EP0848593B1

EP0848593B1 - Zahnbürste

Info

Publication number: EP0848593B1
Application number: EP96929259A
Authority: EP
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Coronet Werke GmbH
Current assignee: Coronet Werke GmbH
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1996-08-15
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2016-08-15
Also published as: PT848593E; ES2140124T3; CN1105528C; GR3032570T3; NO981001L; US6108849A; JPH11512005A; DE19533144C2; AR003512A1; CN1195971A; WO1997008973A1; ATE186451T1; EP0848593A1; CA2230543A1; DE19533144A1; NO319235B1; IN189226B; BR9610358A; DE59603639D1; NO981001D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste, bestehend aus einem Bürstenkörper aus Kunststoff mit einem Kopf, einem Hals und einem Griff sowie am Kopf befestigten Borstenbündeln.

Zahnbürsten dienen vornehmlich zur Reinigung der Zähne und der Interdentalräume, sollen vielfach aber auch eine Massagewirkung auf die Gingiva bzw. deren Randbereich ausüben. Diese beiden angestrebten Wirkungen einer Zahnbürste laufen an sich einander zuwider. Während die Reinigung der Zähne eine starke Bürstwirkung erfordert, insbesondere um Plaque zu entfernen bzw. die Zahnzwischenräume von Speiseresten zu befreien, muß die Massage der Gingiva zur Vermeidung von Verletzungen (Läsionen) zurückhaltend geschehen. Eine derartige Zahnbürste ist aus der US-A-5 315 732 bekannt.

Weiterhin gegenläufige Forderungen ergeben sich daraus, daS die Bündel bzw. Borsten steif genug sein sollten, um beim Andruck auf die Zahnflächen ausreichend tief in die Zahnzwischenräume einzudringen, andererseits ist die Gingiva gerade im Zahnzwischenraum besonders empfindlich. Hinzukommen im Einzelfall auch Empfindlichkeiten am Zahnhals.

Es ist bekannt, daß die Reinigungswirkung einer Zahnbürste dadurch gesteigert werden kann, daß die Enden der Bündel nicht in einer Ebene liegen, sondern gestuft angeordnet sind (US-A-5,446,940; US-A-5,419,001), um sicherzustellen, daß alle Borsten in reinigendem Eingriff mit den Zahnflächen und den Interdentalräumen stehen und auch beim Bürsten der Kauflächen in alle Senken eindringen. Dabei ergibt sich eine sehr verwickelte Topographie des Borstenbesatzes. Die Herstellung solcher Zahnbürsten ist aufwendig. Zur Massage der Gingiva sind sie völlig ungeeignet, da beim Bürsten nur wenige Bündel wirksam sind.

Weiterhin sind Zahnbürsten mit V-förmig gestellten Bündeln und solchen Bündeln bekannt, bei denen die freien Enden der Borsten auf einer Kegelfläche liegen (DE-A-37 44 630). Damit wird insbesondere das Eindringen der Bündelspitzen in die Interdentalräume gefördert, zugleich aber die Abrasion am Zahn und Zahnhals als auch die Verletzungsgefahr an der Gingiva (Läsionen) vergrößert. In Erkenntnis dieses Nachteils ist bei der bekannten Zahnbürste nur ein mittig angeordnetes Borstenbündel kegelig ausgeführt und zudem über eine Feder in einer Bohrung am Kopf des Bürstenkörpers gelagert. Eine solche Ausführung genügt in keiner Weise den heutigen hygienischen Anforderungen, da sich Reste von Zahnpflegemittel und sonstiger Schmutz in der Bohrung ablagern. Eine effektive Reinigung der Zahnbürste ist unmöglich, so daß nach kurzer Zeit auch die Federfunktion aufgrund der Ablagerungen verloren geht.

