PL180593B1 - Szczotka do zebów PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Szczotka do zebów z jednoczescio- wym korpusem wtryskiwanym z tworzywa sztucznego, skladajaca sie ze sztywnej glówki, na której osadza sie szczecine, ze sztywnego trzonka i laczacej je przewezonej szyjki, która ma czesc sprezysta z materialu o wyzszym wspólczynniku sprezystosci niz tworzywo korpusu, znamienna tym, ze czesc sprezysta (4) wykonana jest z tworzy- wa wzmocnionego wlóknami szklanymi, a w obszarze trzonka (2) zalany jest przynajmniej jeden element uchwytu (10, 11). Fig 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest szczotka do zębów, mająca zastosowanie przede wszystkim do czyszczenia zębów i przestrzeni międzyzębowych. Powinna jednak również masować dziąsła i ich obrzeża. Właśnie ten masaż prowadził do specjalnych przedsięwzięć konstrukcyjnych w szczotkach do zębów. Do tego zalicza się przede wszystkim rozbudowa sprężystego połączenia między główką szczotki a trzonkiem, ponieważ ten ostatni produkowany j est, ze względów stabilności, ze stosunkowo sztywnego tworzywa sztucznego przez prasowanie wtryskowe.

Znanych jest wiele rozwiązań umożliwiających osiągnięcie sprężystego połączenia między główką szczotki a trzonkiem. Według opisu patentowego francuskiego FR 1 247 433 główka jest rozszczepiona wzdłużnie aż do obszaru trzonka. Te rozszczepione części w kształcie listwy są oddzielnie obsadzone szczecinąi objęte obręczą mocuj ącą, za pomocą której można nastawić dowolną długość listw i przez to uzyskać zmienną giętkość elastyczniejszej części szczotki względem trzonka.

To rozwiązanie jest skomplikowane pod względem konstrukcji oraz użytkowania, a także nie spełnia wymagań higienicznych.

Podobna uwaga odnosi się do innego typu szczotki przedstawionej w opisie patentowym USA nr US 4 520 526, gdzie szczotka do zębów w obszarze przejścia z główki do trzonka jest osłabiona poprzez ubytki tworzywa sztucznego, co uniemożliwia zapewnienie większej sprężystości w tym obrębie. Również tutaj może osadzać się brud, resztki środków do pielęgnacji zębów, bakterie itd. Podobnie jak w rozwiązaniach, w których w obszarze przejściowym występują

180 593 głębokie wgłębienia. Dlatego pod względem wymagań higienicznych powinno się przede wszystkim stosować te rozwiązania, w których przejście między główką i trzonkiem jest w większej części gładkie i które jednocześnie zapewniają działanie sprężyste.

Znane jest również rozwiązanie przedstawione w niemieckim opisie patentowym DE 38 40136, w którym w przejściu z trzonka do główki umieszczonajest sprężyna piórowa z metalu, którajest potem zalana tworzywem sztucznym. Ta sprężyna piórowa, wykazująca większy współczynnik sprężystości podłużnej niż otaczające je tworzywo sztuczne, zapewnia odgięcie szczotki przy zbyt mocnym nacisku, lub z drugiej strony ciągle wystarczający nacisk przy prawidłowym prowadzeniu szczotki do zębów.

