EP2150147A1 - Vorrichtung zur zahn- und/oder mundreinigung und verfahren zur herstellung - Google Patents

Vorrichtung zur zahn- und/oder mundreinigung und verfahren zur herstellung

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EP2150147A1
EP2150147A1 EP08735403A EP08735403A EP2150147A1 EP 2150147 A1 EP2150147 A1 EP 2150147A1 EP 08735403 A EP08735403 A EP 08735403A EP 08735403 A EP08735403 A EP 08735403A EP 2150147 A1 EP2150147 A1 EP 2150147A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
functional body
functional
longitudinal
enveloping
tool carrier
Prior art date
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EP08735403A
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English (en)
French (fr)
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EP2150147B1 (de
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Stefan Schamberg
Jens STÖRKEL
Tilmann Winkler
Martin Vitt
Ulrich Pfeifer
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Braun GmbH
Original Assignee
Braun GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2150147B1 publication Critical patent/EP2150147B1/de
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    • A46B5/00—Brush bodies; Handles integral with brushware
    • A46B5/002—Brush bodies; Handles integral with brushware having articulations, joints or flexible portions
    • A46B5/0054—Brush bodies; Handles integral with brushware having articulations, joints or flexible portions designed to allow relative positioning of the head to body
    • A46B5/0062—Brush bodies; Handles integral with brushware having articulations, joints or flexible portions designed to allow relative positioning of the head to body being flexible or resilient during use
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A46B5/0062—Brush bodies; Handles integral with brushware having articulations, joints or flexible portions designed to allow relative positioning of the head to body being flexible or resilient during use
    • A46B5/007—Inserts made of different material, e.g. springs, plates
    • 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 present invention relates to a device for tooth and / or mouth cleaning, in particular a toothbrush, with a preferably approximately rod-shaped tool carrier to which a cleaning tool, in particular a bristle field, can be fastened, wherein the tool carrier is formed as a composite body, which is an enveloping body of a first Material, preferably plastic, and embedded in the enveloping body of a second material, preferably metal, and a method for its preparation.
  • the tool carrier in which a strength-enhancing reinforcement is embedded in an enveloping body.
  • manifold designs of the reinforcing body have been proposed.
  • the GB 20 50 156 A1 proposes a manual toothbrush, in which a metal strip is provided as a reinforcement in the handle, which is embedded in an enveloping body made of hard plastic.
  • the metal strip extends into the brush head, where it also serves to attach the bristle tufts.
  • the bond between metal strip and hard plastic shell can cause problems, moreover, the achieved increase in strength is limited to a brush bend in the longitudinal center plane of the brush.
  • US 4,829,621 proposes a manual toothbrush with a reinforcing body in the region of the toothbrush neck, which allow bends of the toothbrush neck in the longitudinal center plane of the brush and fix the brush head in different bending positions, so to speak should be able to work with different offsets of the brush head.
  • the reinforcing body is formed substantially rod-shaped.
  • US Pat. No. 3,857,134 proposes a toothbrush in whose bristle carrier section a reinforcing plate made of rigid material, such as steel or fiber-reinforced plastic, is embedded in a plastic enveloping body, whereby here too the reinforcing body is used for fastening the bristle tufts.
  • a toothbrush is known from US 2004/170464, in which stiffening ribs are formed in the area of the toothbrush neck and the back of the bristle carrier in order to increase the bending strength of the toothbrush.
  • the GB 231, 753 further describes a manual toothbrush, in which a circumferential metal wire is embedded as a reinforcement in the handle.
  • a toothbrush is also known, the handle is sandwiched and has a plate-shaped reinforcement, which is embedded in a sheath body of celluloid, wherein as a reinforcement wire mesh is proposed.
  • US 2004/060138 describes a toothbrush whose handle is designed as a composite body, the body portions of softer material and body portions of harder material, which serve the stiffening, said the handle is at least partially made of transparent plastic.
  • the present invention has for its object to provide an improved device for tooth and / or oral cleaning of the type mentioned above, which avoids the disadvantages of the prior art and further develops the latter in an advantageous manner.
  • a lighter, high strength tool holder for such a tooth or mouth cleaning device is to be created, which better resists the typical cleaning forces, but does not affect the functionality of the toothbrush, in particular selectively allows elasticity and has an optically improved design.
  • the present invention proposes that the Arm michstage is at least partially formed as a truss-like frame framework, extending in the longitudinal direction of the tool carrier longitudinal straps and a Variety has the longitudinal straps connecting cross-connecting rods.
  • a continuous removal of tensile or compressive forces can be achieved via the longitudinal straps, in addition, such a framework frame in relation to its weight high-strength and stiff, in particular rigid.
  • the strength can be precisely controlled, in particular different strengths and stiffnesses can be achieved in different levels. Compared to wire mesh fabrics, warping, as is common in wire mesh with diagonal forces, is virtually nonexistent.
  • a good bond can be achieved with the material of the enveloping body, since the enveloping material penetrates the framework recesses.
  • the functional body is provided with recesses, which are preferably formed continuously as breakthroughs. Here is also given by the recesses a mechanical binding possibility to the enveloping body.
  • the longitudinal straps of the framework frame can basically have a straight course.
  • the longitudinal straps can be adapted in their course to the outer contour of the envelope body and at least partially have a deviating from the straight course.
  • Handles of toothbrushes often have, in particular for ergonomic reasons, a multiple bent or kinked course in order to better grip the toothbrush and to be able to guide the bristle field at a more favorable angle to the teeth.
  • the longitudinal straps of the framework frame are adapted to the curved in this case outer contour of the enveloping body of the handle, so that they essentially follow the curvature or the bends of the enveloping body.
  • the longitudinal straps are arranged on the edge of the framework frame, wherein they can form in particular the outer contour of the framework frame, so that it has a defined, in particular adapted to the outer contour of the envelope body edge contour.
  • further longitudinal straps may be provided, which likewise extend approximately in the longitudinal direction of the tool carrier.
  • an advantageous embodiment of the invention can consist in that only at the edges of the framework frame longitudinal straps are provided.
  • the longitudinal straps and the transverse connecting rods can basically be connected to one another differently.
  • the belt and the cross-connecting rods can be materially connected to each other.
  • the entire framework framework and / or the entire Arm michsève may be integrally formed integrally.
  • the longitudinal straps can be arranged substantially parallel to one another. Alternatively, however, the longitudinal straps may also have a varying distance from each other along their longitudinal extent. As a result, an adaptation of the truss frame to an optionally longitudinally changing cross-section of the enveloping body can be achieved and the available cross-section can be optimally utilized. Alternatively or additionally, however, the strength and bending stiffness of the truss frame can be selectively controlled and varied over the length by a varying distance of the edge-side longitudinal straps.
  • the framework frame may have different length cross connection bars and / or it may be provided with respect to the longitudinal straps differently steep employees cross tie rods.
  • the functional body can also have a meandering, wave-shaped, staircase-shaped and / or zigzag-shaped course which essentially follows a longitudinal extent of the tool carrier.
  • the reinforcing body may in particular consist of a profile carrier, which has the said course and has a substantially constant cross section, but it is alternatively also possible to vary the cross section over the course.
  • a targeted elastic formation of the tool carrier can be promoted;
  • a stress removal in different layers of the enveloping body can be achieved because the bending stresses occurring in the reinforcing beam at different points of the enveloping body and vice versa are removed.
  • a reinforcing body having such a meandering or wavy course despite possibly high elasticity, achieves a high impact resistance of the tool carrier.
  • toothbrush necks are sufficiently impact resistant trained to withstand the frequent hitting the sink edge.
  • the said meandering or wavy-line or, if appropriate, also zigzag-shaped course of the reinforcement carrier is advantageously two-dimensional, that is to say in the form of a line. just trained.
  • the reinforcement carrier can also have at least sections of alternating bulges in a third spatial axis.
  • the reinforcement carrier from a bolted profile, for example in the form of a helically bent wire exist.
  • the aforementioned oscillating, in particular meandering or wave-shaped course of the reinforcing body can have a varying amplitude along the longitudinal extension in the invention, i. the extent of the bulges transverse to the longitudinal direction of the reinforcing beam can vary, i. become stronger and weaker over the length.
  • a targeted control of the strength and rigidity can be achieved
  • an adaptation of the reinforcing body can be made to possibly varying cross sections of the tool carrier.
  • the functional body embedded in the enveloping body can be designed according to another aspect of the present invention in that its area moment of inertia with respect to an axis perpendicular to the longitudinal center plane or plane of symmetry of the tool carrier is a multiple, for example at least twice, but also more than five times, its area moment of inertia with respect to an axis lying in said longitudinal center or symmetry plane of the tool carrier.
  • the bending stiffness of the handle or brush tube is selectively increased against deflections in the aforementioned longitudinal center or plane of symmetry, while transverse bends are specifically permitted or the elasticity in the transverse direction is hardly influenced.
  • the vertical contact pressure of the bristle field can be selectively controlled on the tooth flanks, while the brush head can bend away during upward and wiping movements along the side edges of the teeth at too high a resistance, for example on the gum line.
  • the embedded Arm istsève may be formed substantially plate-shaped and / or planar, wherein it advantageously is arranged substantially upright in the handle or brush tube of a toothbrush, ie the Arm michsève has in the longitudinal center or plane of symmetry of the toothbrush a maximum extent, which is a multiple of its extension transverse to said longitudinal center or plane of symmetry.
  • carrying tool carrier portion may be provided according to an advantageous embodiment of the invention that the reinforcing body ends before a tool attachment portion and / or the tool attachment portion is formed without armoring , If the tool carrier is a toothbrush tube or a toothbrush handle, it can be provided in an advantageous manner that the reinforcing body ends in front of the bristle field.
  • the reinforcement carrier may extend from the end opposite the bristle field to approximately the toothbrush neck.
  • the functional body has a main plane which is arranged coplanar with the longitudinal center or symmetry plane of the tool carrier.
