DE10123258A1 - Zahnbürstenkopf - Google Patents
ZahnbürstenkopfInfo
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- A46B2200/10—For human or animal care
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenkopf, insbesondere Zahnbürstenkopf, mit einem Borstenträger und daran befestigten Borsten, die in Form von Borstenbüscheln in Ausnehmungen im Borstenträger sitzen und mit ihren borstenträgerseitigen Enden am Borstenträger ankerfrei befestigt, insbesondere im sog. "anchor free tufting"-Verfahren auf einer Rückseite des Borstenträgers verschweißt und/oder verklebt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Ausnehmung (2) in dem Borstenträger (1) mittels zumindest einer Querwand (4) in mehrere Segmente unterteilt ist und die zumindest eine Querwand derart ausgebildet ist, dass die in den Segmenten sitzenden Borsten ein gemeinsames Borstenbüschel (3) mit glatter und geschlossener Außenkontur entsprechend der Kontur der Ausnehmung bilden und von der Querwand abgestützt sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenkopf, insbesondere einen Zahnbürstenkopf,
mit einem Borstenträger und daran befestigten Borsten, die in Form von Borstenbüscheln in
Ausnehmungen im Borstenträger sitzen und mit ihren borstenträgerseitigen Enden am Bor
stenträger ankerfrei befestigt, insbesondere auf einer Rückseite des Borstenträgers ver
schweißt und/oder verklebt sind.
Im Gegensatz zum sogennanten Ankerstopfverfahren, bei dem die Borstenbüschel in U-
Form gelegt und mit Hilfe kleiner Ankerplättchen aus Metall, die zwischen die Schenkel der
U-förmigen Borstenbüschel gelegt werden, in eine im Borstenträger vorgesehene Sackloch
bohrung gestopft und durch Einschießen des Ankerplättchens in gegenüberliegende Seiten
wände der Sacklochbohrung befestigt werden, werden bei der ankerfreien Befestigung von
Borstenbüscheln die Borsten nicht in U-Form gelegt. Beim sogenannten "anchor free tufting"
sitzen die Borsten mit ihren einen Enden in den Ausnehmungen im Borstenträger, während
die gegenüberliegenden Enden frei auskragen und die Arbeitsenden der Borsten bilden. Die
in den Ausnehmungen sitzenden Enden werden beispielsweise durch Verschweißen bzw.
Verkleben am Borstenträger befestigt.
Aus der DE 195 45 030 A1 ist bereits eine Bürste mit gestopften und mittels Ankerplättchen
befestigten Borstenbündeln bekannt. Zum Formen zumindest eines Teiles der Borstenbün
del-Löcher in den Borstenträger sind Lochstempel vorgesehen, mit denen Löcher erzeugt
werden können, die größer sind als der Querschnitt eines einzelnen Borstenbündels. Diese
Lochstempel weisen zum einen Ende hin randoffene Einschnitte zur Erzeugung eines Zwi
schensteges oder einer Trennwand innerhalb des Gesamtlochquerschnittes auf. Damit wird
das Gesamtloch in Teillochabschnitte mit jeweils einem etwa dem Borstenbündel-
Querschnitt entsprechenden Querschnitt geschaffen. Es lassen sich damit Bürsten herstel
len, die aus mehreren Einzel-Borstenbündeln zusammengesetzte Borstenteilfelder aufwei
sen. Die Zwischenstege oder Trennwände bestehen aus dem gleichen Material wie der Bor
stenträger selbst, in der Regel Kunststoff. Diese Kunststofftrennwände müssen jedoch zur
Befestigung der Borstenbüschel mittels Ankerplättchen entsprechend dick ausgebildet sein,
so daß sie sich bei dem Bestopfen nicht verbiegen. Infolgessen bleibt zwischen den einzel
nen, in die Teillochabschnitte gestopften Borstenbüscheln ein relativ weiter Spalt vorhanden,
so daß zum einen die in dem Gesamtlochquerschnitt befindlichen Borstenbüschel ein homo
genes Borstenfeld nicht bilden und zum anderen die Stabilität der einzelnen Borsten redu
ziert wird, da diese aufgrund des Vorhandenseins der relativ dicken Kunststofftrennwände
und der damit einhergehenden Spaltbildung sich nicht mehr ausreichend gegenseitig abstüt
zen können.