To rozwiązanie, które jest pod względem użytkowania w znacznym stopniu zadawalające, ma jednak szereg wad. Po pierwsze pojawia się problem produkcyjny - sprężyna piórowa musi zostać wtryśnięta w tworzywo sztuczne, co wymaga odpowiednich konstrukcji formy wtryskowej. Po drugie sprężyny piórowe sprawiają trudności w procesie przygotowawczym, zarówno ręcznym jak i przemysłowym z powodu ich ekstremalnie cienkich ścianek. Również umiejscowienie ich we wtryskarce przysparza problemów. Sprężyny nie łączą się również w żaden sposób z otaczającym je tworzywem sztucznym. Przez to przy rozprężaniu się elementu sprężystego na końcach sprężyny piórowej na otaczające tworzywo sztuczne działają nieuchronnie naprężenia ściskające i tnące, które mogąprowadzić do złamania, lub też przekrój w obszarze przejściowym z główki szczotki do trzonka musi zostać przewymiarowany. Właśnie tam wymagana jest jednak szczególnie smukła forma, aby można było wykonać wymagane ruchy szczotką również przy zamkniętych ustach. Ostatecznie, części metalowe są w ogóle niepożądane przy higienie jamy ustnej, nawet gdy, jak w powyższym przykładzie wykonania, nie są odsłonięte. Dalej, części te stanowią nierozwiązywalny problem przy obróbce wtórnej szczotki, ponieważ z powodu masowego użycia szczotek wzrasta ich ilość konieczna do przetworzenia. Całkowite oddzielenie materiałów wymagałoby zupełnego rozdrobnienia szczotki. Koszty tego procesu są, ze względu na mały stosunek masowy materiału, nieakceptowalne.

W rozwiązaniach, przedstawionych w opisach patentowych europejskim WO 93/15 627 i niemieckim DE 38 40 136, zaproponowano, aby rozbudować korpus szczotki w obszarze szyjki w sposób możliwie smukły, aby tym sposobem osiągnąć działanie sprężyste. Oblanie bardzo cienkiego przekroju wykonane jest z gumowo-sprężystego elastomeru. Tworzywa sztuczne zwykle używane do korpusów szczotek majązbyt niski moduł sprężystości, aby uzyskać wystarczające i przede wszystkim trwałe działanie sprężyste. Dalej, przejście z trzonka, względnie główki, muszą być ekstremalnie strome, tak aby na przejściach łatwo dochodziło do złamania. Gdy chciano zapewnić wystarczająco wysoki współczynnik sprężystości, do korpusu musiałyby zostać użyte wysokogatunkowe tworzywa sztuczne.

To nie jest do zaakceptowania w takim produkcie masowym jak szczotka do zębów, ze względu na koszty produkcji.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji szczotki do zębów, która jest prosta w produkcji, wygodna w użyciu oraz przyjazna dla środowiska.

Szczotka według wynalazku charakteryzuje się tym, że część sprężysta wykonana jest z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami szklanymi, a w obszarze trzonka zalany jest przynajmniej jeden element uchwytu.

Korzystnymjest, gdy część sprężysta ma płaski, wieloboczny lub owalny przekrój poprzeczny.

Również korzystnym jest, gdy część sprężysta rozciąga się na całej długości przewężonej szyjki.

Korzystnym jest także, gdy część sprężysta ma wypusty w poprzek swojego wydłużenia.

Korzystnym jest też, gdy wypusty sięgająaż do powierzchni tworzywa otaczającego część sprężystą i są uformowane jako nośniki informacji na powierzchni otaczającego je tworzywa.

Szczególnie korzystnym jest, gdy elementy uchwytu przewidziane sąpo jednym na górną i dolną stronę trzonka.

Poza tym korzystnymjest, gdy elementy uchwytu mająna odkrytych powierzchniach rowki.

Oprócz tego korzystnymjest, gdy oba elementy uchwytu stykąaąsię we wnętrzu trzonka.

Ponadto korzystnym jest, gdy oba elementy stanowią jedną całość.