  • a plurality of functional bodies may be embedded in the enveloping body, for example, two plate-shaped reinforcing bodies may be embedded in a toothbrush handle to the right and left of the longitudinal median plane.
  • the enveloping body of the tool carrier can be made transparent at least in sections in the region of the embedded functional body, so that the embedded functional body can be viewed through the enveloping body.
  • this can serve to control cracks in order to be able to detect separations of the embedded functional body from the material of the enveloping body or even cracks in the functional body itself.
  • advantageous optical effects can be achieved thereby.
  • it permits an at least partially transparent formation of the enveloping body to achieve a high product diversity, in particular different optical configurations of the toothbrush, in a simple manner, with the formation of the enveloping body and thus injection-molded design without changing the injection molding process.
  • the enveloping body in its transparent section can advantageously also be formed visually image-changing, in particular drawing, distorting, enlarging and / or reducing action.
  • the enveloping body in its transparent portion for example, form an optical lens, in particular to achieve a magnifying effect.
  • the enveloping body can also form an optical prism in its transparent section.
  • the embedded functional body and the enveloping body are formed differently in that one body is at least partially opaque and the other body is at least partially transparent.
  • the embedded functional body is opaque, so that it is visible through the enveloping body.
  • the invention is further based on the object of providing a method for producing a device for oral or dental cleaning, which allows a slim design of a composite body.
  • 1 is a side view of a manual toothbrush, the handle is designed as a composite body and has a reinforcement in the form of a framework framework,
  • FIG. 2 a side view of the toothbrush from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 is a side view of a toothbrush similar to the preceding figures, the handle is also formed as a composite body and having a reinforcement in the form of a framework framework, wherein the enveloping body is transparent and the embedded functional body is visible through the enveloping body, 4 shows a side view of the embedded functional body of the toothbrush from FIG. 3, FIG.
  • FIG. 5 shows a side view of an embedded functional body according to an alternative embodiment for a toothbrush from FIGS. 1 to 3, FIG.
  • FIG. 6 shows a side view of an embedded functional body according to an alternative embodiment for a toothbrush from FIGS. 1 to 3, FIG.
  • FIGS. 1 to 3 show a side view of an embedded functional body according to an alternative embodiment for a toothbrush from FIGS. 1 to 3,
  • FIG. 8 shows a side view of an embedded functional body according to an alternative embodiment for a toothbrush from FIGS. 1 to 3, FIG.
  • FIG. 9 shows a schematic side view of a functional body for a toothbrush according to FIG. 1, FIG.
  • FIGS. 10.1 to 10.13 schematic cross-sectional representations along the section line A-A in FIG. 9 for alternative embodiments of the functional body
  • FIGS. 11.1 to 11.6 schematic sectional views through the section C-C in the functional body according to Fig. 4,
  • FIGS. 12.1 to 12.3 schematic sectional views along the section B-B in the functional body according to Fig. 4,
  • FIGS. 13 shows a side view of an alternative embodiment of the functional body for a toothbrush according to FIGS. 1 or 15,
  • FIGS. 14 shows a side view of a further alternative embodiment of a functional body for a toothbrush according to FIGS. 1 or 15,
  • FIG. 15 shows a side view of a toothbrush with a functional body according to FIG. 14 or
  • FIG. 16 shows a side view of a toothbrush with a functional body according to FIG. 14 or 15, FIG.
  • 17 is a schematic representation of the tool holding device for holding the functional body in the injection molding process for a toothbrush according to one of the above figures and
  • FIG. 18 is a side sectional view of the functional body with tool holding device according to FIG. 17.
  • a toothbrush 1 in the form of a manual toothbrush which has a generally rod-shaped handle 2, which merges into a brush neck 3 and is connected via this to a brush head 4, to which a bristle pad 5 is optionally secured interchangeably ,
  • the handle 2 thus forms together with the brush neck 3, a tool carrier 6, which forms a tool attachment portion in the region of the brush head 4, to which the said bristle field 5 is attached.
  • the handle 2 is slightly arcuately curved and has a varying over its longitudinal extent cross-section to lie better in the hand.
  • Said brush neck 3 is slightly curved in the opposite direction to the handle 2, so that the aforementioned tool holder 6 has a total of a slightly S-shaped contour.
  • the tool carrier 6 is designed to be symmetrical overall, so that the plane of the drawing of FIG. 2 forms a longitudinal center and symmetry plane 7 of the toothbrush 1.
  • the toothbrush is curved in the handle area on the underside to the outside and on the O- over side, this is the same side on which the thumb rest and the bristle field is provided on the head, with flat surfaces, preferably provided with roof-shaped surfaces.
  • the handle 2 and a portion of the brush head 4 are formed as a composite body.
  • a lying inside the functional body 8, which is formed in the illustrated embodiment as Arm michs stresses is embedded in an enveloping body 9, in particular material, force and / or positively connected thereto, wherein advantageously the aforementioned functional body 8 of a harder, stiffer and / or stronger material al, such as metal or plastic, is formed and the enveloping body 9 is made of a softer, more impact resistant and / or steaming material.
  • the functional body may be made of stainless metal, in particular steel, or of plastics such as POM or liquid crystal polymer (FKP).
  • the functional body is produced by punching or lasering or by a chemical or electrochemical process, especially if recesses are required.
  • a plastic solution for the functional body this can also be produced by punching or injection molding.
  • the melting point of the functional body made of plastic is preferably above that of the enveloping body.
  • the enveloping body 9 of a plastic so preferably from a plastic component such as polypropylene or a copolyester (transparent) or - in a variant in combination with the hard component PP or others or without them - with a (optionally transparent) elastomer (such as TPE ) be injection molded.
  • the enveloping body 9 is not formed material homogeneous, but composed of several material sections or layers.
  • a soft plastic layer for example in the two-component injection-molding process, may be applied in sections to a hard plastic layer.
  • the surface soft plastic portion 10 comprises a surface corrugation.
  • the portion 10 is formed of the same component as the remaining plastic enveloping body, so that the entire enveloping body is formed of a component.
  • the embedded functional body 8 may be formed substantially plate-shaped or have a plate-shaped envelope and upright in the handle 2 to be standing, wherein the functional body 8 in the illustrated embodiment of Figure 1 is substantially coplanar with the aforementioned Longitudinal center plane 7 of the toothbrush 1 extends.
  • the embedded functional body 8 extends from the end of the handle 2 facing away from the bristle field 5 to approximately in the middle of the brush neck 3 or zooming in to the brush head 4; There, however, the functional body 8 terminates, so that an adjacent to the brush head 4 part of the brush neck 3 and said brush head 4 are formed even without arming.
  • FIG. 4 forms in the illustrated embodiment, a flat truss frame 4 in the manner of a truss, wherein two longitudinal straps or strap bars 12, which extend substantially in the longitudinal direction of the handle 2 and the brush neck 3, along the edges of the frame frame 11 are arranged or Form edges of the framework frame 11 and a plurality of cross-connecting rods 13 are provided between said longitudinal straps 12 and connect them together.
  • the cross-connecting rods 13 are arranged at an acute angle to the longitudinal straps 12, so that as a whole, a - roughly speaking - serpentine course of the cross-connecting rods 13 results.
  • the longitudinal straps 12 may be formed of the same material together with the transverse connecting rods 13, for example, the framework frame 11 may be punched out of a metal sheet.
  • the longitudinal straps 12 are adapted in their course to the outer contour of the handle 2 and the brush neck 3. They essentially follow the curved or kinked course of the longitudinal section outer contour of said handle 2 and of the brush neck 3.
  • the longitudinal straps 12 thereby vary in their distance from each other along the longitudinal extent of the toothbrush.
  • the cross-connecting rods 13 are accordingly formed at different longitudinal sections of the handle 2 of different lengths, such. B. in the region of the bend between the handle 2 and the brush neck 3 is particularly long, cf. FIG. 4.
  • a similar structure of the embedded functional body 8 shows the embodiment of Figure 5.
  • the functional body 8 forms a framework frame 11, but only in sections.
  • a portion 16 is provided between two sections 14 and 15, which are formed as a framework frame 11, in which the functional body 8 is formed in the form of a solid strip or a solid plate without openings.
  • the embodiment according to FIG. 5 shows that the framework frame 11 can have more than two longitudinal straps 12 at least in sections. In the transition region between the handle 2 and the brush neck 3 three longitudinal straps 12 are provided in the illustrated embodiment of Figure 5.
  • the embedded functional body can also be designed in the form of a meandering or wave-shaped or oscillating coil.
  • the functional body 8 consists of a profile carrier with a substantially constant cross section in the form of a wire, which is substantially the longitudinal extent of the handle 2 and the brush head 3 follows, however, with respect to this longitudinal extension bulges back and forth, so that an oscillating course is given whose center line follows substantially the curved longitudinal extent of the handle 2 and the brush neck 3.
  • the functional body 8 shown in FIG. 6 also extends substantially from the end of the handle 2 facing away from the brush head 4 to approximately the middle of the brush neck or to the brush head 3.
  • FIG. 7 A further possible embodiment of the embedded functional body 8 is shown in FIG. 7, according to which the functional body 8 consists essentially of a rod-shaped profile carrier, the cross section of which, however, changes in the longitudinal direction. In particular, the cross-section decreases towards the ends, while a middle section of the functional body 8 has an enlarged cross-section with respect to the end sections.
  • the rod-shaped functional body 8 according to Figure 7 has an overall slightly S-shaped curved course, which follows the correspondingly curved course of the longitudinal extent of the handle 2 and the brush neck 3 substantially.
  • Figure 8 shows a further variant of the functional body 8. This is designed as a plate-shaped metal body with recesses in the form of circular openings. This round recesses (tool-related) can be easier to produce.
  • the enveloping body 9 of the tool carrier 6 can be made transparent, as shown by the embodiment of FIG.
  • the embedded functional body 8 is visible through the enveloping body 9, allowing observation of the embedded functional body 8 and achieving special optical effects.
