NO314977B1 - Tannbörste og fremgangsmåte for dens fremstilling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tannbørste med de trekk som inngår av innledningen til patentkrav 1, samt en fremgangsmåte for fremstilling av et børstehår av plast for en slik tannbørste, angitt i innledningen til patentkrav 9 og 10.

På tannbørster, manuelle eller elektriske tannbørster, består børstehårene vanligvis av ekstruderte monofilamenter med sirkelformet tverrsnitt. Også andre tverrsnitt er blitt foreslått. Rengjøringsvirkningen til slike tannbørster, og også en ønsket massasjevirkning på tannkjøttet, skjer nesten utelukkende med børstehårendene, som for å unngå skader og rifter i tannkjøttet er avrundet. I denne forbindelse skal børstehårendene opp-fylle to motstridende fordringer, nemlig på den ene siden en tilstrekkelig børstevirkning mot tennene og på den annen side en skånsom massasje av tannkjøttet. Den primære rengjøringsvirkningen på tannflatene og tannmellomrommene er derfor utilstrekkelig på grunn av et kompromiss.

Det har derfor ikke manglet forsøk på å la omkretsflaten til børstehårene inngå i børste-prosessen ved profilering for derved å øke rengjøringsvirkningen. Det er således kjent (DE 31 16 189) å utforme børstehårene med forskjellige og i avstand anordnede fortykninger, som danner andre børstekanter. Et slikt børstehår lar seg neppe fremstille rasjonelt, når det tas hensyn til at børstehårene vanligvis fremstilles ved spinning eller ekstrudering. Teoretisk er det mulig å oppnå tverrsnittsforandringer i ekstruderings-retningen, slik at et slikt børstehår også kunne fremstilles ved sprøytestøping. De monofilamenter som dannes ved ekstrudering må deretter viderebearbeides, nemlig tøyes og stabiliseres termisk, for å gi børstehårene den ønskede bøyeevne og den nødvendige gjenopprettingsevne. En slik tøyning ville for sprøytestøpte eller ekstruderte børstehår med i avstand anordnede fortykninger bare føre til at børstehårene tøyes og innsnevres i området for det tynneste tverrsnittet mellom fortykningene, mens fortykningene ikke ville påvirkes. Et slikt børstehår ville være fullstendig ubrukelig. Selv når det er mulig å gi et slikt børstehår de nødvendige egenskaper, ville det være fare for at børstehåret ville fastklemmes i tannmellomrommene og ved strekk enten ville briste eller rives ut av børstehodet, eller at tannkjøttet ville skades i tannmellomrom der det på grunn av manglende tannhalsadhesjon er særlig utsatt.

DE 1140 901 angår regjøringsbørster til bruk i husholdning og til industrielle formål. Børstehårene, som består av plast, har i en utførelse stjerneformet tverrsnitt og er vridd

til skruelinjeform. Ribbene som danner stjerneformen har således spisse topper. I en annen utførelse er dessuten børstehårene utformet med riller i ribbene som danner

stjerneformen, i likhet med en gjengetapp. Slike børstehår vil ha en alt for brutal virkning til å kunne benyttes på en tannbørste, og de kan bare fremstilles ved sprøytestøping, evt. med etterfølgende bearbeiding, men ikke som monofilament ved ekstrudering.

I andre kjente utførelser av tannbørster (JP 03 289 906 A, JP 57-116 124 U, JP 60-145 828 U, JP 03-87332 U) er enten flere monofilamenter tvunnet sammen med hverandre, eller de enkelte monofilamenter, som i seg selv kan være profilert og f.eks. oppvise et kvadratisk tverrsnitt (JP 03-289 906 A, JP 57-116 124 U), er profilert ved skrueformet vridning om monofilamentaksen. Dette børstehåret, som angis i innledningen til patentkrav 1, vil på grunn av de romlige, skarpe kanter ha en bedre rengjøringsvirkning. Heller ikke profilen til dette børstehåret er egnet for tannpleie, på grunn av de mange tette vindinger og de mange kanter som derved oppstår og som uten virkning glir langs den forholdsvis glatte tannflaten, men som kan skade tannkjøttet. De mange vindinger fører til mange bøyesvake områder, noe som påvirker børstehårets evne til gjenoppretting. Dessuten påvirkes molekylstrukturen i monofilamentet på grunn av sterk tvinning. Et slikt børstehår hekter seg også lett fast i tannmellomrommene.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å komme frem til en tannbørste med profilerte børstehår som ved uforandrede styrkeegenskaper har en øket men allikevel skånsom rengjørings- og massasjevirkning og kan fremstilles prisgunstig.