Eine Zahnbürste mit im "anchor free tufting"-Verfahren befestigten Borstenbüscheln zeigen
z. B. die WO 99/55194 oder EP 0972464 A1. Solche Bürstenköpfe mit ankerfrei befestigten
Borstenbüscheln sind in mehrerer Hinsicht verbesserungsfähig:
Ein Problem betrifft die Lebensdauer derartiger Bürsten. Aufgrund einer relativ starken Bor stenbewegung, insbesondere bei Borstenbüscheln mit nicht kreisförmiger Außenkontur, kommt es zu vorzeitigem Verschleiß. Die freie und damit biegbare Länge der Borsten ist aufgrund der speziellen Borstenbefestigung am einen Ende der Borsten gegenüber im An kerstopfverfahren befestigten Borstenbüscheln größer, so daß ansonsten gleiche Borsten sich dann leichter biegen, wenn sie nach dem "anchor free tufting"-Verfahren festgelegt sind.
Ein Problem betrifft die Lebensdauer derartiger Bürsten. Aufgrund einer relativ starken Bor stenbewegung, insbesondere bei Borstenbüscheln mit nicht kreisförmiger Außenkontur, kommt es zu vorzeitigem Verschleiß. Die freie und damit biegbare Länge der Borsten ist aufgrund der speziellen Borstenbefestigung am einen Ende der Borsten gegenüber im An kerstopfverfahren befestigten Borstenbüscheln größer, so daß ansonsten gleiche Borsten sich dann leichter biegen, wenn sie nach dem "anchor free tufting"-Verfahren festgelegt sind.
Ferner beeinflußt die Beweglichkeit die Wirksamkeit der Zahnreinigung negativ und verrin
gert die subjektiv wahrgenommene Steifigkeit des Bürstenkopfes. Aufgrund der empfunde
nen Weichheit des Bürstenkopfes werden in der Regel höhere Putzkräfte angewendet. Die
se können bei elektrischen Zahnbürsten den Oszillationswinkel des Bürstenkopfs aufgrund
von Spiel im Getriebesystem der Zahnbürste vermindern und damit die Putzleistung beein
trächtigen.
Auch in optischer Hinsicht bestehen Verbesserungsmöglichkeiten. Bei dem "anchor free
tufting"-Verfahren kann es zu einem Übereinanderschieben der Borsten innerhalb eines Bor
stenbüschels kommen, so dass bei farbig abgegrenzten Borstenbüschelbereichen keine
klare Farbgrenze wahrnehmbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Bürsten
kopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik ver
meidet und diesen in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll die ankerfreie Befe
stigung der Borstenbüschel verbessert werden, so dass die genannten Nachteile beseitigt
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bürstenkopf gemäß Patentanspruch 1
gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der untergeordneten An
sprüche.
Erfindungsgemäß besitzt der Bürstenkopf zumindest eine Ausnehmung in dem Borstenträ
ger, die mittels zumindest einer Querwand in mehrere Segmente unterteilt ist, wobei die zu
mindest eine Querwand derart ausgebildet ist, dass die in den Segmenten sitzenden Borsten
ein gemeinsames Borstenbüschel mit glatter und geschlossener Außenkontur entsprechend
der Kontur der Ausnehmung bilden. Es sitzt in der Ausnehmung also ein Borstenbüschel,
das bzw. dessen Befestigung in der Ausnehmung in mehrere Segmente unterteilt ist, nach
außen hin jedoch ein einheitliches Borstenfeld bildet. Die Querwand bildet eine Stützwand im
Inneren der Ausnehmung, an der sich die Borsten eines Borstenbüschels zusätzlich zu der
Umfangswandung der Ausnehmung abstützen können, insbesondere gegen Umbiegen.
Speziell werden hierdurch auch nicht am Außenumfang der Ausnehmung liegende Borsten
abgestützt, so dass das jeweilige Borstenbüschel insgesamt steifer wird. Die Quer- bzw.
Stützwand verringert die effektiv zur Verfügung stehende Biegelänge der Borsten, da diese
nicht mehr bis zu ihrem in der Ausnehmung sitzenden Ende, einschließlich des in der Aus
nehmung befindlichen Teils, frei biegsam sind, sondern oberhalb ihrer in den Ausnehmun
gen sitzenden Enden nochmals gegen Biegen abgestützt sind. Hierdurch erhält das jeweilige
Borstenbüschel eine größere Steifigkeit (Borstensteifigkeit einer Borste ist etwa proportional
zu Durchmesser der Borste hoch vier dividiert durch freie Länge der Borste hoch drei), die
Beweglichkeit der Borsten ist reduziert, so dass der Benutzer der Bürste eine höhere Steifig
keit des Bürstenkopfes wahrnimmt und dementsprechend mit verringerter Kraft putzen wird.