  • a high optical variety of products can be achieved without having to change the injection molding tools for the enveloping body 9. All that is needed is differently configured functional bodies 8, for example, as shown in FIGS. 4 to 7, to be inserted. Due to the shape of the hangriff cross section while a magnifying effect is generated advantageous.
  • Fig. 9 shows schematically in side view a functional body 8, which may have any shape of recesses or truss structure or no recesses.
  • the Fign. 10.1 to 10.13 show schematic variants of the cross-sectional area of the functional body at the location of the section AA in Fig. 9. It is understood that these cross-sectional representations according to FIGS. 10.1 to 10.13 are preferred over the entire length of the functional body 8 and not only given at the position of the section AA shown in Fig. 9 or vary as in the embodiment of Figure 7 over the length. Deviations in the section can arise in particular due to the nature of the recesses in FIG. 9, since these are shown in FIGS. 10.1 to 10.13 are not further illustrated or considered, although they may be given. After the Fign.
  • the cross-sectional shape of the functional body is designed in the form of a polygon.
  • the cross section may form a triangle, a quadrilateral, in particular a square, a pentagon or a polygon with further corners.
  • the cross-sectional area is formed in specific geometric shapes such as a cross (FIG. 10.4), a shaft (see FIG. 10.5) or in the form of two platelets standing upright, which are in particular connected to a transverse bar, so that the overall shape of a cross-section H is formed in cross section.
  • the flexural rigidity and / or an area moment of inertia of the functional body with respect to an axis perpendicular to a longitudinal plane of symmetry 7 of the tool carrier 6 is a multiple of a flexural rigidity and / or a moment of area of the functional body 8 with respect to an axis lying in said longitudinal symmetry plane 7.
  • FIGS. 11.1 to 11.6 show different cross-sectional geometries of the functional body 8 along the section CC in the functional body according to FIG. 4.
  • cross-sectional shapes of the functional body in a direction transverse to the inflow direction of the plastic of FIG Tool carrier 6 during the injection process deviating from the angular formation of Fig. 11.1 for rounded, circular, oval or more polygonal cross-sectional shape possible.
  • the Fign. 12.1 to 12.3 show cross-sectional shapes which are likewise circular, drop-shaped or otherwise rounded (see in particular Figures 12.2 and 12.3), so that in the flow direction of the injected plastic for the enveloping body 9 a turbulence-free injection and inflow is possible.
  • the flow direction is shown in FIGS.
  • FIGS. 12.2 and 12.3 symbolically represented by the direction of the arrow 31.
  • a bubble or Lunker Struktur 30 is indicated, because here the cross-sectional profiles are not rounded.
  • the further optimized embodiments according to FIGS. 12.2 and 12.3 are thus optimized to avoid blistering during injection / inflow of the enveloping body 9.
  • the cross sections can be used with any type of function carriers with all possible recesses or without recesses and with all cross sections according to FIGS. 10.1 to 10.13 are combined.
  • FIG. 13 shows the side view of a functional body 8 with truss structure, which is somewhat modified from that in Fig. 4, wherein the cross sections of the truss belts as shown in FIGS. 11.1 and 12.1 are formed.
  • FIG. 14 shows an alternative embodiment to FIG. 13 of the functional body 8 in side view, the cross-sectional areas on the outer contours according to FIG. 11.1 and the truss struts in the inner area according to FIG. 12.3 being rounded here.
  • This is an optimization against blistering in Schmelzhneiquess- course when injecting the plastic component for the enveloping body 9 in the embodiment of FIG. 14 is given.
  • the two examples according to FIGS. 13 and 14 also illustrate that any combinations of the cross-sectional shapes according to FIGS. 11 and 12 are executable.
  • portions of the functional body 8 which have a transverse component in the case of a recess to the longitudinal direction of the toothbrush (ie also predominantly along the melt flow direction) are preferably provided with fillets.
  • FIGS. 15 and 16 show toothbrushes in side view, in which the functional bodies 8 are inserted, for example, either according to FIG. 13 or FIG. 14.
  • the functional body is shown as a visible part
  • the surrounding material of the enveloping body 9 is shown as a visible part.
  • the rear end 22 of the functional body does not necessarily extend to the rear end 24 of the handle 2, since bending forces in the rear portion in the daily use of the toothbrush play no significant role.
  • the functional body 8 thus extends at least over half or two thirds of the handle 2, starting from the thumb rest 25 in the direction of the rear end 24 of the Covering the toothbrush.
  • the functional body with the front end extends at least up to a third of the thumb rest 25 to the neck portion, as shown for example in Fig. 3.
  • an extension up to the bristle field or in a variant up to below the bristle field in the head area inside (not shown possible).
  • the functional body 8 extends with its front end 23 over the entire neck portion 3 or at least one third of the longitudinal extent.
  • the toothbrush with one of the above functional bodies is preferably prepared as follows.
  • the functional body as a metal part or plastic body, in particular as already described above, e.g. punched or sprayed, manufactured.
  • the functional body is placed in an injection mold and fixed.
  • the functional body is encapsulated with one or more plastic components of the enveloping body in the tool.
  • the bristles occur after or before by one of the known methods.
  • the fixation of the functional body in the tool can be done in different ways.
  • the functional body in particular to the contour projecting, retaining lugs on which the fixation takes place in the injection mold. These are later removed, for example at predetermined breaking points after encapsulation with the enveloping body or overmolded with another component.
  • the fixation is carried out at cutouts 27, 28, 29 and 32, which are not encapsulated by the enveloping body 9, but whose contour largely continues or completes the contour of the enveloping body. This variant is shown in FIGS. 15 to 18.
  • the enveloping body 9 thus has recesses corresponding to the cutouts 27, 28, 29, 32, on which, after the encapsulation of the enveloping body 9, the functional body 8 emerges visibly and tangibly and is exposed.
  • Figures 17 and 18 show schematically how the functional body 8 - in this case - by two upper and two lower holding jaws 21 is clasped and fixed. The holding jaws are integrated into the injection molding process as part of the injection molding tool. In a further sub-variant, the recesses are overmolded and filled with another component.
  • the functional body 8 for this purpose in particular at its Endab- cut, not as lying in the longitudinal plane of symmetry 7, but on both sides of the envelope body supporting, for example, be formed wavy or meandering.
  • the cross sections of Figures 10.1 to 10.13 favor such support in the tool.
  • the toothbrush can also be used in a tool concept with directly successive injection steps, e.g. with a turning tool.
  • the functional body in the neck 3 and handle portion 2 is predominantly edgewise coplanar to the longitudinal symmetry plane and provided in the head rotated by 90 degrees, so that a fixation on the side surfaces of the head tool section is possible.
  • the function carrier shown in the figures is in a vertical extent Y (see Figure 2) in the longitudinal plane of symmetry 7 to 0 to 2 mm, in particular to 0.05 to 1, 5 mm, in particular to 0.1 to 1 mm and in particular to 0.4 over-injected to 0.8 mm from the enveloping body 9.
  • the functional body of the Zahnbürstenober- and underside is barely covered (except for any exemptions).
  • the functional body 8 - predominantly or almost or completely - to the side surfaces or side edges or in the transverse direction X (see Figure 1) to the longitudinal axis of the toothbrush 6 with a distance wrapped or molded around each side 2 to 15 mm, in particular 2 to 6 mm.
  • the functional body extends only in particular over less than 5 to 15% of the total extension from side to side of the toothbrush.
  • unusual toothbrush geometries can be realized, with a total of slim enveloping body, which is predominantly slimmer in Y extension in the handle portion 2 as in the transverse direction X thereto. It also Taillierept in the grip area and or in the neck area in an otherwise no longer executable manner can be implemented (see Figures 1 and 2) without jeopardizing the stability of the toothbrush.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung, insbesondere Zahnbürste, mit einem vorzugsweise etwa stabförmigen Werkzeugträger, an dem ein Reinigungswerkzeug, insbesondere ein Borstenfeld, befestigbar ist, wobei der Werkzeugträger als Verbundkörper ausgebildet ist, der einen Hüllkörper aus einem ersten Material, vorzugsweise Kunststoff, und einen in den Hüllkörper eingebetteten Funktionskörper aus einem zweiten Material, vorzugsweise Metall, aufweist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung dadurch aus, dass der Funktionskörper zumindest abschnittsweise als fachwerkartiger Stabwerkrahmen, der im wesentlichen in Längsrichtung des Werkzeugträgers verlaufende Längsgurte und eine Vielzahl von Querverbindungsstäben aufweist, ausgebildet ist. Der Hüllkörper ist dabei insbesondere durchsichtig ausgebildet, so dass der Funktionskörper durch den Hüllkörper hindurch betrachtbar ist.

Description

Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung und Verfahren zur Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung, insbesondere Zahnbürste, mit einem vorzugsweise etwa stabförmigen Werkzeugträger, an dem ein Reinigungswerkzeug, insbesondere ein Borstenfeld, befestigbar ist, wobei der Werkzeugträger als Verbundkörper ausgebildet ist, der einen Hüllkörper aus einem ersten Material, vorzugsweise Kunststoff, und einen in den Hüllkörper eingebetteten Funktionskörper aus einem zweiten Material, vorzugsweise Metall, aufweist und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Im Falle von Zahnbürsten bilden deren Handgriffe oder die Bürstenrohre bzw. Borstenkopf- träger von Aufsteckbürsten elektrischer Zahnbürsten regelmäßig längliche, vorzugsweise etwa stabförmige Werkzeugträger, die durch die beim Putzvorgang aufgewendeten Kräfte mehr oder minder stark insbesondere auf Biegung beansprucht werden. Auch andere Zahnbzw. Mundreinigungsvorrichtungen wie Interdentalreiniger, Zahnseiden-Handhabungsgriffe oder Zungenreiniger besitzen solche länglichen Werkzeugträger, die in ähnlicher Weise beansprucht werden. Insoweit als solche Zahn- bzw. Mundreinigungsvorrichtungen in die Mundhöhle einzuführen sind, sind die genannten Werkzeugträger schlank auszubilden und hinsichtlich ihrer möglichen Querschnitte begrenzt, wobei ggf. auch gekrümmte bzw. abgeknickte Verläufe zu realisieren sind. Um dennoch die notwendige Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, den Werkzeugträger als Verbundkörper auszubilden, bei dem eine die Festigkeit steigernde Armierung in einen Hüllkörper eingebettet ist. Dabei wurden mannigfache Ausbildungen des Armierungskörpers vorgeschlagen.