Denne oppgaven løses i henhold til oppfinnelsen med de kjennetegnende trekk i patentkrav 1.

Fremgangsmåten for fremstilling av børstehår kjennetegnes ved de trekk som fremgår av patentkravene 9 og 10.

Børstehåret i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles ved ekstrudering og viderebearbeides på samme måten som et kjent børstehår. Det oppviser den fordelen at i tillegg til børstehårenden danner toppen til den skruelinjeeformede ribben eller ribbene,' henholdsvis overgangen til flankene og selve flankene børstekanter, på grunn av den store høyden til ribben etler ribbene, hvilke øker rengjøringsvirkningen på tannflatene og i tannmellomrommene, uten å være noen fare for tannkjøttet. Når et slikt børstehår

trenger inn i tannmellomrommene kan det ikke skje noen fastklemming av børstehåret, ettersom ribben er meget steil og det ikke finnes noen radiale innsnevringer. Dessuten kan ribben på grunn av de få vindinger vris tilbake, slik at ingen strekkrefter kan virke på

børstehåret som er høyere enn for vanlige børstehår. På grunn av at kjernen, henholdsvis monofilamentaksen selv ikke er vridd til skrueform, gir kjernen børstehåret de vanlige egenskaper, nemlig den nødvendige bøyeevne og den nødvendige gjenopprettingsevne. På grunn av den forholdsvis store stigningen til ribben eller ribbene er antallet virksomme kanter langs omkretsen begrenset, slik at det til tross for den forbedrede rengjøringsvirkningen i forbindelse med de avrundete topper på ribben eller ribbene oppnås en tilstrekkelig skånsom bearbeiding av tennene og en myk massasjevirkning på tannkjøttet. Avrundingen av toppen kan fortrinnsvis skje i forbindelse med ekstruderingen av monofilamentet, men også ved hjelp av etterfølgende mekanisk eller termisk bearbeiding.

I en fordelaktig utførelse kan i det minste en del av børstehårene oppvise en en- eller flergjenget ribbe, slik at de flater som er virksomme ved rengjøring er større, og dessuten oppstår det forskjellige virkeretninger.

Ettersom børstehåret utformet i henhold til oppfinnelsen i alle tilfeller utøver en sterkere skavende, abrasiv virkning på tannemaljen og tannkjøttet enn vanlige børstehår av hovedsakelig sylindriske monofilamenter, og følgelig ikke er egnet for brukere med meget ømfintlig tannkjøtt eller ømfintlige tannhalser, angis egenskapene til børsten for brukeren ved hjelp av forskjellige farger på ribbe og kjerne, slik at brukeren kan velge tannbørste tilpasset sitt behov. Plasten i ribbene kan farges ved hjelp av pigmenter. Ettersom pigmentpartiklene kan være hardere enn plastgrunnmassen, kan ribbene få en viss abrasiv virkning på grunn av fargingen.

Fortrinnsvis består kjernen og den i det minste ene ribben av forskjellige materialer. Den i det minste ene ribben kan således tilpasses bestemte bruksbetingelser, særlig med hensyn til hardhet. Også i denne sammenheng kan brukeren gis en anvisning av børsteegenskapene til børsten ved hjelp av fargeforskjeller på kjernen og ribben eller ribbene. Slike børstehår kan dannes på en enkel måte ved at monofilamentet oppviser et polygonalt, fortrinnsvis kvadratisk tverrsnitt. Etter tvinning danner hver kant en skruelinje.