Der Verschleiß der Borsten wird verringert und die Effizienz des Putzvorgangs wird verbes
sert, da die zuvor beschriebenen Nachteile nicht mehr auftreten. Darüber hinaus kann durch
die Unterteilung der Ausnehmung in mehrere Segmente z. B. eine klare Abgrenzung zwi
schen verschieden farbigen Filamenten eines Borstenbüschels geschaffen werden.
Ein weiterer wichtiger positiver Effekt der Verwendung solcher Stützwände bei Borstenbü
scheln, die im "anchor free tufting"-Verfahren am Borstenträger befestigt werden, ist, dass
die Borstenbüschel vergleichbare Eigenschaften, insbesondere eine vergleichbare Steifigkeit
wie im Ankerstopfverfahren befestigte Borstenbüschel erhalten, so dass auch die klinischen
Versuchsergebnisse durchaus vergleichbar sind. Hierdurch können wertvolle Erkenntnisse
gewonnen und übertragen sowie die Zeit und Kosten der Entwicklung der Bürsten sowie für
separate klinische Versuchsreihen eingespart werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Unterteilung durch zumindest eine Querwand bei Aus
nehmungen des Borstenträgers vorgesehen, die eine langgestreckte Außenkontur nach Art
eines Langlochs besitzen und dementsprechend jeweils ein Borstenbüschel mit ebenfalls
langgestreckter Außenkontur aufnehmen. Die zumindest eine Querwand erstreckt sich vor
zugsweise etwas quer zur Längsachse der jeweiligen Ausnehmung. Hierbei ist zu beachten,
dass die Längsachse der Ausnehmung keine Gerade zu sein braucht, sie kann auch ge
krümmt sein, wie dies insbesondere bei runden Zahnbürstenköpfen elektrischer Zahnbürsten
der Fall ist. Es versteht sich, daß die Ausnehmungen, in denen die Querwände angeordnet
sind, auch andere Dimensionierungen haben können. Beispielsweise können diese Aus
nehmungen auch rechteckig, kreisförmig, im wesentlichen dreieckförmig sein, wobei dann
die Querwände beispielsweise sternförmig, mäanderartig oder dergleichen in der Ausneh
mung angeordnet sind, um die Ausnehmung in Teilquerschnitte zu unterteilen. Bei bogen
förmig gekrümmten Langlöchern kann beispielsweise eine sich entlang einer bogenförmigen
Mittelachse des Langloches erstreckende Querwand mit ein oder mehreren quer zu dieser
Querwand angeordneten weiteren Querwänden vorgesehen sein. Die Ausbildung und An
ordnung der Querwände in der Ausnehmung richtet sich nach der jeweiligen Geometrie und
kann vielfältiger Natur sein. Gerade bei Ausnehmungen mit von einer Kreisform verschiede
ner Kontur bewirken eingezogene Stützwände beträchtliche Vorteile, da hier ansonsten
mangels Abstützung der Borsten in Richtung der Längsachse der Ausnehmung eine starke
Bewegung und ein leichtes Biegen der Borsten auftreten würde.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der zumindest einen Querwand nur den Bruchteil eines Mil
limeters, um in dem Borstenbüschel keinen Spalt zu erzeugen. Für übliche Borstenbüschel
mit einem Durchmesser zwischen 1,5 mm und 1,7 mm kann nach einer vorteilhaften Ausfüh
rung der Erfindung die Dicke der Querwand im Bereich von
0,2 mm bis 0,3 mm liegen. Falls dickere Borstenbüschel Verwendung finden, kann die
Wanddicke entsprechend verstärkt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die zumindest eine Querwand in die Ausnehmung ver
senkt. Eine Querwandoberkante ist gegenüber einer Oberseite des Borstenträgers, in der
die Ausnehmungen ausgebildet sind, tiefer gesetzt.
Der Betrag der Absenkung gegenüber der Borstenträgeroberseite kann verschieden gewählt
werden. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung beträgt eine Höhendifferenz zwi
schen der Oberkante der zumindest einen Querwand und der Oberseite des Borstenträgers
im Bereich von 0,1 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise etwa 0,25 mm bis 0,5 mm. Hierdurch blei
ben die Stützwände unsichtbar und die Borstenbüschel behalten ein volles, einheitliches
Erscheinungsbild.