180 593

Dzięki zastosowaniu szczotki według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe, m.in. to, że szczotkajest w całości wykonana z tworzywa sztucznego i w związku z tym może zostać bezproblemowo utylizowana. Unika się wszelakich części metalowych, które są niepożądane w obszarze jamy ustnej. Poza tym można taką szczotkę produkować po minimalnych kosztach, np. w procesie dwuskładnikowego odlewania wtryskowego. Ponieważ syntetyczna część sprężysta zalana jest w tworzywie sztucznym, nie zachodzi niekorzystne skojarzenie materiałów i może, zależnie od rodzaju tworzywa, powstać nawet połączenie nierozłączne bezpośrednie. Tylko część sprężysta musi być wykonana z wysokogatunkowego tworzywa, podczas gdy korpus może być ze zwykłego, niedrogiego tworzywa. Część sprężysta może składać się wyłącznie z czystego lub wypełnionego tworzywa sztucznego, przy czym wypełniacze muszą mieć 1-30% udział w objętości. Część sprężysta skład się szczególnie z tworzywa wzmocnionego włóknami, przy czym stosowane sązwłaszcza włókna szklane. Taka część sprężysta może zostać odlana oddzielnie lub razem i następnie włożona w prasę wtryskową szczotki. Część sprężysta może być również wykonana poprzez natryskiwanie obszaru wokół szyjki korpusu szczotki. Część ta może mieć płaski, wieloboczny, okrągły lub owalny przekrój, aby tak wpłynąć na sposób wygięcia główki szczotki. To wygięcie może nie tylko przeciwdziałać naciskowi na powierzchnię zębów, ale, w ograniczonym zakresie, również naciskowi poprzecznemu, względnie każdemu w jakimkolwiek kierunku.

Zaletąjest również to, że część sprężysta ma większy moment bezwładności niż pozostały przekrój poprzeczny szyjki i rozciąga się w istocie na całej długości szyjki korpusu szczotki.

Rozwiązanie według wynalazku daje możliwość nastawienia siły sprężystości części sprężystej poprzez wybór tworzywa sztucznego i/lub wypełniaczy i/lub jej przekroju poprzecznego. Nastawienie siły sprężystości jest możliwe w szeroki zakresie. W ten sposób można wybrać mniejszą siłę sprężystości dla szczotek dziecięcych i większą dla dorosłych. W odróżnieniu od innych typów stosuje się tylko jeden materiał, co daje oszczędność kosztów. Poza tym szyjka może zostać zbudowana w sposób maksymalnie smukły z miękkimi przejściami do trzonka i główki.

Poza tym część sprężysta posiada wypusty w poprzek swej długości. Mogą one służyć najpierw jako prosty środek pomocniczy do pozycjonowania w prasach wtryskowych i do utrzymywania pozycji podczas natryskiwania. Część sprężysta może również zostać za pomocą wypustów wycentrowana i zakotwiczona w otaczającej ją masie tworzywa. Wynalazek daje w szczególności możliwość, aby wypusty sięgały aż na powierzchnię tworzywa otaczającego część sprężystą. Z tym wiąże się z kolei zaleta produkcyjna, że część sprężysta może zostać umiejscowiona bezpośrednio na ściance prasy, co eliminuje konieczność używaniajakichkolwiek pomocy do tej czynności. Wypusty nie przeszkadzają na powierzchni, gdyż wykonane są z tworzywa sztucznego. Wypusty mogą, wprost przeciwnie, spełniać inne funkcje w obszarze, w którym są widoczne. Mianowicie służyć mogąjako nośniki informacji, np. dla znaków towarowych producenta, napisów reklamowych, wskazówek użytkowania itp.

Zaletą również jest to, że część sprężysta z jedną ze swych wydłużonych powierzchni leży na otaczającym ją tworzywie.

Tym samym utworzona zostaje zaraz w prasie wtryskowej obszerna powłoka części sprężystej dla trzonka i główki. Część sprężysta może zostać w szczególności umocowana między wydłużoną powierzchnią z jednej strony oraz ułożonymi na przeciwko wypustami. Za pomocą obu narzędzi możliwe jest dokładne pozycjonowanie. Ostatecznie funkcja części sprężystej może zostać przedstawiona wizualnie poprzez odpowiednie zabarwienie.

Również zaletąjest fakt, że przy uchwycie trzonka zalany jest przynajmniej jeden element uchwytu z tworzywa sztucznego z wyższym współczynnikiem tarcia niż otaczające go tworzywo.

Trzonej i główka szczotki do zębów z tworzywa sztucznego składają się, z powodów wizualnych i higienicznych, z reguły z tworzywa z gładką, ewentualnie błyszczącą powierzchnią, tak że trzonek nie jest specjalnie poręczny, względnie łatwy do uchwycenia, natomiast gdy główka wykonuje ruchy względne wobec trzonka, palce mogą się z trzonka ześlizgiwać. Przeciwdziała się temu poprzez elementy uchwytu z podwyższonym współczynnikiem tarcia. Gwarantują one

180 593 palcom mocne oparcie na trzonku, tak aby szczotka nie ześlizgnęła się przy użyciu. Element uchwytu wykonany w szczególności z elastomeru, ma wyższy współczynnik tarcia niż zwykłe termoplasty na trzonek i główkę.

