 mm und eine Höhe von 5 bis 15 mm, vorzugsweise eine Länge von 20 mm und eine Höhe von 10 mm.
Durch eine girlandenförmige Ausbildung des Randbereiches des Reinigungsbelages 22 erhält man eine verbesserte Reinigung der Approximalflächen der Zähne und des Gingivalsulkus.
Wie aus der obigen Beschreibung von Ausführungsbeispielen ersichtlich, ist es wichtig, daß die Reinigungselemente eine gewisse Steifheit aufweisen und ferner einen möglichst kleinen Durchmesser haben, um auch Vertiefungen des feinen Oberflächenreliefs von Zahnoberflächen reinigen zu können. Dabei sollte die Oberflächenhärte der verwendeten Reinigungselemente etwas größer sein als die Oberflächenhärte der organischen Plaquestruktur, um organische Plaque entfernen zu können. Besonders vorteilhaft ist es, die Oberflächenhärte der Reinigungselemente etwas größer zu wählen als die Oberflächenhärte von im Sinne von beginnender Zahnsteinbildung verkalkter Plaque. Zur Vermeidung von Verschleißerscheinungen an gesundem Zahnhartgewebe und gebräuchlichen Zahnrestaurationsmaterialien wählt man jedoch die Oberflächenhärte der Reinigungselemente kleiner als die der Zahnhartgewebe bzw. der Restaurationsmaterialien.
Bei gegebenem Material kann man im übrigen die Stärke der Reinigungswirkung über die Größe des Überstandes der Reinigungselemente variieren und härtere und weichere Reinigungselemente unterschiedlichen Überstandes kombinieren.
Ein Zahnreinigungsgerät, wie es anhand verschiedener Ausführungsbeispiele oben beschrieben wurde, weist durch sein Fasergefüge eine im Vergleich zu herkömmlichen Zahnbürsten wesentlich größere aktive Reinigungfläche auf, wobei der verglichen mit herkömmlichen Borsten wesentlich kleinere Durchmesser der aktiven Enden der Reinigungselemente eine verbesserte Reinigung mikroskopischer Oberflächenstrukturen ermöglicht. Dadurch kann die zur Reinigung erforderliche Kontaktzeit des Reinigungskopfes 12 mit der Zahnoberfläche verglichen mit herkömmlichen Reinigungstechniken (Verwendung einer Zahnbürste und Zahnpasta) wesentlich verringert werden. Auf Grund der verbesserten Reinigungswirkung kann man auch mit weniger ausgefeilten Reinigungstechniken gute Ergebnisse erzielen, wobei man in nahezu beliebiger Weise den Kontakt zwischen dem Reinigungskopf 12 und der zu reinigenden Zahnfläche wählen kann. Insbesondere werden mit dem beschriebenen Zahnreinigungsgerät auch gute Ergebnisse beim Entfernen von Raucher- oder Teebelägen von den Oberflächen von Zähnen oder Zahnersatzstoffen erzielt.
Auf Grund der nur kleinen Abmessungen der reinigungswirksamen Enden der Reinigungselemente genügt zur Herabsetzung der Oberflächenspannung der zu reinigenden Oberflächen die Benetzung derselben und der Reinigungselemente mit Wasser oder Speichel. Auf die Verwendung von Reinigungspasten oder Reinigungslösungen, die möglicherweise gesundheitlich bedenkliche Tenside oder andere Additive enthalten, kann verzichtet werden. Auch die Verwendung von Aufschlämmungen an Abrasivteilchen im Sinne einer Zahnpasta ist nicht erforderlich.
Ein Zahnreinigungsgerät, wie es oben beschrieben wurde, wird nach Gebrauch einfach unter fließendem Wasser gereinigt und an Umgebungsluft trocken gelagert. Stattdessen kann man zur Reinigung und/oder Lagerung auch eine Behandlungsflüssigkeit wählen, z.B. ein Kieselsäuregel oder eine fluorid- bzw. chlorhexidinhaltige Lösung. Auf diese Weise verhindert man ein Agglomerieren der Fasern bei gleichzeitiger Desinfektion. Zusätzlich kann der Reinigungskopf bei der Aufbewahrung bis zur nächsten Anwendung aus dieser Behandlungsflüssigkeit mit Wirkstoffen oder mit feinen abrasiven Partikeln imprägniert werden und/oder zur Erhaltung seiner Reinigungseffizienz chemisch konditioniert werden.