Um eine Spaltbildung zwischen den Segmenten eines Borstenbüschels zu verhindern, kann
weiterhin vorgesehen sein, dass die zumindest eine Querwand sich zu ihrer Oberseite hin in
ihrer Dicke verjüngt, insbesondere konisch ausgebildet ist. Gegenüberliegende Seiten der
Querwand sind nach oben hin V-förmig geneigt, so dass die Borsten zusammen laufen und
sich ein geschlossenes, dichtes Borstenbüschel ohne Spalten ergibt. Eine solche Gestaltung
der Stütz- bzw. Querwand vereinfacht darüberhinaus das Einführen der Borsten in die ent
sprechende Ausnehmung.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Oberkante der Querwand abgerundet ist, um ei
nerseits einen harmonischen Verlauf der Borsten zu erreichen und andererseits Verschleiß
der Borsten an der Querwandoberkante zu vermeiden. Halbelliptische Querschnitte und
ähnlich abgerundete Formen der Stützwand sind möglich.
In Weiterbildung der Erfindung ist die zumindest eine Querwand integral einstückig mit dem
Borstenträger ausgebildet. Sie kann insbesondere zusammen mit dem Borstenträger aus
Kunststoff spritzgegossen sein.
Zur Abstützung der Borsten könnte auch ein vom Borstenträger separat ausgebildetes An
kerplättchen aus Metall nachträglich in die Ausnehmung eingesetzt, insbesondere einge
schossen sein, das jedoch im Gegensatz zu seinem eigentlichen Zweck im Ankerstopfver
fahren nicht der Befestigung der Borsten, sondern nur ihrer Abstützung gegen Biegen dient.
Es könnte auch ein drahtförmiger Quersteg oder ähnliches vorgesehen sein. Die zuvor ge
nannte Ausführung, wonach die Querwand integral einstückig mit dem Borstenträger spritz
gegossen ist, erlaubt jedoch die Einsparung eines weiteren, separaten Montage- bzw. Her
stellungsschrittes.
Die Ausrichtung der zumindest einen Querwand in der Borstenträgerausnehmung kann an
die spezielle Gestaltung des Borstenbüschels bzw. der Ausnehmung angepasst werden.
Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die zumindest eine Querwand zur Borsten
trägeroberseite senkrecht angeordnet ist. Hierdurch erfahren die Borsten eine im wesentli
chen senkrecht abstehende Ausrichtung bzw. Abstützung.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die zumindest eine Quer
wand geneigt angeordnet sein. Sie kann insbesondere in einem spitzen Winkel zur Borsten
trägernormalen, die zur Borstenträgeroberseite senkrecht steht, geneigt sein.
Insbesondere bei schräg geneigten Borstenbüscheln kann die geneigte Anordnung der
Querwand vorgesehen sein. Vorzugsweise erstreckt sich die Querwand parallel zur Bor
stenbüschelachse. Auch die Außenwandungen der entsprechenden Ausnehmung, die par
allel zu der geneigten Querwand verlaufen, können entsprechend geneigt ausgebildet sein.
Nach einer weiteren Variante kann die zumindest eine Querwand auch entgegen der Bor
stenbüschelachse geneigt sein.
Die Anordnung der Querwand bzw. der Querwände bezüglich der Grundfläche der jeweili
gen Ausnehmung kann verschieden getroffen werden. In vorteilhafter Weise sind die Quer
wände derart angeordnet, dass die jeweilige Ausnehmung in etwa gleich große Segmente
unterteilt wird. Hierdurch erhalten die verschiedenen Borstenbüschelsegmente etwa die sel
be Steifigkeit, so dass insgesamt homogene Eigenschaften des Borstenbüschels erzielt
werden können.
Die Ausnehmungen in dem Borstenträger sind vorzugsweise Durchgangsausnehmungen in
dem im wesentlichen scheiben- oder plattenförmig ausgebildeten Borstenträger, der für eine
elektrische Zahnbürste die Form einer ebenen Scheibe haben kann. Die Borsten stehen mit
ihren einen Enden auf der Rückseite des Borstenträgers aus den Ausnehmungen heraus.
Sie können hier z. B. mittels eines Prägestempels miteinander verschweißt oder auch ver
klebt werden, wie dies an sich bekannt ist.