Die GB 20 50 156 A1 schlägt eine Handzahnbürste vor, bei der im Handgriff ein Metallstreifen als Armierung vorgesehen ist, der in einen Hüllkörper aus Hartplastik eingebettet ist. Der Metallstreifen erstreckt sich dabei bis in den Bürstenkopf hinein, wo er auch der Befestigung der Borstenbüschel dient. Die Bindung zwischen Metallstreifen und Hartplastikhülle kann jedoch Probleme bereiten, zudem ist die erreichte Festigkeitssteigerung bezüglich einer Bürstenbiegung in der Längsmittelebene der Bürste begrenzt.
Die US 4,829,621 schlägt eine Handzahnbürste mit einem Armierungskörper im Bereich des Zahnbürstenhalses vor, der Biegungen des Zahnbürstenhalses in der Längsmittelebene der Bürste zulassen und den Bürstenkopf in verschiedenen Biegestellungen sozusagen fixieren soll, um mit verschiedenen Abkröpfungen des Bürstenkopfes arbeiten zu können. Der Armierungskörper ist dabei im wesentlichen stabförmig ausgebildet.
Die US 3,857,134 schlägt in ihrer Figur 4 eine Zahnbürste vor, in deren Borstenträgerab- schnitt eine Armierungsplatte aus steifem Material wie Stahl oder faserverstärktem Kunststoff in einen Hüllkörper aus Kunststoff eingebettet ist, wobei auch hier der Armierungskörper zur Befestigung der Borstenbüschel genutzt wird.
Aus der US 2004/170464 ist weiterhin eine Zahnbürste bekannt, bei der im Bereich des Zahnbürstenhalses sowie der Rückseite des Borstenträgers Versteifungsrippen angeformt sind, um die Biegefestigkeit der Zahnbürste zu erhöhen.
Die GB 231 ,753 beschreibt weiterhin eine Handzahnbürste, bei der in den Handgriff ein umlaufender Metalldraht als Armierung eingebettet ist.
Aus der GB 304,459 ist ferner eine Zahnbürste bekannt, deren Handgriff sandwichartig aufgebaut ist und eine plattenförmige Armierung aufweist, die in einen Hüllkörper aus Zelluloid eingebettet ist, wobei als Armierung ein Drahtgewebe vorgeschlagen wird.
Schließlich beschreibt die US 2004/060138 eine Zahnbürste, deren Handgriff als Verbundkörper ausgebildet ist, der Körperabschnitte aus weicherem Material und Körperabschnitte aus härterem Material, die der Versteifung dienen, aufweist, wobei der Handgriff zumindest abschnittsweise aus transparentem Kunststoff bestehen soll.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise soll ein leichter, hochfester Werkzeugträger für eine solche Zahn- bzw. Mundreinigungsvorrichtung geschaffen werden, die den typischen Putzkräften besser widersteht, jedoch die Funktionalität der Zahnbürste nicht beeinträchtigt, insbesondere gezielt Elastizität zulässt und eine optisch verbesserte Gestaltung besitzt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Um einerseits einen hochfesten und trotzdem leichtbauenden Armierungskörper und andererseits eine gute Bindung zwischen dem Armierungskörper und dem Hüllkörper zu erreichen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass der Armierungskörper zumindest abschnittsweise als fachwerkartiger Stabwerkrahmen ausgebildet ist, der im wesentlichen in Längsrichtung des Werkzeugträgers verlaufende Längsgurte und eine Vielzahl die Längsgurte verbindender Querverbindungsstäbe aufweist. Über die Längsgurte kann dabei ein durchgängiger Abtrag von Zug- oder Druckkräften erreicht werden, zudem ist ein solcher Stabwerkrahmen im Verhältnis zu seinem Gewicht hochfest und steif, insbesondere biegesteif. Zudem kann durch die Anordnung und den Verlauf der Stäbe die Festigkeit präzise gesteuert werden, insbesondere können in verschiedenen Ebenen verschiedene Festigkeiten und Steifigkeiten erreicht werden. Im Vergleich zu Maschendrahtgeweben tritt ein Verziehen, wie es bei Drahtgeflechten bei diagonal wirkenden Kräften üblich ist, praktisch nicht auf. Zudem kann eine gute Bindung mit dem Material des Hüllkörpers erreicht werden, da das Hüllmaterial die Stabwerksaussparungen durchdringt. Alternativ ist der Funktionskörper mit Ausnehmungen versehen, die vorzugsweise durchgehend als Durchbrüche ausgebildet sind. Hierbei ist ebenfalls durch die Ausnehmungen eine mechanische Bindungsmöglichkeit zum Hüllkörper gegeben.
Die Längsgurte des Stabwerkrahmens können grundsätzlich einen geraden Verlauf besitzen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung jedoch können die Längsgurte in ihrem Verlauf an die Außenkontur des Hüllkörpers angepasst sein und zumindest abschnittsweise einen von der Geraden abweichenden Verlauf besitzen. Handgriffe von Zahnbürsten besitzen oftmals insbesondere aus ergonomischen Gründen einen mehrfach gebogenen bzw. geknickten Verlauf, um die Zahnbürste besser greifen und das Borstenfeld in günstigerem Winkel an die Zähne führen zu können. Vorteilhafterweise sind die Längsgurte des Stabwerkrahmens an die in diesem Fall gekrümmte bzw. geknickte Außenkontur des Hüllkörpers des Handgriffs angepasst, so dass sie im wesentlichen der Krümmung bzw. den Biegungen des Hüllkörpers folgen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Längsgurte am Rand des Stabwerkrahmens angeordnet, wobei sie insbesondere die Außenkontur des Stabwerkrahmens bilden können, so dass dieser eine definierte, insbesondere an die Außenkontur des Hüllkörpers angepasste Randkontur besitzt. Grundsätzlich können zusätzlich zu den randseitigen Längsgurten weitere Längsgurte vorgesehen sein, die sich ebenfalls etwa in Längsrichtung des Werkzeugträgers erstrecken. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann jedoch darin bestehen, dass ausschließlich an den Rändern des Stabwerkrahmens Längsgurte vorgesehen sind.
Die Längsgurte und die Querverbindungsstäbe können grundsätzlich verschieden miteinander verbunden sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung können die Gurt- und die Querverbindungsstäbe materialeinheitlich miteinander verbunden sein. Insbesondere kann der gesamte Stabwerkrahmen und/oder der gesamte Armierungskörper integral einstückig ausgebildet sein.
Die Längsgurte können im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Alternativ hierzu können die Längsgurte jedoch auch entlang ihrer Längserstreckung einen variierenden Abstand voneinander besitzen. Hierdurch kann eine Anpassung des Stabwerkrahmens an einen sich ggf. in Längsrichtung ändernden Querschnitt des Hüllkörpers erreicht und der zur Verfügung stehende Querschnitt optimal ausgenutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann durch einen variierenden Abstand der randseitigen Längsgurte jedoch auch die Festigkeit und Biegesteifigkeit des Stabwerkrahmens gezielt gesteuert und über die Länge verändert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Stabwerkrahmen unterschiedlich lange Querverbindungsstäbe aufweisen und/oder es können gegenüber den Längsgurten unterschiedlich steil angestellte Querverbindungsstäbe vorgesehen sein.
Alternativ oder zusätzlich zu der genannten Ausbildung des Funktionskörpers in Form eines Stabwerks kann der Funktionskörper auch einen mäanderförmigen, wellenlinienförmigen, treppenförmigen und/oder zickzackförmigen Verlauf besitzen, der im wesentlichen einer Längserstreckung des Werkzeugträgers folgt. Der Armierungskörper kann dabei insbesondere aus einem Profilträger bestehen, der den genannten Verlauf besitzt und einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wobei es alternativ jedoch auch möglich ist, den Querschnitt über den Verlauf zu variieren. Mit Hilfe eines solchen mäander- bzw. wellenlinienförmigen oder anderweitig oszillierenden Verlaufs des Armierungskörpers kann eine gezielt elastische Ausbildung des Werkzeugträgers gefördert werden; zudem kann ein Spannungsabtrag in verschiedenen Schichten des Hüllkörpers erreicht werden, da die auftretenden Biegespannungen im Armierungsträger an verschiedenen Stellen des Hüllkörpers und umgekehrt abgetragen werden. Nichtsdestotrotz erreicht ein Armierungskörper mit einem solchen mäander- bzw. wellenlinienförmigen Verlauf trotz ggf. hoher Elastizität eine hohe Schlagfestigkeit des Werkzeugträgers. Hierdurch können insbesondere Zahnbürsten- hälse ausreichend schlagfest ausgebildet werden, um dem häufigen Anschlagen am Waschbeckenrand zu widerstehen.
Der genannte mäander- bzw. wellenlinienförmige oder ggf. auch zickzackförmige Verlauf des Armierungsträgers ist vorteilhafterweise zweidimensional, d.h. eben ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Armierungsträger jedoch auch zumindest abschnittsweise alternierende Ausbauchungen in einer dritten Raumachse besitzen. Beispielsweise kann der Armierungsträger aus einem verschraubten Profil, beispielsweise in Form eines schraubenförmig gebogenen Drahtes, bestehen.
Der vorgenannte oszillierende, insbesondere mäander- bzw. wellenlinienförmige Verlauf des Armierungskörpers kann in Weiterbildung der Erfindung eine entlang der Längserstreckung variierende Amplitude besitzen, d.h. die Erstreckung der Ausbauchungen quer zur Längsrichtung des Armierungsträgers können variieren, d.h. über die Länge stärker und schwächer werden. Hierdurch kann einerseits eine gezielte Steuerung der Festigkeit und Steifigkeit erreicht werden, andererseits kann eine Anpassung des Armierungskörpers an ggf. variierende Querschnitte des Werkzeugträgers erfolgen.