For bestemte børster er det nødvendig at børstehårene har en bestemt stivhet eller elastisitet. En tilpasning av stivheten kan oppnås med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen ved at kjernen oppviser et indre element og en mantel som omgir det indre elementet, av forskjellige materialer. Ved valg av materialene for det indre elementet og mantelen kan stivheten og elastisiteten til børstehårene og deres virkning ved tannpleie påvirkes og varieres på ønsket måte. Ribbene som forløper på mantelen kan enten bestå av det samme materiale som denne eller et annerledes materiale.

I en utførelse av oppfinnelsen kan monofilamentet eller monofilamentene bestå av en elastisk plast. På denne måten kan børstehårene som er fremstilt av børstehårmateri-alet tøyes i lengderetningen, hvilket medfører en minskning av diameteren, slik at de f.eks. etter innføring i et tannmellomrom lettere kan trekkes ut av dette og ikke fastklemmes i tannmellomrommet. En fastklemming hindres også ved at børstehåret kan opptvinnes ved uttrekking.

Børstehårene kan etter behov også bare oppvise en ribbe langs en del av lengden. For å kunne tilpasse en børste med hensyn til virkning til forutbestemte rammebetingelser, kan skruelinjeformede børstehår kombineres med børstehår av andre utforminger og bearbeides sammen.

For fremstilling av et børstehår for en tannbørste som angitt ovenfor kan i henhold til oppfinnelsen et monofilament ekstruderes med i det minste én akseparallell ribbe, for etterfølgende tvinning, og til slutt fikseres tvinningen. Børstehårene kan fremstilles ved avkapping av en endeløs streng.

En annen fremgangsmåte består i at et monofilament av en plast koekstruderes sammen med ribber som forløper på overflaten av monofilamentet, av en plast med andre egenskaper, hvoretter den koekstruderte enheten tvinnes og tvinningen fikseres.

Også denne fremgangsmåten muliggjør en endeløs fremstilling av børstehårmaterialet. Dessuten kan plasten som danner ribben tilpasses anvendelsen. For eksempel kan kjernen bestå av plast som er vanlig for børstehår, mens plasten i ribben eller ribbene kan være mykere eller hardere eller inneholde abrasive fyllstoffer. Dessuten kan plasten som danner de skruelinjeformede ribber være annerledes farget, for å muliggjøre en funksjonell anvisning.

Dessuten kan kjernen bestå av områdevis forskjellige materialer, for å tilpasse børste-hårene til anvendelsen. Kjernen har et indre område og en mantel som omgir det indre området, av forskjellige materialer som er koekstrudert.

En annen mulighet for fremstillingen består i at det ekstruderes i det minste to monofilamenter, som deretter tvinnes, og tvinningen fikseres. Derved kan monofilamentene under ekstruderingen eller etter tvinningen forbindes uløsbart med hverandre.

Børstehåret utformet i henhold til oppfinnelsen medfører dessuten den mulighet at det ekstruderte monofilamentet, henholdsvis den koekstruderte enheten, tøyes før tvinning og eventuelt stabiliseres, for å gi børstehåret med ribben eller ribbene de nødvendige egenskaper til børstehår for tannbørster.

Det er dessuten en fordel, i likhet med kjente børstehår, at monofilamentet, henholdsvis den koekstruderte enhet, etter tvinning stabiliseres termisk og deretter lagres i 24 - 48 timer.

For tannbørster må børstehårendene avrundes etter kapping, for å unngå skader på tennene og tannkjøttet. Dette kan fordelaktig utføres ved overflatesmelting av børste-hårendene, ettersom endene til de tynnveggede ribbene smelter før kjernen og at følgelig de skarpe kantene først dannes.

Et børstehår fremstilt i henhold til den angitte fremgangsmåten er utmerket egnet som middel for rengjøring mellom tennene. For et middel for rengjøring mellom tennene oppnås ytterligere fordeler når dette bare er vridd langs en del av lengden. Det ikke-vridde delområdet har mindre tverrsnittdimensjoner og kan derved enklere innføres i et tannmellomrom. Innføringen kan ytterligere forenkles ved at det ikke-vridde delområdet i det minste i partier oppviser et avflatet tverrsnitt, f.eks. dannet ved pressing.