In verschiedenen Segmenten einer Ausnehmung im Borstenträger können verschiedene
Borsten sitzen. Das gemeinsame Borstenbüschel wird dementsprechend aus verschiedenen
Borsten aufgebaut. Vorzugsweise sitzen innerhalb eines Segments Borsten des selben
Typs.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Segmente der unterteilten Ausnehmung von der
Kreisform abweichend konturiert. Es können insbesondere Segmente mit z. B. etwa mehr
eckiger Kontur vorgesehen sein, die zumindest zwei parallele Seiten aufweisen. Die Quer
wand kann gerade ausgebildet sein, ebenso wie die Seitenwände einer länglichen Ausneh
mung im Borstenträger.
Sämtliche Erkenntnisse der vorliegenden Anmeldung sind gleichermaßen für Handzahnbür
sten oder motorisch angetriebene Zahnbürsten anwendbar bzw. einsetzbar.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin
dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand vorliegender Erfindung,
auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezie
hung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Oberseite eines Borstenträgers eines Zahnbürsten
kopfes für eine elektrische Zahnbürste,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Borstenträgers aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Borstenträgers aus Fig. 1 entlang der darin gezeig
ten Schnittlinie A-A,
Fig. 4 eine Schnittansicht des Borstenträgers aus Fig. 1 entlang der Schnittlinie B-
B mit eingesetzten Borstenbüscheln,
Fig. 5 eine Schnittansicht des Borstenträgers ohne Borsten entlang der Linie B-B
in Fig. 1,
Fig. 6 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch eine Ausnehmung in dem Bor
stenträger entlang der Linie E-E, die in den Ausschnitt eingezeichnet ist, der
in Fig. 1 mit Z bezeichnet ist,
Fig. 7 eine Ausschnittsweise Schnittansicht durch eine Ausnehmung in dem Bor
stenträger ähnlich Fig. 6 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der
Erfindung und
Fig. 8 eine Schnittansicht durch einen Borstenträger ähnlich Fig. 5, der unter
schiedliche Ausführungen der Erfindung zeigt, in denen die in den Ausneh
mungen angeordneten Querwände unterschiedlich geneigt angeordnet sind.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen den Borstenträger 1, der im wesentlichen als ebene Scheibe mit
seitlich nach unten überstehenden Rändern ausgebildet ist und auf das Unterteil eines
Zahnbürstenkopfs einer elektrischen Zahnbürste mit den überstehenden Rändern in an sich
bekannter Weise aufschnappbar oder aufschweißbar ist. Der Borstenträger 1 besitzt eine
Vielzahl von Durchgangsausnehmungen 2, von denen ein Teil im wesentlichen kreisförmig
ausgebildet ist. Die übrigen Durchgangsausnehmungen sind als Langloch ausgebildet (vgl.
Fig. 1 und Fig. 2). Der gesamte Borstenträger 1 ist als Kunststoffspritzgußteil gefertigt.
Die Durchgangsausnehmungen 2 können gleich beim Spritzgußvorgang mit ausgebildet
werden.
Wie Fig. 4 zeigt, werden in die Ausnehmungen 2 in dem Borstenträger 1 eine Vielzahl von
Borsten angeordnet, die in den Ausnehmungen 2 in Form von Bürstenbüscheln 3 sitzen.
Jede Ausnehmung 2 nimmt jeweils ein Borstenbüschel 3 auf, die, wie Fig. 4 zeigt, unter
schiedlich geneigt angeordnet sein können. Zudem besitzen die Borstenbüschel 3 unter
schiedliche Außenkonturen. Die in den langlochförmigen Ausnehmungen 2 sitzenden Bor
stenbüschel 3 besitzen ebenfalls eine langgestreckte und geschlossene Außenkontur, die im
wesentlichen der langlochförmigen Kontur der zugehörigen Ausnehmung 2 entsprechen
kann. Die in den kreisförmigen Ausnehmungen 2 sitzenden Borstenbüschel 3 bilden her
kömmliche, ebenfalls kreisrund im Querschnitt ausgebildete Borstenbüschel.