Chwytliwość może zostać przez to podwyższona, że element uchwytujest przewidziany na górną i dolną część trzonka, tak aby kciuk miał mocne oparcie również na dolnej powierzchni.

Dalszy wzrost chwytliwości ujawnia się przez to, że elementy uchwytu na ich odsłoniętej powierzchni wyposażone są w podwyższające tarcie profilowanie, które na przykład przybiera formę opuszków palców.

Oba elementy uchwytu na górze i spodzie dotykają się w szczególności we wnętrzu trzonka, co ułatwia ich włożenie w formę odlewu wtryskowego. Mogą również przechodzić w siebie jednoczęściowo. W związku z budową elementów uchwytu z elastomeru otrzymuje się tym szczególnie elastyczną powierzchnię uchwytu.

W końcu przewiduje się, że część sprężysta i elementy uchwytu zostaną uformowane jako odlane korpusy, a tworzywo tworzące trzonek i główkę zostanie natryśnięte wokół nich.

Zamiast oddzielnej produkcji części i następującego potem zalewania lub natryskiwania wokoło, można również założyć, że korpus szczotki, część sprężysta i elementy uchwytu wyprodukowane zostaną w procesie wieloskładnikowego prasowania wtryskowego.

Przedmiot wynalazku, w przykładach wykonania, jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia szczotkę do zębów bez szczeciny w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - fragment „X” z fig. 1 w powiększeniu, fig. 3 - widok fragmentu przedstawionego na fig. 2 od strony nośników informacji, fig. 4 - fragment przekroju wzdłużnego innego wykonania szczotki, fig. 5 przekrój wzdłużny innego wykonania szczotki, fig. 6 - powiększony fragment „Y” szczotki przedstawionej na fig. 5, zaś na fig. 7 przedstawiono przekrój w płaszczyźnie A-A szczotki przedstawionej na fig. 5.

Szczotka do zębów składa się z główki szczotki 1, która jest połączona z wydłużonym trzonkiem 2, przez smukły obszar przejścia, czyli szyjkę 3.

W przewężonej szyjce 3, między główką szczotki 1 a trzonkiem 3 zalana jest część sprężysta 4. Przykładowo cała szczotka jest wyprodukowana na drodze odlewania ciśnieniowego. Część sprężysta 4 natomiast, co w szczególności pokazano na fig. 2, osłonięta jest ze wszystkich stron tworzywem sztucznym, tak że szczotka jest jedną całością.

Część sprężysta 4 ma wyższy współczynnik sprężystości niż otaczające ją tworzywo korpusu szczotki i składa się również w większości z tworzywa, w szczególności zaś z tworzywa wzmocnionego włóknami szklanymi. Część sprężysta jest zbudowana podobnie do sprężyny piórowej lub drutu okrągłego lub ma owalny albo wieloboczny przekrój poprzeczny. Przez to szyjka 3 szczotki uzyskuje na sprężystości mniej więcej prostopadle do długości korpusu, przy czym przez odpowiednią formę przekroju poprzecznego zapewniono mniej lub więcej wyraźną sprężystość również w innych kierunkach.

W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 1 część sprężysta szczotki 4 ma płaską i obszerną część główną 5, która na swych końcach zaopatrzona jest w przebiegające w poprzek do jej długości wypusty 6 i 7. Te wypusty mogą służyć do umiejscawiania w formie wtryskarki. Sięgaj ąone aż na powierzchnię szyjki 3 i mogąw ten sposób, jak to pokazuje fig. 3, służyć dodatkowo jako nośnik informacji, które mogą zostać naniesione poprzez odpowiednie wtłaczanie już podczas produkcji części sprężystej 4 szczotki.

W innym przykładzie wykonania uwidocznionym na fig. 4, część sprężysta 4 szczotki różni się od tego według fig. 1, tym, że część sprężysta 4, z przebiegającą w swej długości powierzchnią 9 na górnej powierzchni szyjki 3, leży między główką 1 i trzonkiem 2. Uformowana część sprężysta 4 szczotki jest odpowiednio płasko podparta w formie wtryskarki, aby została oblana tworzywem tworzącym główkę 1 i trzonek 2. Poprzez odpowiednie różnice w kolorach funkcja części sprężystej jest zasygnalizowana użytkownikowi wizualnie. Może on dzięki temu rozróżnić szczotkę zbudowaną według wynalazku od innej szczotki.

Trzonek 2 posiada w pogrubionym obszarze zatopione w tworzywie elementy uchwytu 10,11, przy czym górny element uchwytu posiada względnie dużą powierzchnię chwytliwą, a spodni

180 593 element mniejszą. Elementy te, składające się z elastomeru, mogąbyć na swoich powierzchniach zaopatrzone w zwiększające tarcie rowki np. w postaci wgłębień 14. Wgłębienia te przebiegają w szczególności w zamkniętych, koncentrycznych owalach i tym samym dopasowane są do kształtu opuszków palców: Elementy uchwytu 10 i 11 opierają się wzajemnie wewnątrz trzonka 2, tak żemogąbez problemu zostać podparte w formie wtryskarki do oblania tworzywem główki 1 i trzonka 2.

W kolejnym przykładzie wykonania, uwidocznionym na fig. 5, część sprężysta 4 szczotki wykonana jest w postaci tulejki, którą w obszarze przejścia 16 obejmuje tworzywo korpusu szczotki. Produkcja następuje w szczególności w procesie dwuskładnikowego odlewania ciśnieniowego, w którym do formy wtryskarki najpierw wtryskiwany jest korpus z główki 1, trzonka 2 oraz obszaru przejścia 16, który następnie oblany jest w tej samej formie wtryskarki tworzywem tworzącym część spręży stą4 szczotki i w ten sposób wykonana jest od razu szyjka 3. Część sprężysta 4 szczotki ma natomiast wyższy współczynnik elastyczności niż otaczające go tworzywo w przejściu 16 szczotki.

We wszystkich wykonaniach część sprężysta 4 szczotki rozciąga się na całe przejście 3,16 aż do główki 1 względnie trzonka 2, tak że również na przejściach zagwarantowana jest odpowiednia stabilność.

180 593

180 593

Fig.2 - Fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowe

1. Szczotka do zębów z jednoczęściowym korpusem wtryskiwanym z tworzywa sztucznego, składająca się ze sztywnej główki, na której osadza się szczecinę, ze sztywnego trzonka i łączącej je przewężonej szyjki, która ma część sprężystąz materiału o wyższym współczynniku sprężystości niż tworzywo korpusu, znamienna tym, że część sprężysta (4) wykonana jest z tworzywa wzmocnionego włóknami szklanymi, a w obszarze trzonka (2) zalany jest przynajmniej jeden element uchwytu (10,11).

2. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że część sprężysta (4) ma płaski, wieloboczny, okrągły lub owalny przekrój poprzeczny.

3. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że część sprężysta (4) rozciąga się na całej długości przewężonej szyjki (3).

4. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że część sprężysta (4) ma wypusty (6,7) w poprzek swojego wydłużenia.

5. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że wypusty (6,7) sięgają aż do powierzchni tworzywa otaczającego część sprężystą (4).

6. Szczotka według zastrz. 1 albo 5, znamienna tym, że wypusty (6,7) są uformowane jako nośniki informacji (8) na powierzchni otaczającego je tworzywa.

7. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy uchwytu (10,11) przewidziane są po jednym na górną i spodnią stronę trzonka (2).

8. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy uchwytu (10,11) mająna odkrytych powierzchniach (12,13) rowki (14).

9. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że oba elementy uchwytu (10,11) stykają się we wnętrzu trzonka (2).

10. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że oba elementy (10,11) stanowiąjedną całość.