Um gezielt den Anpressdruck des Borstenfeldes auf die zu putzenden Zähne steuern zu können, andererseits jedoch durch oftmals ungelenke Putzbewegungen entlang der Zahnflanken auf das Zahnfleisch zu entstehende Zahnfleischirritationen zu verhindern, kann der in den Hüllkörper eingebettete Funktionskörper nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet sein, dass sein Flächenträgheitsmoment bezüglich einer Achse senkrecht zur Längsmittel- bzw. Symmetrieebene des Werkzeugträgers ein Vielfaches, beispielsweise zumindest das Doppelte, aber auch mehr als das Fünffache, seines Flächenträgheitsmomentes bezüglich einer in der genannten Längsmittel- bzw. Symmetrieebene des Werkzeugträgers liegenden Achse beträgt. Hierdurch wird gezielt die Biegestei- figkeit des Handgriffes bzw. Bürstenrohrs gegen Durchbiegungen in der genannten Längsmittel- bzw. Symmetrieebene erhöht, während Querbiegungen gezielt zugelassen bzw. die Elastizität in Querrichtung kaum beeinflusst wird. Hierdurch kann der senkrechte Anpressdruck des Borstenfeldes auf die Zahnflanken gezielt gesteuert werden, während der Bürstenkopf bei Auf- und Abwischbewegungen entlang der Seitenflanken der Zähne bei zu hohem Widerstand beispielsweise am Zahnfleischrand wegbiegen kann.
Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann der eingebettete Armierungskörper im wesentlichen plattenförmig und/oder eben ausgebildet sein, wobei er vorteilhafterweise im wesentlichen hochkant im Handgriff bzw. Bürstenrohr einer Zahnbürste angeordnet ist, d.h. der Armierungskörper besitzt in der Längsmittel- bzw. Symmetrieebene der Zahnbürste eine maximale Erstreckung, die ein Vielfaches seiner Erstreckung quer zur genannten Längsmittel- bzw. Symmetrieebene beträgt.
Um jedoch eine zu harte Ausbildung des Werkzeugträgers zu vermeiden und gezielt ein Wegbiegen des das Putzwerkzeug, insbesondere Borstenfeld, tragenden Werkzeugträgerabschnitts zuzulassen, kann nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Armierungskörper vor einem Werkzeugbefestigungsabschnitt endet und/oder der Werkzeugbefestigungsabschnitt armierungsfrei ausgebildet ist. Ist der Werkzeugträger ein Zahnbürstenrohr oder ein Zahnbürstenhandgriff, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Armierungskörper vor dem Borstenfeld endet. Insbesondere kann sich der Armierungsträger von dem dem Borstenfeld gegenüberliegenden Ende bis hin etwa zum Zahnbürstenhals erstrecken.
In den Hüllkörper des Werkzeugträgers kann grundsätzlich nur ein Funktionskörper eingebettet sein, wobei vorteilhafterweise der Funktionskörper eine Hauptebene besitzt, die koplanar zur Längsmittel- bzw. Symmetrieebene des Werkzeugträgers angeordnet ist. Alternativ können jedoch auch mehrere Funktionskörper in den Hüllkörper eingebettet sein, beispielsweise können zwei plattenförmige Armierungskörper rechts und links von der Längsmittelebene in einen Zahnbürstenhandgriff eingebettet sein.
Alternativ oder zusätzlich zu der vorbeschriebenen Ausbildung kann der Hüllkörper des Werkzeugträgers im Bereich des eingebetteten Funktionskörpers zumindest abschnittsweise durchsichtig ausgebildet sein, so dass der eingebettete Funktionskörper durch den Hüllkörper hindurch betrachtbar ist. Dies kann einerseits einer Risskontrolle dienen, um Ablösungen des eingebetteten Funktionskörpers von dem Material des Hüllkörpers oder gar Risse im Funktionskörper selbst entdecken zu können. Andererseits können hierdurch vorteilhafte optische Effekte erreicht werden. Zum einen ermöglicht es eine zumindest abschnittsweise durchsichtige Ausbildung des Hüllkörpers, bei an sich gleich bleibender Ausbildung des Hüllkörpers und damit bei spritzgegossener Ausführung ohne Veränderung des Spritzgussprozesses eine hohe Produktvielfalt, insbesondere verschiedene optische Ausbildungen der Zahnbürste, in einfacher Weise zu erreichen. Es brauchen lediglich verschiedene Funktionskörper eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Hüllkörper in seinem durchsichtigen Abschnitt vorteilhafterweise auch optisch bildverändernd, insbesondere verzeichnend, verzerrend, vergrößernd und/oder verkleinernd wirkend ausgebildet sein. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Hüllkörper in seinem durchsichtigen Abschnitt beispielsweise eine optische Linse bilden, insbesondere um einen Lupeneffekt zu erreichen. Vorteilhafterweise kann der Hüllkörper in seinem durchsichtigen Abschnitt auch ein optisches Prisma bilden.
Vorteilhafterweise sind der eingebettete Funktionskörper und der Hüllkörper unterschiedlich ausgebildet dahingehend, dass der eine Körper zumindest teilweise opak und der andere Körper zumindest teilweise transparent ausgebildet ist. Insbesondere ist der eingebettete Funktionskörper opak, so dass dieser durch den Hüllkörper hindurch sichtbar ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Mund- oder Zahnreinigung bereitzustellen, das eine schlanke Ausbildung eine Verbundkörpers erlaubt.
Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird durch die Merkmale des Anspruches 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung sind in den Ansprüchen 23 bis 26 angegeben.
Weitere Merkmale, Vorteile, Ziele und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung oder spezielle Ausführungsformen hiervon ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Dabei bilden alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination und Unterkombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 : eine Seitenansicht einer Handzahnbürste, deren Handgriff als Verbundkörper ausgebildet ist und eine Armierung in Form eines Stabwerkrahmens aufweist,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Zahnbürste aus Fig. 1 ,
Fig. 3: eine Seitenansicht einer Zahnbürste ähnlich den vorhergehenden Figuren, deren Handgriff ebenfalls als Verbundkörper ausgebildet ist und eine Armierung in Form eines Stabwerkrahmens aufweist, wobei der Hüllkörper transparent ausgebildet und der eingebettete Funktionskörper durch den Hüllkörper hindurch sichtbar ist, Fig. 4: eine Seitenansicht des eingebetteten Funktionskörpers der Zahnbürste aus Fig. 3,
Fig. 5: eine Seitenansicht eines eingebetteten Funktionskörpers nach einer alternativen Ausführung für eine Zahnbürste aus den Figuren 1 bis 3,
Fig. 6: eine Seitenansicht eines eingebetteten Funktionskörpers nach einer alternativen Ausführung für eine Zahnbürste aus den Figuren 1 bis 3,
Fig. 7: eine Seitenansicht eines eingebetteten Funktionskörpers nach einer alternativen Ausführung für eine Zahnbürste aus den Figuren 1 bis 3,
Fig. 8: eine Seitenansicht eines eingebetteten Funktionskörpers nach einer alternativen Ausführung für eine Zahnbürste aus den Figuren 1 bis 3,
Fig. 9: eine schematische Seitenansicht eines Funktionskörpers für eine Zahnbürste nach Fig. 1 ,
Fign.10.1 bis 10.13: schematische Querschnittsdarstellungen entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 9 für alternative Ausführungsformen des Funktionskörpers,
Fign. 11.1 bis 11.6: schematische Schnittdarstellungen durch den Schnitt C-C im Funktionskörper nach Fig. 4,
Fign. 12.1 bis 12.3: schematische Schnittdarstellungen entlang dem Schnitt B-B im Funktionskörper nach Fig. 4,
Fig. 13: eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Funktionskörpers für eine Zahnbürste nach den Fign. 1 oder 15,
Fig. 14: eine Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Funktionskörpers für eine Zahnbürste nach den Fign. 1 oder 15,
Fig. 15: eine Seitenansicht einer Zahnbürste mit einem Funktionskörper nach Fig. 14 oder 15, Fig. 16: eine Seitenansicht einer Zahnbürste mit einem Funktionskörper nach Fig. 14 oder 15,
Fig. 17: eine schematische Darstellung der Werkzeughaltevorrichtung zur Halterung des Funktionskörpers im Spritzgussprozess für eine Zahnbürste nach einer der obigen Figuren und
Fig. 18: eine Seitenschnittdarstellung des Funktionskörpers mit Werkzeughaltevorrichtung nach Fig. 17.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Zahnbürste 1 in Form einer Handzahnbürste gezeichnet, die einen insgesamt stabförmigen Handgriff 2 aufweist, der in einen Bürstenhals 3 übergeht und über diesen mit einem Bürstenkopf 4 verbunden ist, an dem ein Borstenfeld 5 ggf. auswechselbar befestigt ist. Der Handgriff 2 bildet somit zusammen mit dem Bürstenhals 3 einen Werkzeugträger 6, der im Bereich des Bürstenkopfes 4 einen Werkzeugbefestigungsabschnitt bildet, an dem das genannte Borstenfeld 5 befestigt ist.
Der Handgriff 2 ist dabei leicht bogenförmig gekrümmt und besitzt einen über seine Längserstreckung variierenden Querschnitt, um besser in der Hand zu liegen. Im Übergangsbereich zwischen dem Handgriff 2 und dem Bürstenhals 3 - insbesondere angrenzend nach der Daumenauflage 25 des Griffes 3 - ist eine leichte Abknickung vorgesehen. Der genannte Bürstenhals 3 ist gegenläufig zu dem Handgriff 2 leicht bogenförmig gekrümmt, so dass der vorgenannte Werkzeugträger 6 insgesamt eine leicht S-förmig ausgebildete Kontur besitzt. Der Werkzeugträger 6 ist dabei insgesamt symmetrisch ausgebildet, so dass die Zeichenebene der Figur 2 eine Längsmittel- und Symmetrieebene 7 der Zahnbürste 1 bildet. Die Zahnbürste ist im Handgriffbereich auf der Unterseite nach außen gewölbt und auf der O- berseite, dies ist die gleiche Seite, auf der die Daumenablage und das Borstenfeld am Kopf vorgesehen ist, mit ebenen Flächen, vorzugsweise mit dachförmig angeordneten Flächen versehen.