Wie Fig. 4 zeigt, sind die Borstenbüschel 3 ankerfrei in den Ausnehmungen 2 befestigt. Sie
treten mit einem ersten Ende durch die Durchgangsausnehmungen 2 hindurch und ragen
auf der Rückseite des Borstenträgers 1 hervor. Die an der Rückseite des Borstenträgers 1
herausragenden Enden werden miteinander verbunden. Dies kann z. B. durch einen heißen
Prägestempels erfolgen, der die ausnehmungsseitigen Enden der Borsten miteinander ver
schweißt. Die auf der Rückseite herausragenden Enden der Borsten können auch mittels
Klebstoff fixiert werden. Sie können auch in einem Formkörper aus einem anderen, insbe
sondere thermoplastischem Material eingegossen werden, so dass die ausnehmungsseiti
gen Enden der Borsten festgelegt sind. Wie Fig. 4 zeigt, können die Borsten auch aus ver
schiedenen Borstenbüscheln miteinander verschweißt werden, so dass sich auf der Rück
seite des Borstenträgers 1 eine insgesamt plattenförmige Fixierung der Borsten bildet.
Wie Fig. 1 zeigt, sind die langlochförmig ausgebildeten Ausnehmungen 2 durch jeweils eine
Querwand 4 in jeweils zwei Segmente unterteilt. Die Querwand 4 ist integral an den Bor
stenkörper 1 angeformt, vorzugsweise beim Spritzgießen bereits mit angegossen. Die
Querwand 4 erstreckt sich jeweils quer zur Längsachse der langlochförmigen Ausnehmun
gen 2 und verbindet deren gegenüberliegende Längsseiten (vgl. Fig. 1). Die integrale Aus
bildung der Querwände 4 ist besonders in Fig. 3 zu sehen.
Die sich ergebenden Segmente der langlochförmigen Durchgangsausnehmungen 2 werden
jeweils von gegenüberliegenden Längswänden der Ausnehmungen 2, einer der kreisbogen
förmig gewölbten Stirnwandungen der langlochförmigen Ausnehmungen 2 und schließlich
von einer Seite der Querwand 4 begrenzt. Sie haben insgesamt also eine jeweils halboval
förmige Kontur. Die Querwand 4 teilt die entsprechenden Ausnehmungen 2 jeweils mittig, so
dass sich gleich große Ausnehmungssegmente ergeben. Es versteht sich, dass die Aus
nehmungen 2 je nach Größe oder Geometrie auch mehrere Querwände 4 aufweisen kön
nen.
Wie insbesondere die Fig. 5 und 6 zeigen, sind die Querwände 4 in den Ausnehmungen
2 tiefergesetzt, das heißt eine Oberkante 5 der Querwände 4 liegt tiefer als die an die Aus
nehmungen 2 angrenzende Oberseite 6 des Borstenträgers 1. Wie Fig. 7 zeigt, beträgt die
Höhendifferenz 7 zwischen der Querwandoberkante 5 und der Oberseite 6 des Borstenträ
gers 1 nur den Bruchteil eines Millimeters. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfin
dung kann die Oberkante 5 etwa 0,1 mm bis 0,5 mm, insbesondere etwa 0,3 mm gegenüber
der Borstenträgeroberseite 6 tiefer gesetzt sein.
Auch die Unterkante der Querwand 4 kann gegenüber der Unterseite des Borstenträgers 1
ein wenig in die Ausnehmung 2 hinein versenkt sein. Die Verkürzung der Querwand 4 kann
hier ebenfalls den Bruchteil eines Millimeters betragen.
Um ein Aufspreitzen des jeweiligen Borstenbüschels 3 durch die Querwand 4 zu vermeiden,
kann die Querwand 4 sich in ihrer Dicke zur Oberseite 6 des Borstenträgers 1 hin verjüngen
(vgl. Fig. 6 und Fig. 7). Die Konizität zur Oberseite hin kann unterschiedlich stark ausge
bildet sein. Die Dicke der Querwand 4 im Bereich ihrer Oberkante 5 kann 0,2 bis 0,7 mal der
Dicke der Querwand betragen. Gemäß der in Fig. 7 gezeigten Ausführung kann die Dicke 8
an der Oberkante 5 etwa 0,25 mm betragen, während die Dicke 9 an der Unterkante der
Querwand 4 etwa 0,5 mm betragen kann. Die mittlere Dicke der Querwand 4 liegt also ins
gesamt im Bereich eines Bruchteils eines Millimeters. Sie beträgt vorzugsweise zwischen
0,25 mm und 0,5 mm. Die Höhe 10 der Querwand 4 wird an die Dicke des Borstenträgers 1
angepasst. Sie ist vorzugsweise ein wenig geringer als die Dicke des Borstenträgers 1. Nach
einer bevorzugten Ausführung, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, kann die Höhe 10 der Quer
wand 4 etwa 0,3 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm betragen. Daraus ergibt sich
der entsprechende Konizitätswinkel. Neben der Funktion, Spalten in dem jeweiligen Bor
stenbüschel zu vermeiden, bewirkt die konische Ausbildung der Querwand 4 darüber hinaus
eine Erleichterung des Einstopfens der Borsten von der Oberseite 6 des Borstenträgers 1 in
die Ausnehmung 2.