Schließlich ist es bekannt (EP-A-0 613 636), den Hals einer Zahnbürste federnd auszubilden, um eine zu hohe Andruckkraft der Borsten zu vermeiden, und zwar unabhängig von der Konturierung der Borstenbündel. Hiermit soll gleichsam gewährleistet werden, daß der Bürstenkopf bei Erreichen eines bestimmten Grenzwertes der Andruckkraft ausweicht. Das gleiche Ziel soll bei einer anderen Zahnbürste (DE-A-42 11 811) dadurch erreicht werden, daß Kopf und Hals der Zahnbürste am Bürstenkörper um ihre Längsachse gelagert sind und sich beim Überschreiten des Grenzwertes um ihre Längsachse verdrehen, so daß die Borsten außer Eingriff kommen. Auch hierbei wird auf die Effektivität der Reinigung und Massage keinerlei Rücksicht genommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnbürste so auszubilden, daß bei einer einwandfreien Reinigungswirkung an sämtlichen Zahnflächen und in den Zahnzwischenräumen eine gleichwohl zurückhaltende Massage der Gingiva möglich ist und Abrasionen am Zahn und Zahnhals als auch Läsionen an der Gingiva vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Zahnbürste, die aus einem Bürstenkörper aus Kunststoff mit einem Kopf, einem Hals und einem Griff sowie am Kopf befestigten Borstenbündeln besteht, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die freien Enden der Borsten zumindest eines Teils der Bündel auf einer etwa kegelförmigen Hüllfläche mit einem Kegelwinkel α = 30° bis 90° liegen und der Hals des Bürstenkörpers bei einer auf die Borsten wirkenden Andruckkraft K = 500 bis 1200 g federnd ausweicht und die Andruckkraft umso größer ist, je kleiner der Kegelwinkel α ist.

Beim Ansetzen der Zahnbürste weichen die längeren Borsten der kegelförmigen Borstenbündel in die Zahnzwischenräume aus und reinigen die einander zugekehrten Zahnflächen, während die kürzeren Borsten für eine ausreichende Reinigung der Außen- bzw. Innenflächen des Zahns sorgen. Bei stärkerem Andruck weichen die Bündel aus. Die mit den Zahnflächen in Eingriff stehenden Borsten haben dann eine mehr schabende Wirkung mit ihrer Mantelfläche, während die umverformten Borsten weiterhin in den Zahnzwischenräumen wirksam sind. Bei zu starkem Andruck weicht der Hals der Zahnbürste federnd aus, so daß der Andruck auf die Zähne oder die Gingiva nicht weiter gesteigert werden kann. Dadurch werden die Zähne vor Abrasionen und die Gingiva vor Verletzungen geschützt. Die Federkraft des Halses wird in Abhängigkeit von dem gewünschten Kegelwinkel der Borstenbündel so gewählt, daß der Hals umso eher ausweicht, je größer der Kegelwinkel ist. Es stehen deshalb der Kegelwinkel und die Andruckkraft in einem etwa umgekehrt proportionalen Verhältnis.

Vorzugsweise besitzen die Borstenbündel einen Kegelwinkel zwischen 50° und 70° und wird der Hals konstruktiv so ausgelegt, daß er bei einer Andruckkraft zwischen 700 und 900g ausweicht.

Die Einstellung der Andruckkraft kann auf verschiedene Art und Weise geschehen, z.B. durch entsprechende Gestaltung des Querschnitts des Halses und damit dessen Trägheitsmomentes. Ferner kann die Biegefestigkeit des Halses durch die Art des Kunststoffs beeinflußt werden. Weiterhin kann am Hals eine Feder angeordnet, beispielsweise eingelegt oder integriert werden. Es können diese Maßnahmen natürlich auch miteinander kombiniert werden. Dabei ist es ferner möglich, die Andruckkraft auf die physiologischen Besonderheiten der Benutzer einzustellen, beispielsweise wird man bei Kinderzahnbürsten die Andruckkraft niedriger als bei Erwachsenen wählen. Gleiches gilt für Benutzer mit empfindlichen oder weniger empfindlichen Zahnhälsen oder Zahnfleisch.

In allen Fällen sollten die freien Enden der Borsten sphärisch vorzugsweise halbkugelig gerundet sein.

Die Wirkung der Bündel kann ferner durch deren Querschnitt beeinflußt werden. Beispielsweise können die Bündel einen kreisrunden, ovalen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.

In gleicher Weise läßt sich die Reinigungswirkung durch unterschiedliche Steifigkeit bzw. Härtegrade der Borsten eines einzelnen Bündels oder einzelner Bündel gegenüber anderen Bündeln beeinflußen.

Schließlich ist von Vorteil, wenn die Bündel an einem Träger angeordnet sind, der am Kopf auswechselbar festgelegt ist, um bei Abnutzung nur den Träger mit den Bündeln austauschen zu müssen, womit eine umweltschonende Ausführung geschaffen ist.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, daß sich der Kopf in Richtung zu seinem freien Ende konisch bzw. keilförmig verjüngt, womit insbesondere auch enge bzw. schlecht zugängliche Bereiche in der Mundhöhle erreichbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt einer Zahnbürste;
Fig. 2: eine Draufsicht der Zahnbürste gemäß Fig. 1;
Fig. 3: eine vergrößerte Ansicht des Halses der Zahnbürste im Bereich III der Fig. 1;
Fig. 4: eine vergrößerte Ansicht im Bereich des Kopfes der Zahnbürste;
Fig. 5: einen schematischen Ausschnitt aus dem Frontzahnbereich während des Reinigens der Zahnvorderseite;
Fig. 6: einen der Fig. 5 entsprechenden Ausschnitt während der Reinigung der Zahnrückseite;
Fig. 7, 8: je eine der Fig. 5 bzw. 6 entsprechende Darstellung bei Überschreiten der zulässigen Andruckkraft;
Fig. 9: einen Ausschnitt aus dem Backenzahnbereich beim Reinigen der Kauflächen und
Fig. 10: eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung bei Überschreiten der zulässigen Andruckkraft.

Die Zahnbürste gemäß Figur 1 besteht aus einem Kopf 1 und einem langgestreckten Griff 2, die über einen schlanken Hals 3 miteinander verbunden sind. Im Bereich des Halses 3 ist bei der gezeigten Ausführungsform ein Federteil 4 eingebettet. Die Zahnbürste kann beispielsweise im Wege des Spritzgießens hergestellt und dabei das Federteil 4 umspritzt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist also die Feder allseitig von Kunststoff umgeben. Sie weist, wie Figur 3 zeigt, ein flaches, blattförmiges Hauptteil 5 auf, das im Bereich seiner Enden mit quer zu seiner Erstreckung verlaufenden Vorsprüngen 6, 7 versehen ist. Diese Vorsprünge können zum Verankern des Federteils im umspritzten Kunststoff dienen. Sie ragen vorzugsweise bis an die Oberfläche des Halses 3 und können an ihrer Oberfläche zusätzlich als Informationsträger dienen. Durch die blattförmige Ausbildung des Hauptteils 5 ist gewährleistet, daß der Hals im wesentlichen nur in der Ebene federnd ausweichen kann, die der Zwischenebene entspricht, und nicht quer dazu.

Der Griff 2 weist in seinem verdickten Mittelbereich in den Kunststoff eingebettete Griffelemente 10, 11 auf, wobei das obere Griffelement 10 eine relativ große Griffläche 12, das untere Griffelement 11 eine etwas kleinere Griffläche 13 bietet. Die Griffelemente bestehen vorzugsweise aus einem Elastomer und können an ihrer freien Oberfläche zusätzlich mit einem reibungserhöhenden Profil, z.B. in Form von Rillen 14, versehen sein, die vorzugsweise in geschlossenen, konzentrischen Ovalen verlaufen und damit der Form der Fingerkuppe angepaßt sind.

An dem Kopf 1 des aus Kunststoff bestehenden Bürstenkörpers sind Borstenbündel 15 befestigt, z.B. aufgeschweißt, eingespritzt oder in anderer Weise verankert. Die Borstenbündel sind in mehreren parallelen Reihen in Richtung der Längsachse des Bürstenkörpers und quer dazu angeordnet, gegebenenfalls auch gegeneinander versetzt. Die Borstenbündel können unterschiedlich lang sein und auch beliebige Querschnitte - rund, oval, mehreckig - aufweisen. Einzelne Borsten innerhalb eines Bündels oder aber die Bündel untereinander können eine unterschiedliche Härte bzw. Biegesteifigkeit besitzen, beispielsweise unterschiedliche Durchmesser aufweisen oder aber aus Kunststoff in verschiedener Biegesteifigkeit bestehen.

Die Borsten einiger Bündel 15, vorzugsweise jedoch aller Bündel, sind innerhalb des Bündels unterschiedlich lang ausgebildet, so daß ihre freien Enden auf einer kegelförmigen Hüllfläche 16 liegen. Der Kegelwinkel α kann dabei im Bereich von 30 bis 90°, vorzugsweise im Bereich von 50° bis 70° liegen.

Der die Borstenbündel 15 aufnehmende Kopf 1 ist in der Zeichenebene der Figur 1 keilförmig ausgebildet. Es laufen also die Oberseite 17 und die Unterseite 18 zum Kopfende keilförmig aufeinander zu. In der Ebene senkrecht dazu, die in Figur 2 gezeigt ist, läuft der Kopf konisch zu, wie dies die Seitenflächen 19, 20 erkennen lassen.

Bei Benutzung der Zahnbürste kann der Kopf 1 durch die Federwirkung des Halses 3 ausweichen. Dabei ist die Federwirkung so eingestellt, daß der Kopf 1 bei einer Andruckkraft K zwischen 500 und 1200 g je nach Größe des Kegelwinkels α federnd zurückweicht. Je kleiner der Kegelwinkel α ist, umso höher kann die Andruckkraft K gewählt werden. Sie liegt beispielsweise für den bevorzugten Bereich α = 50° bis 70° zwischen 700 und 900 g.

Die Figuren 5 bis 8 zeigen die Zahnbürste in einer Benutzungsphase im Frontzahnbereich des Gebisses. Mit dem Bezugszeichen 22 sind die Zahnpositionen 1/2/3/4 gezeigt. Figur 5 zeigt den Putzvorgang beim Reinigen der Außenseite der Zähne 22, Figur 6 einen Putzvorgang beim Reinigen der Innenseite. Hieraus wird zunächst deutlich, daS während des Putzvorgangs und weitgehend unabhängig von der Bürstenführung die kegeligen Borstenbündel in die Zahnzwischenräume abgedrängt werden und dort ihre Reinigungswirkung entfalten, beim leichten Anheben der Zahnbürste jedoch die Zahnflächen bearbeiten. Beim Bürsten der nicht gezeigten Gingiva hingegen, weichen die Borsten nicht oder nur wenig aus, so daß sämtliche Bündel ihre Massagewirkung entfalten. Wird jedoch der Andruck zu groß, wie dies in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, gibt der Hals 3 des Bürstenkörpers federnd nach und kann der Kopf folglich ausweichen, so daß Schädigungen sowohl am Zahn, als auch am Zahnfleisch vermieden werden.

Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Putzphase beim Reinigen der Kauflächen der Backenzähne 23. Auch hier dringen die kegeligen Borstenbündel in die Senken der Kaufläche und in den Interdentalraum ein. Beim Putzvorgang verändern sich ständig die Anstellwinkel der Borsten, so daß die gesamte Kaufläche wirksam gereinigt wird. Bei Erhöhen des Andrucks biegen sich die Borstenbündel 15 durch (Fig. 10) und gibt schließlich der Hals federnd nach, sobald eine auf den Kegelwinkel der Borstenbündel abgestimmte Andruckkraft überschritten wird.

Claims

Zahnbürste, bestehend aus einem Bürstenkörper aus Kunststoff mit einem federnd answeichenden Kopf (1), einem Hals (3) und einem Griff (2) sowie am Kopf befestigten Borstenbündeln (15) mit kegelig geformten Bündelenden, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Borsten zumindest eines Teils der Bündel auf einer etwa kegelförmigen Hüllfläche (16) mit einem Kegelwinkel α = 30° bis 90° liegen und der Hals des Bürstenkörpers bei einer auf die Borsten wirkenden Andruckkraft K = 500 bis 1200 g federnd ausweicht und die Andruckkraft K umso größer ist, je kleiner der Kegelwinkel α ist.
Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel α im Bereich von 50° bis 70° und der Hals (3) bei einer Andruckkraft K zwischen 700 und 900 g ausweicht.
Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien der Enden der Borsten sphärisch, vorzugsweise halbkugelig gerundet sind.
Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borstenbündel (15) einen kreisrunden, ovalen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten eines Bündels (15) oder einzelne Bündel gegenüber anderen Bündeln verschiedene Härtegrade aufweisen.
Zahnbürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckkraft, die zum Ausweichen des Kopfs (1) führt, durch den Querschnitt des Halses (3) und/oder durch die Auswahl des Kunststoffs des Bürstenkörpers und/oder durch eine am Hals angeordnete Feder (4) einstellbar ist.
Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündel (15) an einem Träger befestigt sind, der am Kopf (1) des Bürstenkörpers auswechselbar festgelegt ist.
Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (1) sich in Richtung zu seinem freien Ende konisch bzw. keilförmig verjüngt.