Der Handgriff 2 sowie ein Abschnitt des Bürstenkopfes 4 sind dabei als Verbundkörper ausgebildet. Ein im Inneren liegender Funktionskörper 8, der in der gezeichneten Ausführung als Armierungskörper ausgebildet ist, ist dabei in einen Hüllkörper 9 eingebettet, insbesondere material-, kraft- und/oder formschlüssig mit diesem verbunden, wobei vorteilhafterweise der vorgenannte Funktionskörper 8 aus einem härteren, steiferen und/oder festeren Materi- al, wie beispielsweise Metall oder Kunststoff, ausgebildet ist und der Hüllkörper 9 aus einem weicheren, schlagzäheren und/oder dampfenderen Material besteht. Beispielsweise kann der Funktionskörper aus nichtrostendem Metall insbesondere Stahl oder aus Kunststoffen wie POM oder Flüssigkristallpolymer (FKP) ausgebildet sein. Im Falle einer Metalllösung wird der Funktionskörper durch stanzen oder lasern oder durch ein chemisches oder elektrochemisches Verfahren hergestellt, vor allem wenn Ausnehmungen erforderlich sind. Im Falle einer Kunststofflösung für den Funktionskörper kann dieser ebenfalls durch stanzen oder spritzgiessen hergestellt werden. Bevorzugt liegt der Schmelzpunkt des Funktionskörpers aus Kunststoff über dem des Hüllkörpers. Beispielsweise kann der Hüllkörper 9 aus einem Kunststoff, also vorzugsweise aus einer Kunststoffkomponente, wie Polypropylen oder ein Copolyester (transparent) oder - in einer Variante in Kombination mit der Hartkomponente PP oder andere oder ohne diese - mit einem (ggf transparenten) Elastomer (wie TPE) spritzgegossen sein. In der gezeichneten Ausführung ist der Hüllkörper 9 nicht materialhomogen ausgebildet, sondern aus mehreren Materialabschnitten bzw. -schichten zusammengesetzt. Auf eine Hartkunststoffschicht kann abschnittsweise eine Softkunststoffschicht, beispielsweise im Zweikomponentenspritzgussverfahren, aufgebracht sein. In der gezeichneten Ausführung umfasst der an der Oberfläche liegende Softkunststoffabschnitt 10 eine Oberflä- chenriffelung. Alternativ ist der Abschnitt 10 aus der gleichen Komponente wie der übrige Kunststoff-Hüllkörper ausgebildet, so dass der gesamte Hüllkörper aus einer Komponente ausgebildet ist.
Wie Figur 1 zeigt, kann vorteilhafterweise der eingebettete Funktionskörper 8 im wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein bzw. eine plattenförmige Hüllfläche besitzen und hochkant in dem Handgriff 2 stehend angeordnet sein, wobei sich der Funktionskörper 8 in der gezeichneten Ausführung nach Figur 1 im wesentlichen koplanar mit der vorgenannten Längsmittelebene 7 der Zahnbürste 1 erstreckt. Der eingebettete Funktionskörper 8 reicht dabei von dem dem Borstenfeld 5 abgewandten Ende des Handgriffs 2 bis etwa in die Mitte des Bürstenhalses 3 oder bis zum Bürstenkopf 4 heranreichend hinein; dort endet der Funktionskörper 8 jedoch, so dass ein an den Bürstenkopf 4 angrenzender Teil des Bürstenhalses 3 und der genannte Bürstenkopf 4 selbst armierungsfrei ausgebildet sind. Die Variante des Funktionskörpers 8 nach Figur 8 (dies ist wahlweise auch für die anderen Alternativen des Funktionskörpers möglich) erstreckt sich vom vorzugsweise gesamten Handgriffbereich 19 bis in den gesamten (bis vor den Bürstenkopf) oder teilweisen Halsbereich 18 der Zahnbürste. Der genannte Funktionskörper 8 ist in Figur 4 separat in einer Seitenansicht dargestellt. Er bildet in der gezeichneten Ausführung einen ebenen Stabwerkrahmen 4 nach Art eines Fachwerks, wobei zwei Längsgurte bzw. Gurtstäbe 12, die sich im wesentlichen in Längsrichtung des Handgriffs 2 bzw. des Bürstenhalses 3 erstrecken, entlang der Ränder des Stabwerkrahmens 11 angeordnet sind bzw. die Ränder des Stabwerkrahmens 11 bilden und eine Vielzahl von Querverbindungsstäben 13 zwischen den genannten Längsgurten 12 vorgesehen sind und diese miteinander verbinden. In der gezeichneten Ausführung sind die Querverbindungsstäbe 13 spitzwinklig zu den Längsgurten 12 angeordnet, so dass sich insgesamt betrachtet ein - grob gesprochen - schlangenförmiger Verlauf der Querverbindungsstäbe 13 ergibt. Vorteilhafterweise können die Längsgurte 12 zusammen mit den Querverbindungsstäben 13 materialeinheitlich ausgebildet sein, beispielsweise kann der Stabwerkrahmen 11 aus einem Metallblech ausgestanzt sein.
Wie Figur 4 zeigt, sind die Längsgurte 12 in ihrem Verlauf an die Außenkontur des Handgriffs 2 sowie des Bürstenhalses 3 angepasst. Sie folgen im wesentlichen dem gekrümmten bzw. geknickten Verlauf der Längsschnittaußenkontur des genannten Handgriffs 2 und des Bürstenhalses 3. Die Längsgurte 12 variieren hierdurch in ihrem Abstand voneinander entlang der Längserstreckung der Zahnbürste. Die Querverbindungsstäbe 13 sind dementsprechend an unterschiedlichen Längsabschnitten des Handgriffs 2 unterschiedlich lang ausgebildet, so z. B. im Bereich des Knicks zwischen dem Handgriff 2 und dem Bürstenhals 3 besonders lang, vgl. Figur 4.
Eine ähnliche Struktur des eingebetteten Funktionskörpers 8 zeigt die Ausführung nach Figur 5. Auch hier bildet der Funktionskörper 8 einen Stabwerkrahmen 11 , dies jedoch nur abschnittsweise. Insbesondere ist zwischen zwei Abschnitten 14 und 15, die als Stabwerkrahmen 11 ausgebildet sind, ein Abschnitt 16 vorgesehen, in dem der Funktionskörper 8 in Form eines massiven Streifens bzw. einer massiven Platte ohne Durchbrüche ausgebildet ist. Weiterhin zeigt die Ausführung nach Figur 5, dass der Stabwerkrahmen 11 zumindest abschnittsweise mehr als zwei Längsgurte 12 aufweisen kann. In dem Übergangsbereich zwischen dem Handgriff 2 und dem Bürstenhals 3 sind in der gezeichneten Ausführung nach Figur 5 drei Längsgurte 12 vorgesehen.
Wie Figur 6 zeigt, kann der eingebettete Funktionskörper auch in Form einer mäanderförmi- gen bzw. wellenlinienförmigen oder oszillierenden Schlange ausgebildet sein. In der gezeichneten Ausführungsform besteht dabei der Funktionskörper 8 aus einem Profilträger mit im wesentlichen gleich bleibendem Querschnitt in Form eines Drahtes, der im wesentlichen der Längserstreckung des Handgriffs 2 und des Bürstenkopfes 3 folgt, bezüglich dieser Längserstreckung jedoch hin- und hergehend ausbaucht, so dass ein oszillierender Verlauf gegeben ist, dessen Mittellinie im wesentlichen der gekrümmten Längserstreckung des Handgriffs 2 und des Bürstenhalses 3 folgt.
Wie bei den zuvor dargestellten Ausführungen erstreckt sich auch der in Figur 6 dargestellte Funktionskörper 8 im wesentlichen von dem dem Bürstenkopf 4 abgewandeten Ende des Handgriffs 2 bis in etwa die Mitte des Bürstenhalses oder bis zum Bürstenkopf 3 hinein.
Eine weitere mögliche Ausbildung des eingebetteten Funktionskörpers 8 zeigt Figur 7, wonach der Funktionskörper 8 im wesentlichen aus einem stabförmigen Profilträger besteht, dessen Querschnitt jedoch sich in Längsrichtung ändert. Insbesondere nimmt der Querschnitt zu den Enden hin ab, während ein mittlerer Abschnitt des Funktionskörpers 8 einen gegenüber den Endabschnitten vergrößerten Querschnitt besitzt. Der stabförmig ausgebildete Funktionskörper 8 gemäß Figur 7 besitzt einen insgesamt leicht S-förmig gekrümmten Verlauf, der im wesentlichen dem entsprechend gekrümmten Verlauf der Längserstreckung des Handgriffs 2 und des Bürstenhalses 3 folgt.
Figur 8 zeigt eine weitere Variante des Funktionskörpers 8. Dieser ist als plattenförmiger Metallkörper mit Ausnehmungen in Form von kreisförmigen Öffnungen ausgebildet. Hierbei lassen sich runde Ausnehmungen (werkzeugbedingt) leichter herstellen.
Vorteilhafterweise kann der Hüllkörper 9 des Werkzeugträgers 6 transparent ausgebildet sein, wie dies die Ausführung nach Figur 3 zeigt. Hierdurch ist der eingebettete Funktionskörper 8 durch den Hüllkörper 9 hindurch sichtbar, wodurch eine Beobachtung des eingebetteten Funktionskörpers 8 ermöglicht wird und besondere optische Effekte erreicht werden können. Insbesondere kann eine hohe optische Produktvielfalt erreicht werden, ohne die Spritzgusswerkzeuge für den Hüllkörper 9 wechseln zu müssen. Es brauchen lediglich verschieden ausgebildete Funktionskörper 8, beispielsweise wie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt, eingelegt werden. Durch die Formgebung des Hangriffsquerschnittes wird dabei vorteilhaft ein Lupeneffekt erzeugt.
Fig. 9 zeigt schematisch in Seitenansicht einen Funktionskörper 8, der jede beliebige Form von Ausnehmungen oder Fachwerksaufbau oder auch keine Ausnehmungen aufweisen kann. Die Fign. 10.1 bis 10.13 zeigen schematische Varianten der Querschnittsfläche des Funktionskörpers an der Stelle des Schnittes A-A in Fig. 9. Es versteht sich, dass diese Querschnittsdarstellungen nach den Fign. 10.1 bis 10.13 bevorzugt über die gesamte Länge des Funktionskörpers 8 und nicht nur an der in Fig. 9 dargestellten Stelle des Schnittes A-A gegeben sind oder wie bei der Ausführungsform nach Figur 7 über die Länge variieren. Abweichungen im Schnitt können insbesondere durch die Art der Ausnehmungen in Fig. 9 entstehen, da diese in den Fign. 10.1 bis 10.13 nicht weiter dargestellt bzw berücksichtigt sind, obwohl sie gegeben sein können. Nach den Fign. 10.1 bis 10.3 ist die Querschnittsform des Funktionskörpers in Form eines Polygons ausgebildet. Hierbei kann der Querschnitt ein Dreieck, ein Viereck, insbesondere ein Quadrat, ein Fünfeck oder ein Polygon mit weiteren Ecken bilden. Nach den Fign. 10.4 bis 10.6 ist die Querschnittsfläche in spezifischen Geometrieformen wie einem Kreuz (Fig. 10.4), einer Welle (siehe Fig. 10.5) oder in Form von zwei plattenförmig hochkant stehenden Balken ausgebildet, die insbesondere mit einem Querbalken verbunden sind, so dass die Gesamtform eines H im Querschnitt gebildet ist. Alternativ ist die Querschnittsgeometrie des Funktionskörpers nach den Fign. 10.7 T-förmig, Fig. 10.8 I-förmig bzw. Doppel-T-förmig und Fig. 10.9 V-förmig ausgebildet. Nach den Fign. 10.10 und 10.11 ist die Querschnittsgeometrie des Funktionskörpers sternförmig mit Zacken ausgebildet, wobei n (Anzahl der Zacken) = 2 bis etwa 8 sein kann. Dargestellt ist eine Sternform mit drei und mit vier Zacken. Weiter alternativ ist die Querschnittsform des Funktionskörpers nach den Fign. 10.12 und 10.13 kreisförmig bzw. elliptisch ausgebildet, wobei wahlweise ein Hohlraum 26 im Kreisprofil vorgesehen ist. Alle diese dargestellten Querschnittsprofile des Funktionskörpers sind beliebig mit verschiedenen Ausnehmungsgeomet- rien des Funktionskörpers in Seitenansicht kombinierbar. In allen Ausführungsformen des Funktionskörpers ist die Biegesteifigkeit und/oder ein Flächenträgheitsmoment des Funktionskörpers bezüglich einer Achse senkrecht zu einer Längssymmetrieebene 7 des Werkzeugträgers 6 ein Vielfaches einer Biegesteifigkeit und/oder eines Flächenträgheitsmoments des Funktionskörpers 8 bezüglich einer Achse, die in der genannten Längssymmetrieebene 7 liegt. Damit ist sichergestellt, dass im Hals 3 und Handgriffbereich 2 trotz äußerst geringer Bauhöhe des Werkzeugträgers und ohne weitere Armierungsmaßnahmen im Werkzeugträger eine ausreichende Biegesteifigkeit bzw. ausreichendes Flächenträgheitsmoment gegeben ist, wenn der Bürstenkopf in einer Richtung zur Rückseite des Borstenfeldes 5 kraftbelastet wird, wie dies beim Zähneputzen üblich ist.
Die Fig. 11.1 bis 11.6 zeigen verschiedene Querschnittsgeometrien des Funktionskörpers 8 entlang des Schnittes C-C im Funktionskörper nach Fig. 4. Damit sind Querschnittsformen des Funktionskörpers in einer Richtung quer zur Einströmrichtung des Kunststoffes des Werkzeugträgers 6 beim Spritzprozess abweichend von der kantigen Ausbildung nach Fig. 11.1 zur abgerundeten, kreisrunden, ovalen oder mehr eckigen Querschnittsform möglich. Die Fign. 12.1 bis 12.3 zeigen Querschnittsformen die ebenfalls kreisrund, tropfenförmig oder anderweitig abgerundet ausgebildet sind (siehe insbesondere Fign. 12.2 und 12.3), so dass auch in Fließrichtung des eingespritzten Kunststoffes für den Hüllkörper 9 ein turbulenzenfreies Einspritzen und Einströmen möglich ist. Die Fließrichtung ist in den Fign. 12.1 bis 12.3 durch die Pfeilrichtung 31 symbolisch dargestellt. In Fig. 12.1 ist eine Blasen- bzw. Lunkerbildung 30 angedeutet, weil hier die Querschnittsprofile nicht abgerundet sind. Die weiter optimierten Ausführungsformen nach den Fign. 12.2 und 12.3 sind somit dahingehend optimiert eine Blasenbildung beim Einspritzen/Einströmen des Hüllkörpers 9 zu vermeiden. Die Querschnitte können mit jeglichen Arten von Funktionsträgern mit allen möglichen Ausnehmungen bzw. ohne Ausnehmungen und mit allen Querschnitten nach den Fign. 10.1 bis 10.13 kombiniert werden.
Die Fig. 13 zeigt die Seitenansicht eines Funktionskörpers 8 mit Fachwerkstruktur, die etwas abgewandelt zu der in Fig. 4 ist, wobei die Querschnitte der Fachwerksgurte wie in den Fign. 11.1 und 12.1 ausgebildet sind. Die Fig. 14 zeigt eine alternative Ausbildung zu Fig. 13 des Funktionskörpers 8 in Seitenansicht, wobei hier die Querschnittsflächen an den Außenkonturen nach Fig. 11.1 und die Fachwerkstreben im inneren Bereich nach Fig. 12.3 verrundet ausgebildet sind. Damit ist eine Optimierung gegen Blasenbildung in Schmelzflussrichtungs- verlauf beim Einspritzen der Kunststoffkomponente für den Hüllkörper 9 bei der Ausbildung nach Fig. 14 gegeben. Die beiden Beispiele nach Fig. 13 und 14 verdeutlichen auch, dass beliebige Kombinationen der Querschnittsformen nach den Fign. 11 und 12 ausführbar sind. Bevorzugt sind somit Abschnitte des Funktionskörpers 8 die eine Querkomponente bei einer Ausnehmung zur Längsrichtung der Zahnbürste (also auch überwiegend entlang der Schmelzfließrichtung) aufweisen mit Verrundungen versehen.
Die Fign. 15 und 16 zeigen Zahnbürsten in Seitendarstellung, bei denen die Funktionskörper 8 beispielsweise entweder nach Fig. 13 oder Fig. 14 eingesetzt sind. In der Darstellung nach Fig. 15 ist der Funktionskörper als sichtbarer Teil dargestellt und in der Darstellung nach Fig. 16 ist das umgebende Material des Hüllkörpers 9 als sichtbarer Teil dargestellt. Insbesondere aus Fig. 15 ist somit erkennbar, dass das hintere Ende 22 des Funktionskörpers sich nicht bis zum hinteren Ende 24 des Handgriffes 2 notwendigerweise erstrecken muss, da Biegekräfte im hinteren Abschnitt im täglichen Gebrauch der Zahnbürste keine wesentliche Rolle spielen. Der Funktionskörper 8 erstreckt sich somit zumindest über die Hälfte oder 2/3 des Handgriffes 2 ausgehend von der Daumenauflage 25 in Richtung zum hinteren Ende 24 des Hüllkörpers der Zahnbürste. In die andere Längsrichtung zum Borstenfeld erstreckt sich der Funktionskörper mit dem vorderen Ende zumindest bis zu einem Drittel von der Daumenauflage 25 bis zum Halsabschnitt, wie dies beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Alternativ ist eine Erstreckung bis zum Borstenfeld oder in einer Variante auch bis unter das Borstenfeld in den Kopfbereich hinein (nicht dargestellt möglich). Vorzugsweise erstreckt sich der Funktionskörper 8 mit seinem vorderen Ende 23 über den gesamten Halsabschnitt 3 oder zumindest ein Drittel der Längserstreckung.
Die Zahnbürste mit einem der obigen Funktionskörpern wird vorzugsweise wie folgt hergestellt. Dabei können einzelne Teile des Verfahrens oder Kombinationen von Verfahrensmerkmalen und ggf mit Vorrichtungsmerkmalen ebenfalls einen unabhängigen Erfindungsgegenstand bilden. In einem ersten Schritt wird der Funktionskörper als Metallteil oder Kunststoff körper, insbesondere wie bereits oben beschrieben z.B. gestanzt oder gespritzt, hergestellt. In einem zweiten Schritt wird der Funktionskörper in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und fixiert. In einem dritten Schritt wird der Funktionskörper mit einer oder mehreren Kunststoffkomponenten des Hüllkörpers im Werkzeug umspritzt. Die Beborstung erfolgt danach oder vorher nach einer der bekannten Methoden.
Die Fixierung des Funktionskörpers im Werkzeug kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer ersten Variante weist der Funktionskörper, insbesondere zur Kontur vorspringende, Haltenasen auf, an denen die Fixierung im Spritzgiesswerkzeug erfolgt. Diese werden später z.B. an Sollbruchstellen nach dem Umspritzen mit dem Hüllkörper entfernt oder mit einer weiteren Komponente überspritzt. In einer zweiten Variante erfolgt die Fixierung an Freistellen 27, 28, 29 und 32, die nicht vom Hüllkörper 9 umspritzt werden, deren Kontur aber weitgehend die Kontur des Hüllkörpers fortsetzt bzw. ergänzt. Diese Variante ist mit den Figuren 15 bis 18 dargestellt. Der Hüllkörper 9 weist somit zu den Freistellen 27, 28, 29, 32 korrespondierende Aussparungen auf an denen nach der erfolgten Umspritzung des Hüllkörpers 9 der Funktionskörper 8 sichtbar und greifbar hervortritt und freigelegt ist. Die Figuren 17 und 18 zeigen schematisch wie der Funktionskörper 8 - in diesem Fall - von zwei oberen und zwei unteren Haltebacken 21 umklammert und fixiert wird. Die Haltebacken sind als Teil des Spritzgusswerkzeugs in den Spritzgiessprozess integriert. In einer weiteren Subvariante werden die Aussparungen mit einer weiteren Komponente umspritzt und ausgefüllt. Gemäß einer dritten Variante erfolgt die Fixierung des Funktionskörpers 8 im Spritzgiesswerkzeug durch eine Seitenerstreckung (nicht dargestellt) des Funktionskörpers 8, die ein Einklemmen oder ein verdreh- und verschiebesicheres Lagern des Funktionskörpers 8 im Werkzeug erlaubt. Beispielsweise kann der Funktionskörper 8 hierzu, insbesondere an seinen Endab- schnitten, nicht als in der Längssymmetrieebene 7 liegend, sondern an beiden Seitenbereichen des Hüllkörpers abstützend, z.B. gewellt oder mäandernd ausgebildet sein. Auch die Querschnitte der Figuren 10.1 bis 10.13 begünstigen eine solche Abstützung im Werkzeug.
Im Falle eines Funktionskörpers 8 aus Kunststoff kann die Zahnbürste auch in einem Werkzeugkonzept mit direkt aufeinander folgenden Spritzgusschritten, z.B. mit einem Drehwerkzeug, hergestellt werden. In einer weiteren Variante ist der Funktionskörper im Hals 3 und Griffbereich 2 überwiegend hochkant koplanar zur Längssymmetrieebene und im Kopf um 90 Grad verdreht vorgesehen, so dass eine Fixierung an den Seitenflächen des Kopfwerkzeugabschnittes möglich ist.
Der in den Figuren dargestellte Funktionsträger ist in einer Höhenerstreckung Y (siehe Figur 2) in der Längssymmetrieebene 7 zu 0 bis 2 mm, insbesondere zu 0,05 bis 1 ,5 mm, insbesondere zu 0,1 bis 1mm und insbesondere zu 0,4 bis 0,8mm vom Hüllkörper 9 überspritzt. Demnach ist der Funktionskörper von der Zahnbürstenober- und Unterseite nur knapp bedeckt (abgesehen von eventuellen Freistellen). Vorzugsweise ist der Funktionskörper 8 - überwiegend oder fast oder ganz vollständig - zu den Seitenflächen oder Seitenkanten hin bzw. in Quererstreckung X (siehe Figur 1) zur Längsachse der Zahnbürste 6 mit einem Abstand umhüllt bzw. umspritzt der je Seite 2 bis 15 mm, insbesondere 2 bis 6 mm, beträgt. Es wird also nahezu die gesamte Erstreckung oder zumindest 80% davon in der Höhe von O- ber- zu Unterseite der Zahnbürste verwendet, um die notwendige Biegesteifigkeit und Bruchsicherheit in dieser Richtung zu gewährleisten. In Querrichtung X erstreckt sich der Funktionskörper jedoch nur insbesondere über weniger als 5 bis 15% der Gesamterstreckung von Seite zu Seite der Zahnbürste. Somit sind durch die oben beschriebenen Ausführungsformen ungewöhnliche Zahnbürstengeometrien realisierbar, mit einem insgesamt schlanken Hüllkörper, der in Y Erstreckung im Handgriffbereich 2 überwiegend schlanker ist als in Querrichtung X dazu. Dabei sind auch noch Taillierungen im Griffbereich und oder im Halsbereich in einer sonst nicht mehr ausführbaren Weise umsetzbar (siehe Figuren 1 und 2), ohne die Stabilität der Zahnbürste zu gefährden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung, insbesondere Zahnbürste, mit einem vorzugsweise etwa stabförmigen Werkzeugträger (6), an dem ein Reinigungswerkzeug, insbesondere ein Borstenfeld (5), befestigbar ist, wobei der Werkzeugträger (6) als Verbundkörper ausgebildet ist, der einen Hüllkörper (7) aus einem ersten Material, vorzugsweise Kunststoff, und einen in den Hüllkörper (7) eingebetteten Funktionskörper (8) aus einem zweiten Material, vorzugsweise Metall, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (8) zumindest abschnittsweise als fachwerkartiger Stabwerkaufbau, der im wesentlichen in Längsrichtung des Werkzeugträgers verlaufende Längsgurte (12) und eine Vielzahl von Querverbindungsstäben (13) aufweist, oder dass der Funktionskörper mit Ausnehmungen ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Stabwerkaufbau als Stabwerkrahmen (11 ) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsgurte (12) in ihrem Verlauf an die Außenkontur des Hüllkörpers (9) angepasst sind und zumindest abschnittsweise einen von der Geraden abweichenden Verlauf besitzen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsgurte (12) die Außenkontur des Stabwerkrahmens (11 ) bilden und/oder randseitig angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stabwerkrahmen (11 ) materialhomogen integral einstückig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsgurte (12) entlang ihrer Längserstreckung einen variierenden Abstand voneinander besitzen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Querverbindungsstäbe (13) unterschiedlich lang ausgebildet sind und/oder verschieden steil zu den Längsgurten (12) angestellt sind.
8. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionskörper (8) zumindest abschnittsweise einen mäander- oder wellenlinienförmigen Verlauf entlang einer Längserstreckung des Werkzeugträgers (6) besitzt.
9. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der mäander- oder wellenli- nienförmige Verlauf eine über die Längserstreckung des Werkzeugträgers (6) variierende Amplitude besitzt.
10. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der mäander- oder wellenlinienförmige Verlauf zweidimensional ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmungen durchgängig, insbesondere als kreisrunde Öffnungen, ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionskörper (8) derart ausgebildet ist, dass ein Flächenträgheitsmoment des Funktionskörpers (8) bezüglich einer Achse senkrecht zu einer Längssymmetrieebene (7) des Werkzeugträgers (6) ein Vielfaches eines Flächenträgheitsmoments des Funktionskörpers (8) bezüglich einer Achse, die in der genannten Längssymmetrieebene (7) liegt, beträgt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionskörper (8) im wesentlichen plattenförmig oder eben ausgebildet ist und in der Längssymmetrieebene des Werkzeugträgers (6) eine maximale Erstreckung besitzt, die ein Vielfaches der Erstreckung des Funktionskörpers (8) quer zur genannten Längssymmetrieebene (7) beträgt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionskörper (8) eine plattenförmige Hüllfläche besitzt, die hochkant in der oder parallel zu der Längssymmetrieebene (7) des Werkzeugträgers (6) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Werkzeugträger (6) ein Bürstenrohr und/oder einen Handgriff (2) einer Zahnbürste (1) bildet, wobei der Funktionskörper (8) vor einem Borstenfeldbefestigungsabschnitt des Werkzeugträgers (6) endet und/oder der Borstenfeldbefestigungsabschnitt des Werkzeugträgers (6) armierungsfrei ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Funktionskörper
(8) einen Armierungskörper bildet und aus einem Material besteht, das eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit besitzt als das Material, aus dem der Hüllkörper (9) besteht.
17. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hüllkörper (9) im Bereich des Funktionskörpers (8) zumindest abschnittsweise durchsichtig ausgebildet ist, so dass der Funktionskörper (8) durch den Hüllkörper (9) hindurch betrachtbar ist.
18. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Hüllkörper (9) in seinem durchsichtigen Abschnitt optisch bildverändernd, insbesondere verzeichnend, verzerrend, vergrößernd und/oder verkleinernd wirkend, ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hüllkörper
(9) in seinem durchsichtigen Abschnitt eine optische Linse bildet.
20. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hüllkörper (9) in seinem durchsichtigen Abschnitt ein optisches Prisma bildet.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eingebettete Funktionskörper (8) opak ausgebildet ist.
22. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Zahn- und/oder Mundreinigung, insbesondere Zahnbürste, mit einem vorzugsweise etwa stabförmigen Werkzeugträger (6), an dem ein Reinigungswerkzeug, insbesondere ein Borstenfeld (5), befestigt wird, wobei der Werkzeugträger (6) als Verbundkörper ausgebildet wird, der einen Hüllkörper (7) aus einem ersten Material und einen in den Hüllkörper (7) eingebetteten Funktionskörper (8) aus einem zweiten Material aufweist, wobei in einem ersten Schritt der Funktionskörper als Metallteil oder Kunststoffkörper hergestellt wird, in einem zweiten Schritt der Funktionskörper in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und fixiert wird und in einem dritten Schritt der Funktionskörper mit einer oder mehreren Kunststoffkomponenten des Hüllkörpers im Werkzeug umspritzt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Funktionskörper gestanzt oder gespritzt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei der Funktionskörper im Spritzgusswerkzeug durch Haltebacken fixiert und eingespannt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei der Anspritzpunkt des Hüllkörpers im Spritzgusswerkzeug an einer oder beiden Seiten eines Griffabschnittes in einem Abschnitt angeordnet wird, dem kein Abschnitt des Funktionskörpers in fluchtender Verlängerung gegenüberliegt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Anspritzpunkt am Griffende ohne Funktionskörperabschnitt in diesem Bereich oder im Bereich der Daumenablage gegenüber zu einer Ausnehmung des Funktionskörpers angeordnet wird.
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