Um einen harmonischen Übergang der in den verschiedenen Segmenten angeordneten
Borsten zu einem gemeinsamen, dichten Borstenbüschel zu verbessern, kann die Ober
kante 5 der Querwand 4 abgerundet ausgebildet sein (vgl. Fig. 6). Dies verbessert die
Einführung der Borsten und verringert die Beanspruchung der Borsten an der Oberkante der
Querwand 4, wenn die Borsten entsprechend gebogen werden. Entsprechende Schrägen
können an der Mündung der Ausnehmungen 2 zur Oberseite 6 des Borstenträgers 1 hin
vorgesehen sein.
Wie Fig. 4 zeigt, ist es zweckmäßig, verschiedene Borstenbüschel in verschiedener Nei
gung anzuordnen, dass heißt nicht alle Borstenbüschel 3 stehen senkrecht zur Oberseite 6
aus dem Borstenträger 1 vor. Um die Borstenbüschel 3 entsprechend geneigt anzuordnen,
sind die Wandungen der jeweiligen Ausnehmungen 2 entsprechend geneigt. Wie Fig. 5
zeigt, können die langlochartigen Ausnehmungen 2 schräg gestellte Stirnwandungen besit
zen, die zueinander parallel verlaufen und zur Oberseitennormalen des Borstenträgers 1 in
einem spitzen Winkel geneigt sind, der Werte bis etwa 30° annehmen kann.
Entsprechend den unterschiedlichen Neigungen der jeweiligen Borstenbüschel 3 können
auch die jeweilige Ausnehmung 2 unterteilenden Querwände 4 verschieden geneigt ange
ordnet sein. Bei gerade vorspringenden Borstenbüschel, wie dies Fig. 6 zeigt, kann es
vorteilhaft sein, die Querwand 4 ebenfalls senkrecht zur Oberseite 6 des Borstenträgers 1
anzuordnen.
Bei geneigt angeordneten Borstenbüscheln, wie dies bei Fig. 5 der Fall ist, können die
Querwände 4 ebenfalls geneigt ausgebildet werden. Sie sind gemäß Fig. 5 parallel zu den
Stirnwandungen der Langlochausnehmungen 2 geneigt. Sie verlaufen in diesem Fall parallel
zur Längsachse der Borstenbüschel 3 und können bis zu 30° geneigt sein.
Die Anordnung der Querwände 4 parallel zur Längsachse der Borstenbüschel 3 ist jedoch
nicht zwingend. Bei einer geneigten Ausbildung der Ausnehmungswandungen 2 kann den
noch die Querwand 4 senkrecht zur Oberseite 6 des Borstenträgers 1 angeordnet sein, um
beispielsweise die Entformung aus einer Spritzgießform zu erleichtern. Eine solche Ausfüh
rung der Erfindung zeigt die rechte Seite der Fig. 8.
Desweiteren kann vorgesehen sein, die Querwände 4 weder senkrecht zur Oberseite 6 noch
parallel zur Neigung der Ausnehmungswandungen anzuordnen. Es kann nach einer weite
ren Ausführung der Erfindung, die nicht eigens dargestellt ist, vorgesehen sein, dass die
Wandungen der Ausnehmung 2 zu einer Seite hin geneigt und die die entsprechende Aus
nehmung unterteilende Querwand zu der anderen Seite hin geneigt angeordnet wird.
Die Querwände 4 wirken in den langlochartigen Ausnehmungen 4 als Stützwände. Sie stüt
zen die Borsten insbesondere bei Biegung in Richtung der Längsachse der Ausnehmungen
ab. Die wirksame freie Biegelänge der nur an ihren Enden befestigten Borsten wird verkürzt,
und eine Auslenkung der Borsten bereits innerhalb der Ausnehmungen beschränkt. Hier
durch kann eine höhere Steifigkeit der Borstenbüschel bzw. ein härter empfundenes Biege
verhalten der Borstenbüschel erzeugt werden. Dies unterstützt vorteilhaft die Reinigungswir
kung. Durch die begrenzte Biegung und Bewegung der Borsten kann eine höhere Standzeit
erreicht werden, vorzeitiger Verschleiß wird reduziert.