Claims (38)

  1. Material zur Reinigung von Oberflächen von Zähnen und Zahnersatzmaterialien mit einem Grundkörper (24) und einer Vielzahl von vom Grundkörper (24) getragener Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110), welche verglichen mit ihrer Länge kleine transversale Abmessungen aufweisen, wobei der Grundkörper (24) ein flexibles, biegbares Gebilde ist und die Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) vom Grundkörper getragen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) nach Art von Polschlingen oder Polfäden vom Grundkörper (24) getragen sind.
  2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Reinigungselemente Monofilamente (110) sind.
  3. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Monofilament-Reinigungselemente (110) zwischen 1 µm und 500 µm, vorzugsweise zwischen 1 µm und 100 µm und wiederum vorzugsweise zwischen 1 µm und 50 µm beträgt.
  4. Material nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Endabschnitte der Monofilament-Reinigungselemente (110) gespalten (108) sind.
  5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60) Multifilament-Fasern sind.
  6. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Endabschnitten (128) zumindest eines Teiles der Multifilament-Reinigungselemente (26, 28) die Einzelfilamente (122) miteinander verbunden sind.
  7. Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente der Fasern in der Nachbarschaft des Endabschnittes (128), in welchen die Einzelfilamente (122) miteinander verbunden sind, voneinander getrennt sind und federnde Filamentabschnitte (130) bilden.
  8. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Endabschnitten der Reinigungselemente (26, 28) die Einzelfilamente ein Filamentbüschel (48) bilden.
  9. Material nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Multifilament-Reinigungselemente (26, 28) zwischen 10 µm und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 500 µm und wiederum vorzugsweise zwischen 50 µm und 300 µm beträgt.
  10. Material nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Einzelfilamente um einen Faktor 10-500, vorzugsweise um einen Faktor 20-100 kleiner ist als der Durchmesser der Reinigungselemente.
  11. Material nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Reinigungselemente (26, 28, 110) jeweils eine verschleißende oder sich im Gebrauch öffenende Grundstruktur (124; 110) und von dieser getragene abrasive Partikel (61; 126) aufweist.
  12. Material nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige (34) der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60) wendel- oder girlandenförmig sind.
  13. Material nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Reinigungselementen (26, 28, 34, 58, 60, 110) solche (26) mit erster Länge und solche (28) mit zweiter Länge sind.
  14. Material nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (26) erster Länge und die Reinigungselemente (28) zweiter Länge in verschachtelten streifenförmigen Bereichen (30, 32) angeordnet sind.
  15. Material nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Teilflächen (36, 38) des Grundkörpers (24) mit unterschiedlich ausgerichteten, vorzugsweise zueinander senkrechten Streifen aus Reinigungselementen (26, 28) unterschiedlicher Höhe belegt sind.
  16. Material nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) pro Flächeneinheit in unterschiedlichen Bereichen (136, 138) des Materiales unterschiedlich groß ist.
  17. Material nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) über den Grundkörper (24) zwischen 0,5 und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm und nochmals vorzugsweise zwischen 4 und 8 mm, insbesondere etwa 8 mm beträgt.
  18. Material nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (26) der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) texturiert ist, z.B. um diese Reinigungselemente zu kräuseln.
  19. Material nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche zumindest eines Teiles der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) zumindest teilweise aufgerauht ist.
  20. Material nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) mit energiereicher Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, Gammastrahlen oder Elektronenstrahlen behandelt sind.
  21. Material nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) mit einem ihre Steifigkeit erhöhenden Material (112; 124) imprägniert oder beschichtet ist.
  22. Material nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der mit ihre Steifigkeit erhöhendem Material (112; 124) imprägnierten oder beschichteten Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) einen Abschnitt (134) aufweist, der nicht imprägniert oder nicht beschichtet oder mit einem die Steifigkeit weniger erhöhenden zweiten Material imprägniert oder beschichtet ist.
  23. Material nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) mit einem antimykotischen und/oder antibakteriellen Wirkstoff imprägniert oder beschichtet ist.
  24. Material nach einem der Ansprüche 1-23, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) ein Gewebe, ein Gestrick, ein Geflecht, ein Gewirk, ein Vlies, ein Filz, ein Fadengelege, eine Folie oder ein ähnliches Gebilde ist, an welchem die Enden der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) festgelegt sind und welches durch ein elastisches Tränkmaterial oder eine elastische Beschichtung zumindest abschnittsweise versteift ist.
  25. Material nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110) herausgezogene Abschnitte von Fäden des aus Fäden aufgebauten Grundkörpers (24) sind.
  26. Material nach einem der Ansprüche 1-25, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) zusätzlich Borsten (58, 60) trägt oder von Borsten durchsetzt wird, deren Länge kleiner ist als die der Reinigungselemente (26, 28, 34, 58, 60, 110).
  27. Gerät zur Reinigung von Oberflächen von Zähnen und Zahnersatzmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Materialstück (22) aus einem Material gemäß einem der Ansprüche 1-26 aufweist, welches konvexe transversale Querschnittsgeomtrie aufweist und mit einem Halteteil (14; 42; 74; 80; 92) verbunden ist.
  28. Gerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß es durch elastische Vorspannung oder plastische Verformung die konvexe transversale Querschnittsgeomtrie aufweist.
  29. Gerät nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) auf einem elastischen Kopfkörper (14) angeordnet ist oder ein Abschnitt eines solchen ist.
  30. Gerät nach einem der Ansprüche 27-29, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialstück (22) vor, beim oder nach dem Aushärten eines in den Grundkörper (24) infiltrierten Tränkmateriales (90) oder Beschichtungsmateriales (40) in die konturierte Form gebracht ist.
  31. Gerät nach einem der Ansprüche 27-30, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsabmessung des Materialstückes (22) etwa 15 bis 30 mm, vorzugsweise 20 mm, und die Breite des Materialstückes (22) etwa 5 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 10 mm, beträgt.
  32. Gerät nach einem der Ansprüche 27-31, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Enden des Materialstückes (22) mit Befestigungsmitteln (76, 78) versehen sind, an welchen ein Haltebügel (80) vorzugsweise unter Vorspannung angebracht ist.
  33. Gerät nach einem der Ansprüche 27-32, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14; 42; 74; 80; 92) vom Abtriebsteil (84) eines Vibrators (86), eines Ultraschallgenerators oder eines elektrischen Zahnbürstenantriebes bewegt wird.
  34. Gerät nach einem der Ansprüche 27-33, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Randes des Materialstückes (22) eine Anordnung wendel- oder girlandenförmiger Reinigungselemente (34) aufweist.
  35. Gerät nach einem der Ansprüche 27-34, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge zumindest eines Teiles der Reinigungselemente (26, 28) zu mindestens einem Paar gegenüberliegender Ränder des Materialstückes (22) hin zunimmt.
  36. Gerät nach einem der Ansprüche 27-35, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der randständigen Reinigungselemente (60) des Materialstückes (22) schräg zur Fläche des Grundkörpers (24) geneigt ist.
  37. Gerät nach einem der Ansprüche 27-36, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) für Flüssigkeit durchlässig ist und seine von den Reinigungselementen (26, 28, 34, 58, 60, 110) abgewandte Seite mit einem Zuführkanal (94) für Behandlungsflüssigkeit in Verbindung steht, der zu einem in einem Griff untergebrachten Vorratsbehälter (98) für Behandlungsflüssigkeit führt.
  38. Gerät nach einem der Ansprüche 27-30, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (24) als Fingerkappe ausgebildet ist.
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