For å oppnå en korrekt og strekkfast fastgjøring av børstehårene til børsteelementet kan børstehårene, enkeltvis eller i grupper, smeltes til et hode på festeenden og fastgjøres med dette i børsteelementet. Derved får festeenden et kuleformet eller linseformet tverrsnitt som muliggjør en tilfredsstillende fastgjøring i børstehodet.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares ved hjelp av utføreiseseksempler vist på den vedføyde tegning.

Fig. 1 viser skjematisk en tannbørste sett fra siden.

Fig. 2 viser forstørret detaljer ved et børstehår.

Fig. 3-5 forskjellige tverrsnittsformer for et ekstrudert monofilament.

Fig. 6-11 viser forskjellige tverrsnittsformer for en koekstrudert enhet.

Tannbørsten i henhold til fig. 1 oppviser et hode 30 og en gripedel 31, hvilke er for-bundet med hverandre via en bøyelig hals 32. Hodet 30, gripedelen 31 og halsen 32 er sprøytestøpt i ett stykke av plast. Til hodet 30 er festet børstehår i form av bunter 33. Buntene 33 er bare vist skjematisk, og består hver av flere børstehår av plast, som er festet til hodet 30 ved sveising, innsprøyting eller på en mekanisk måte. 1 fig. 2 er vist et enkelt børstehår 1 i en bunt 33. Det består av en sirkelsylindrisk kjerne 2, med to ribber 5, 6 anordnet på ytterflaten. Hver ribbe 5, 6 oppviser et avflatet eller avrundet hode 7, 8. Et slikt børstehår for tannbørster kan f.eks. ha en ytterdiameter i området 0,2 mm, idet kjernen 2 oppviser en diameter i området 0,1 - 0,15 mm. Ribbene er for den vanlige lengden av børstehårene for tannbørster på inntil 1,5 cm i et antall fra 2 til 6.

Børstehåret i henhold til fig. 2 kan fremstilles på forskjellige måter. For eksempel kan et monofilament 9 i henhold til fig. 3 ekstruderes med en kjerne 10 og to diametralt anordnede ribber 11, 12, og deretter tøyes, tvinnes og til slutt fikseres termisk, slik at det dannes en togjenget skrue 4 i henhold til fig. 2. Fig. 4 viser et ekstrudert monofilament 9 med omtrent trekantformet tverrsnitt, dannet av en kjerne 13 og tre ribber 14, 15 og 16. Fig. 5 viser et monofilament 9 med korsformet tverrsnitt, og som oppviser en kjerne 17 og fire symmetrisk anordnede ribber 18, 19, 20 og 21. Tvinneaksen faller i alle eksemp-ler sammen med aksen til kjernen 2. Monofilamentet kan også oppvise et hovedsakelig rettvinklet, f.eks. kvadratisk tverrsnitt, idet området nær midtpunktet danner kjernen og de fire hjørneområdene danner ribbene. Fig. 6-8 viser hovedsakelig de samme tverrsnittsformer som fig. 3-5, men i dette tilfellet er den sirkelsylindriske kjernen 10, 13, 17 koekstrudert sammen med ribbene 11, 12, henholdsvis 14-16, henholdsvis 18-21. Det ekstruderte monofilamentet, henholdsvis den koekstruderte enheten, tøyes deretter, tvinnes og stabiliseres termisk og lagres i 1 - 2 dager.

I fig. 9 - 11 er vist lignende tverrsnittsformer som i fig. 6 - 8, men kjernene 10, 13, 17 har et midtre element 10a, 13a, henholdsvis 17a og en mantel 10b, 13b, henholdsvis 17b som omgir det midtre elementet. Det midtre elementet og mantelen består av forskjellige materialer. Ribbene 11, 12, henholdsvis 14 - 16, henholdsvis 18-21, består av et annet materiale. Det midtre elementet er koekstrudert sammen med mantelen og ribbene og deretter bearbeidet på den nevnte måten. De midtre elementene 10a, 13a og 17a kan bestå av en vanlig plast for tannbørstehår, for å sikre alle positive styrkeegenskaper til et vanlig børstehår, mens plastmaterialet for mantelen 10b, 13b, 17b og for ribbene 11, 12, henholdsvis 14 - 16 eller 18 - 21 kan være tilpasset den ønskede rengjørings- og/eller massasjevirkningen.

Som det særlig fremgår av fig. 3 - 11 og slik det er beskrevet med henvisning til fig. 2, er hodet til ribbene avflatet eller avrundet. Etter kappingen av børstehårene fra det endeløse materialet avrundes de utnyttbare endene, fortrinnsvis ved overflatesmelting, mens festeendene smeltes enkeltvis eller i grupper til et børstehode.

I stedet for de viste tverrsnitt kan børstehåret 1, henholdsvis monofilamentet som det er fremstilt av, oppvise et rettvinklet, fortrinnsvis kvadratisk tverrsnitt. Etter tvinning danner kantene til dette tverrsnittet en ribbe.

Claims (15)

1. Tannbørste med et børstehode og børstehår (1) av plast, eventuelt satt sammen til bunter, festet til børstehodet, idet i det minste noen av børstehårene oppviser et profil i form av en skrue (4), dannet ved tvinning av et profilert monofilament (9), karakterisert ved at børstehårene (1) består av en kjerne (2; 10; 13; 17) og i det minste en ribbe (5, 6; 11, 12; 14 - 16; 18 - 21) som forløper langs mantelflaten (3), og oppviser tre til fem vindinger pr. cm lengde, og at ribben eller ribbene (5, 6; 11, 12;

14-16; 18 - 21) er avrundet på toppen.

2. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at i det minste en del av børstehårene (1) oppviser en en- eller flergjenget skrue (4).

3. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at ribben eller ribbene (5, 6; 11, 12; 14-16; 18-21) oppviser et hovedsakelig trapesformet tverrsnitt.

4. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at ribben eller ribbene (5, 6; 11, 12; 14 - 16; 18 - 21) og kjernen (2; 10; 13; 17) har forskjellige farger.

5. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at ribben eller ribbene (11, 12; 14 - 16; 18 - 21) og kjernen (10; 13; 17) består av forskjellige materialer.

6. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at kjernen (10; 13;

17) oppviser et midtre element (10a; 13a; 17a) og en mantel (10b; 13b; 17b) som omgir det midtre element, idet disse er av forskjellige materialer.

7. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at monofilamentet, henholdsvis monofilamentene (9) består av elastisk plast.

8. Tannbørste som angitt i krav 1,karakterisert ved at børstehåret (1) bare oppviser en ribbe langs en del av lengden.

9. Fremgangsmåte for fremstilling av et børstehår av plast for en tannbørste i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert ved at det ekstruderes et profilert monofilament (9) eller et monofilament med i det minste en akseparallell ribbe (11, 12;

14 - 16; 18 - 21), hvoretter i det minste en del av lengden tvinnes og tvinningen fikseres.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av et børstehår av plast for en tannbørste i henhold til et av kravene 4-8, karakterisert ved at et monofilament (9) av en plast koekstruderes sammen med ribber (11, 12; 14-16; 18-21) som forløper på manteloverflaten av dette, av en plast med andre egenskaper, hvoretter den koekstruderte enheten i det minste i en del av lengden tvinnes og tvinningen fikseres.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at det ekstruderte monofilamentet (9), henholdsvis den koekstruderte enheten, tøyes før tvinningen.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at monofilamentet (9), henholdsvis den koekstruderte enheten, stabiliseres termisk etter tvinningen.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at det tvunnede monofilamentet (9), henholdsvis den tvunnede enheten, lagres etter den termiske stabiliseringen, eventuelt ved høyere temperatur.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at hvert børstehår avrundes på den utnyttbare enden ved overflatesmelting.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at børstehårene, enkeltvis eller i grupper, smeltes til et hode på festeenden og fastgjøres med dette i børsteelementet.