Zum anderen wird durch den Einsatz der Querwände auch beim sogenannten "anchor free
tufting" erreicht, dass der Sitz der Borstenbüschel 3 in den Ausnehmungen weitgehend dem
beim Ankerstopfen angenähert wird, so dass entsprechende Eigenschaften erzielt bzw.
übertragen werden können. Hierdurch können vergleichbare Fertigungsparameter trotz un
terschiedlicher Verankerung der Borsten angewendet und die Ergebnisse klinischer Tests
übertragen werden. Hierdurch wird eine beträchtliche Reduzierung der Kosten und des Ent
wicklungsaufwandes erreicht.
Claims (16)
1. Bürstenkopf, insbesondere Zahnbürstenkopf, mit einem Borstenträger und daran befe
stigten Borsten, die in Form von Borstenbüscheln in Ausnehmungen im Borstenträger
sitzen und mit ihren borstenträgerseitigen Enden am Borstenträger ankerfrei befestigt,
insbesondere auf einer Rückseite des Borstenträgers verschweißt und/oder verklebt
sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ausnehmung (2) in dem Borstenträ
ger (1) mittels zumindest einer Querwand (4) in mehrere Segmente unterteilt ist und die
zumindest eine Querwand derart ausgebildet ist, dass die in den Segmenten sitzenden
Borsten ein gemeinsames Borstenbüschel (3) mit glatter und geschlossener Außenkon
tur entsprechend der Kontur der Ausnehmung bilden.
2. Bürstenkopf nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausnehmung (2) bzw. das
darin sitzende Borstenbüschel (3) eine etwa langgestreckte Außenkontur besitzen und
zumindest eine Querwand (4) sich etwa quer zu einer Längsachse der Ausnehmung (2)
erstreckt oder die Ausnehmung (2) bzw. das darin sitzende Borstenbüschel (3) eine run
de, eckige, ovale, kreissegmentförmige Kontur bzw. eine Kombination dieser Konturen
besitzen.
3. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Querwand (4) eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis
0,3 mm besitzt.
4. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Oberkante (5) der
zumindest einen Querwand (4) gegenüber einer Oberseite (6) des Borstenträgers (1)
tiefer gesetzt ist.
5. Bürstenkopf nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Höhendifferenz (7) zwi
schen der Oberkante (5) der zumindest einen Querwand (4) und der Oberseite (6) des
Borstenträgers (1) im Bereich von 0,1 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,25 mm bis 0,5 mm
beträgt.
6. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Querwand (4) zu ihrer Oberkante hin sich in ihrer Dicke verjüngt, vorzugsweise konisch
ausgebildet ist.
7. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Oberkante (5) der
Querwand (4) abgerundet ist.
8. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Querwand (4) integral einstückig mit dem Borstenträger (1) ausgebildet, vorzugsweise
zusammen mit dem Borstenträger aus Kunststoff spritzgegossen ist.
9. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Querwand
(4) vom Borstenträger (1) separat ausgebildet und nachträglich in die Ausnehmung (2)
eingesetzt ist, vorzugsweise aus Metall besteht und in den die Ausnehmung begrenzen
den Wandungen verankert ist.
10. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Ausnehmung (2) in etwa gleich große Segmente unterteilt ist.
11. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (2)
Durchgangsausnehmungen sind und der Borstenträger (1) im wesentlichen plattenförmig
ausgebildet ist.
12. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in verschiedenen Seg
menten der zumindest einen Ausnehmung (2) verschiedenartig ausgebildete Borsten sit
zen.
13. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Segmente eine von
einem Kreis verschiedene Kontur, insbesondere eine mehreckige Kontur mit zumindest
zwei etwa parallelen Seiten aufweisen.
14. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Querwand (4) zu einer Borstenträgeroberseite (6) senkrecht angeordnet ist.
15. Bürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine
Querwand (4) zu einer Borstenträgernormalen, die zu einer Borstenträgeroberseite (6)
senkrecht steht, in einem spitzen Winkel geneigt ist.
16. Bürstenkopf nachdem vorhergehenden Anspruch, wobei die Querwand (4) zu der Bor
stenträgernormalen in einem Winkel geneigt ist, der etwa einem Neigungswinkel einer
Stirnwandung der Ausnehmung zu der genannten Borstenträgernormalen entspricht.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |