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Die
vorliegende Erfindung betrifft Bürstenköpfe für
Zahnbürsten, bei denen ein Teil der Büschel schräggestellt
sind.
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Zahnbürsten
mit einem gemischten Besatz senkrecht vom Borstenträger
aufragenden Büscheln einerseits und schräggestellten,
sich x-förmig überkreuzenden Büscheln
sind aus der
EP-A-0
885 573 bekannt. Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung
vertreibt im europäischen Raum unter den Namen Elmex Inter
X, Elmex Inter X sensitive und Elmex Inter X junior drei Zahnbürsten
dieses Typs. Diese Zahnbürsten zeichnen sich gegenüber
einer Bürste mit ausschliesslich senkrecht stehenden oder
ausschliesslich x-förmig gekreuzten Büscheln durch
eine gute Reinigungsleistung sowohl bei den Zahnflächen
als auch in den Zahnzwischenräumen aus.
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Um
eine möglichst plane Reinigungsfläche der Büschel
zu erzielen, werden Zahnbürsten nach ihrer Fertigstellung,
ob mit senkrechten Büscheln, mit x-förmigen Büscheln
oder mit dem oben erwähnten gemischten Besatz, in der Regel
auf eine innerhalb eines Büschels einheitliche Höhe
getrimmt. Gewünschtenfalls werden die getrimmten Borstenenden
anschliessend mechanisch verrundet, um das Verletzungsrisiko auf
das Zahnfleisch zu verringern.
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Seit
neuerer Zeit sind, etwa aus der
EP-A-0 596 633 , auch Zahnbürsten
mit sogenannten "zugespitzten" Borsten bekannt, wobei die zugespitzten
Borsten in senkrecht stehenden Büscheln angeordnet sind.
Zugespitzte Borsten sind flexibler als herkömmliche Borsten
und ermöglichen daher eine schonendere Reinigung der Zahnflächen
mit geringerem Verletzungsrisiko. Zugespitzte Borsten lassen sich
jedoch nach Fertigstellung der Bürste nicht auf gleiche
Höhe trimmen, da so der zugespitzte Teil der Borsten mindestens
teilweise verloren gehen würde.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war eine weitere Verbesserung der Bürstenköpfe
für Zahnbürsten.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen Bürstenkopf für
eine Zahnbürste, der einen Griffteil, einen Kopfteil und
eine Borstenfläche mit darin eingesetzten Borstenbüscheln
auf weist, wobei mindestens eines dieser Büschel schräggestellt
ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der schräggestellten
Büschel wenigstens ein Teil der Borsten zugespitzt sind.
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Bevorzugte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es
wurde überraschenderweise gefunden, dass die Reinigungsleistung
auf die Zahnflächen erhöht und gleichzeitig ein
schonenderes Reinigen der Zahnflächen möglich
ist, wenn in einer Bürste mit gemischt senkrecht stehendem/schräggestelltem
Besatz gemäss
EP-A-0
885 573 nicht die senkrecht stehenden Büschel
(was
EP-A-0 596 633 vorschlagen
würde), sondern die schräggestellten Büschel
mit zugespitzten Borsten versehen werden.
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Kurzer Beschrieb der Figuren
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1 zeigt,
wie einige im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Grössen
betreffend die schräggestellten und zugespitzten Borstenbüschel
zu verstehen sind.
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2 und 3 zeigen
zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Bürstenkopfes.
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4 und 5 zeigen
zwei Ausführungsformen der Anordnung der Büschellöcher
auf dem Borstenträger, die insbesondere für Bürstenköpfe
gemäss 2 bzw. 3 geeignet
ist.
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6, 7 und 8 zeigen
die Messwerte der Reinigungsleistungen, die mit verschiedenen erfindungsgemässen
Bürstenköpfen erzielt wurden.
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Der
Begriff "schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung, dass ein schräggestelltes Büschel in
einem spitzen Winkel gegenüber einer gedachten, senkrecht
zur Borstenfläche stehenden Line geneigt ist, wobei diese
gedachte Linie durch den Mittelpunkt des zu dem besagten Büschel
zugehörigen Lochs im Borstenträger geht. Dieser
spitze Winkel kann etwa 1 bis 10°, bevorzugt etwa 7 bis
9° und eher bevorzugt etwa 8° betragen. Ein schräggestelltes
Büschel kann also in dem besagten spitzen Winkel etwa nach vorne,
nach hinten oder zu einer Seite schräggestellt sein. Insbesondere
kann es in einer Ausführungsform der Erfindung bevorzugt
sein, dass diejenigen Büschel, die am Rande des Borstenträgers
stehen, vom Borstenträger abstehend in dem besagten spitzen
Winkel nach aussen schräggestellt sind, was eine bessere
Reinigung des Zahnfleisches ermöglicht.
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Bevorzugt
bedeutet "schräggestellt" aber, dass das fragliche Büschel
nach vorne oder nach hinten schräggestellt ist, insbesondere,
dass alle schräggestellten Büschel nach vorne
oder nach hinten schräggestellt sind. Der Begriff "nach
hinten schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung, dass ein nach hinten schräggestelltes Büschel
in Längsrichtung des Borstenträgers gesehen in
dem spitzen Winkel zum Griffteil hin geneigt ist, und der Begriff
"nach vorne schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung,
dass ein nach vorne schräggestelltes Büschel in
Längsrichtung des Borstenträgers gesehen in dem
spitzen Winkel vom Griffteil weg geneigt ist.
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Der
Bürstenkopf der Erfindung weist eine Oberfläche
auf, die plan oder auch gewölbt sein kann, und die die
zur Aufnahme der Büschel gedachten Löcher aufweist.
Die Borstenbüschel ragen im fertigen Bürstenkopf
aus dieser Oberfläche heraus. Diese Oberfläche
wird als "Borstenfläche" bezeichnet.
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Bei
den schräggestellten Büscheln ist wenigstens ein
Teil der Borsten zugespitzt. Als "wenigstens ein Teil" wird im Rahmen
der Anmeldung verstanden, dass bevorzugt mindestens 50% und eher
bevorzugt mindestens 80% der Borstenspitzen zugespitzt sind. Besonders
bevorzugt sind sämtliche Borstenspitzen in den schräggestellten
Büscheln zugespitzt.
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Ebenfalls
bevorzugt umfassen die erfindungsgemässen Bürstenköpfe
neben schräggestellten Büscheln noch eines oder
mehrere senkrecht aus der Borstenfläche herausragende Büschel,
die gegenüber einer gedachten, senkrecht zur Borstenfläche
stehenden Linie, die durch den Mittelpunkt des zu dem besagten Büschel
zugehörigen Lochs im Borstenträger geht, nicht
geneigt sind. Diese senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden
Büschel enthalten bevorzugt nur nicht zugespitzte Borsten.
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Bevorzugt
sind die Büschel des erfindungsgemässen Bürstenkopfs
in zu seiner Längsrichtung quer verlaufenden Querreihen
angeordnet, wobei in jeder Querreihe entweder nur nach vorne schräggestellte
Büschel mit zugespitzten Borsten, oder nur nach hinten
schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten,
oder nur senkrecht aus der Borstenfläche herausragende
Borstenbüschel vorhanden sind, wobei mindestens eine Querreihe
von nach vorne oder nach hinten schräggestellten Büscheln
mit zugespitzten Borsten und mindestens eine Querreihe von senkrecht
aus der Borstenfläche herausragenden Büscheln
mit nicht zugespitzten Borsten vorhanden ist.
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Bevorzugt
weisen die Büschel des erfindungsgemässen Bürstenkopfs
einen kreisförmigem Querschnitt auf.
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Der
Begriff "zugespitzte Borste" ist fachüblich und bezeichnet
eine insbesondere zylinderförmige Borste, deren Enden mittels
chemischem Abätzen (z. B. mit Schwefelsäure oder
mit Natronlauge) oder mittels mechanischem Zuspitzen im Durchmesser
dergestalt verringert werden, dass die Borste ein sich zu ihrem
Ende hin verjüngendes, etwa konisches Profil erhält.
Wenn beide Enden der Borste so behandelt werden, spricht man von
einer "zweiseitig zugespitzten Borste", andernfalls von einer "einseitig
zugespitzten Borste". Details für Herstellungsverfahren
für zugespitzte Borsten sind in diversen Patentveröffentlichungen
beschrieben; es wird beispielhaft auf die
EP-A-1 234 525 , das
koreanische Patent Nr.130932 und
die
US-A-2004/0070258 hingewiesen.
Für die vorlie gende Erfindung geeignete zugespitzte Borsten
sind auch auf dem Markt erhältlich, etwa von den Herstellern
Sogo, Hylon, Best Whasung, Cheil Jedang, Lion und Wessen.
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Bevorzugt
sind die zugespitzten Enden der Borsten sich zu ihrem zugespitzten
Ende hin verjüngende, um eine Mittelachse der Borste rotationssymmetrische
Rotationskörper. In dem Falle weisen die zugespitzten Borsten
besonders bevorzugt ein Profil (d. h. einen Durchmesser des Rotationskörpers
in Funktion des Abstandes vom zugespitzten Ende) auf, das etwa den
numerischen Werten aus einer der folgenden Tabellen 1 bis 4 entspricht.
In diesen Tabellen sind die mittleren Durchmesser der Borsten in
Abhängigkeit vom Abstand vom zugespitzten Ende aufgeführt.
Als "Durchmesserbereich" ist in diesen Tabellen ein typische, aus
mehreren Exemplaren der Borste ermittelte Standardabweichung des
Durchmessers angegeben; diese Standardabweichung kann auch als Bereichsgrenzen
des Durchmessers für diese vier erfindungsgemäss
besonders bevorzugten Profile gelten.
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Die
zugespitzten Borsten können aus jedem Material bestehen,
das üblicherweise für zugespitzte Zahnbürstenborsten
verwendet wird. Bevorzugt sind die Borsten aus einem Polyester,
insbesondere einem Poly(C2-C8)alkylenterephthalat
hergestellt, wobei das (C2-C8)Alkylen
unverzweigt ist. Eher bevorzugt sind als Borstenmaterialien Polyethylenterephthalat,
Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polypentylenterephthalat;
besonders bevorzugt ist Polybutylenterephthalat.
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Der
nicht zugespitzte Teil der zugespitzten Borsten kann, wenn er zylindrisch
ist, einen Durchmesser von etwa 0,15 bis 0,25, bevorzugt etwa 0,17
bis 0,20 mm aufweisen.
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Die
nicht zugespitzten Borsten können aus jedem Material bestehen,
das üblicherweise für Zahnbürstenborsten
verwendet wird. Bevorzugt sind die nicht zugespitzten Borsten aus
einem Polyamid, insbesondere aus einem Polyamid, das aus einem unverzweigten
(C2-C8)-1,ω-Diamin
und einer unverzweigten (C4-C14)-1,ω-Dicarbonsäure
hergestellt ist. Eher bevorzugt sind als Borstenmaterialien für
die nicht zugespitzten Borsten Polydimethylenadipinamid, Polytrimethylenadipinamid,
Polytetramethylenadipinamid, Polypentamethylenadipinamid, Polyhexamethylenadipinamid,
Polydimethylendodecanamid, Polytrimethylendodecanamid, Polytetramethylendodecanamid,
Polypentamethylendodecanamid und Polyhexamethylendodecanamid. Besonders
bevorzugt ist Polyhexamethylendodecanamid.
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Die
nicht zugespitzten Borsten sind bevorzugt zylinderförmig
und weisen dann bevorzugt einen Durchmesser von etwa 0,15 bis etwa
0,20, bevorzugt etwa 0,17 bis etwa 0,19 mm auf.
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Der
erfindungsgemässe Bürstenkopf kann für
eine Handzahnbürste oder für eine elektrische
Zahnbürste eingesetzt werden. Dabei werden die auf dem
Bürstenkopf angebrachten Borsten entweder durch Handbewegungen,
durch Motorantrieb oder durch Schallwellen in Bewegung gesetzt.
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Die
Herstellung der erfindungsgemässen Bürstenköpfe
kann in Analogie zu der Herstellung vorbekannter Bürstenköpfe
erfolgen.
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Zur
Herstellung der Büschel können einseitig oder
zweiseitig zugespitzte Borsten verwendet werden.
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Die
Löcher des Borstenträgers, die zur Aufnahme der
Büschel dienen, können vorgängig in jedem
beliebigen Winkel α oder β in den Borstenträger
gebohrt worden sein, bevorzugt können sie auch direkt bei
der Herstellung des Borstenträgers im Spritzguss unter
Verwendung von Lochstempeln hergestellt werden. Die Löcher
sind bevorzugt von kreisförmigem Querschnitt, um den bevorzugten
kreisförmigen Büschelquerschnitt zu ermöglichen.
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Wenn
zweiseitig zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten in beliebigem
Verhältnis gemischt in einem Büschel mitverwendet
werden, wird das Büschel bevorzugt mittels eines Ankerplättchens
oder einer Schlaufe in einem Loch des Borstenträgers verankert.
Dabei werden alle Borsten des sich bildenden Büschels innerhalb des
Lochs u-förmig umgebogen, so dass beide Enden jeder Borste
aus dem Loch herausragen. Die Löcher sind hier in der Regel
nicht durchgängig. Der Anteil der zugespitzten Enden des
Büschels ist hier gerade gleich dem verwendeten Anteil
an doppelt zugespitzten Borsten.
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Wenn
einseitig zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten gemischt, oder
nur nicht zugespitzte Borsten, in einem Büschel verwendet
werden, kann das Büschel einerseits wie vorher beschrieben
im Loch verankert oder mittels des bekannten AFT-("anchor free tufting"-)Verfahrens
hergestellt werden. Bei diesem Verfahren werden die Borsten in ein
Trägerplättchen, das durchgängige Löcher
aufweist, eingeführt und die Borsten jedes Büschels
werden an der rückseitigen Lochöffung miteinander
mittels eines Heizstempels verschweisst. Die Borsten ragen dann
aus der frontseitigen Lochöffnung des Trägerplättchens
heraus. Das mit den Büscheln versehene Plättchen
kann dann in einen Bürstenkopf eingegossen oder eingeschweisst
werden. Details dieses Verfahrens sind etwa in der
EP-A-0 405 204 beschrieben.
Zur Herstellung eines gemischten Besatzes von senkrechten/schräggestellten
Büscheln werden bevorzugt mehrere Trägerplättchen
verwendet, die zunächst senkrechte Löcher aufweisen,
aber nach dem AFT-Einsetzen der Borsten in geeigneten Winkeln aneinander geschweisst
werden (siehe auch
WO-A-2004/056235 ).
Das so hergestellte zusammengesetzte Trägerplättchen
kann wiederum in einen Bürstenkopf eingegossen oder eingeschweisst
werden. Der Anteil der zugespitzten Enden im Büschel ist
bei der Herstellungsvariante mit Verankerung gleich der Hälfte
des eingesetzten Anteils einseitig zugespitzter Borsten; bei Verwendung
des AFT-Verfahrens ist er gerade gleich diesem eingesetzten Anteil.
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Büschel,
die nur nicht zugespitzte Borsten enthalten, werden erfindungsgemäss
bevorzugt auf eine einheitliche Höhe getrimmt. Büschel,
die zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten gemischt, oder nur
zugespitzte Borsten, enthalten, werden erfindungsgemäss
bevorzugt nicht getrimmt. Zur Herstellung von Prototypen kann das
selektive Trimmen der Büschel, die nur nicht zugespitzte
Borsten enthalten, am einfachsten mit einer kleinen, spitzen Schere,
etwa einer Mikroskopierschere, durchgeführt werden. Im
Serienmassstab können die Schritte des Einpflanzens der
Büschel mit nur nicht zugespitzte Borsten, des Trimmens
und optionalen Verrundens der Borsten dieser Büschel, und
schlussendlich des Einpflanzens der schräggestellten Büschel, die
ganz oder teilweise aus zugespitzten Borsten bestehen, in der angegebenen
Reihenfolge in getrennten, hintereinandergeschaltenen Arbeitsgängen
durchgeführt werden. Die Maschinen und verfahrenstechnischen Einzelheiten
für jeden Schritt sind dem Fachmann bekannt.
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Unter
Verweis auf 1, 2, 3, 4 und 5 werden
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung geschrieben.
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Für
diese bevorzugten Ausführungsformen werden Abstände
zwischen Büscheln so verstanden, dass auf der Höhe
der Borstenfläche des Borstenträgers zwischen
den Mittelachsen der beiden Büschel gemessen wird. Des
Weiteren werden Abstände "in Längsrichtung des
Bürstenkopfs" zwischen zwei Querreihen von Büscheln
so verstanden, dass auf der Höhe der Borstenfläche
des Borstenträgers in Längsrichtung der Abstand zwischen
einer ersten Linie, die die Mittelachsen der Büschel der
ersten Querreihe miteinander verbindet, und einer zweiten Linie,
die die Mittelachsen der Büschel der zweiten Querreihe
miteinander verbindet, gemessen wird. Dies betrifft z. B. den in
der 1 gezeigten Abstand dx.
In den Figuren sind die Mittelachsen der Büschel durch
gestrichelte Linien angedeu tet. Der Abstand "in Längsrichtung
des Bürstenkopfs" zwischen einer beliebigen Querreihe von
Büscheln und einer Doppelreihe von X-förmig überkreuzten
Büscheln ist der Mittelwert aus a) dem Abstand "in Längsrichtung
des Bürstenkopfs" zwischen der beliebigen Querreihe und
der einen die Doppelreihe bildenden Querreihe, und b) dem Abstand
"in Längsrichtung des Bürstenkopfs" zwischen der
beliebigen Querreihe und der zweiten die Doppelreihe bildenden Querreihe.
Dies betrifft die Abstände da,
db, dc, dd, de, df,
dg, dh, di und dj, die in
den 2–5 gezeigt
sind. Der in den 2 und 4 gezeigte
Abstand dxx ist der Mittelwert aus a) dem
Abstand zwischen der nach vorne schräggestellten Querreihe,
die durch ihr Büschel 302 dargestellt ist, und
der nach hinten schräggestellten Querreihe, die durch ihr
Büschel 303 dargestellt ist, und b) dem Abstand
zwischen der nach hinten schräggestellten Querreihe, die
durch ihr Büschel 301 dargestellt ist, und der
nach vorne schräggestellten Querreihe, die durch ihr Büschel 304 dargestellt
ist.
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1, 4 und 5 veranschaulichen
die Definition einiger obiger Messgrössen. Zu der Höhe
hs ist anzumerken, dass es sich um eine
mittlere Höhe handeln kann, da die Büschel mit
zugespitzten Borsten bevorzugt nicht getrimmt werden und daher die
einzelnen darin enthaltenen Borsten unterschiedliche Höhen aufweisen
können. Diese Streuung der Borstenhöhe ist in 1 nicht
gezeigt. Diese Figur zeigt auch, dass erfindungsgemässe
Bürstenköpfe die schräggestellten Büschel
nicht zwingend in Form einer x-förmigen überkreuzten
Anordnung aufzuweisen brauchen; die schräggestellten Büschelreihen
können auch alleine entweder nach vorne oder nach hinten
schräggestellt vorhanden sein.
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Diese
bevorzugten Bürstenköpfe umfassen eine oder zwei
Doppelreihen von sich x-förmig überkreuzenden
Büscheln mit zugespitzen Borsten. Diese Doppelreihen werden
je von einer ersten Querreihe von nach hinten schräggestellten
Büscheln mit zugespitzten Borsten und einer zu dieser ersten
Querreihe in Richtung des Griffteils in einem Abstand dx benachbarte
zweite Querreihe von nach vorne schräggestellten, gegenüber den
Büscheln der ersten Querreihe in Querrichtung versetzten
Büscheln mit zugespitzten Borsten gebildet (2 und 3).
Der Abstand dx zwischen der nach vorne und
der nach hinten schräggestellten Büschelreihe
beträgt bevorzugt 0,7 bis 1,3 mm, eher bevorzugt 0,9 bis
1,1 mm und besonders bevorzugt etwa 1,0 mm. Die Höhe hs der schräggestellten Büschel
beträgt bevorzugt 11,0 bis 14,5 mm, bevorzugt 13,0 bis
14,0 mm und besonders bevorzugt etwa 13,5 mm.
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Noch
eher bevorzugt umfasst der Bürstenkopf zusätzlich
Querreihen von senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden
Büscheln mit nicht zugespitzten Borsten, dergestalt, dass
an jede Doppelreihe von x-förmig überkreuzten
Büscheln je eine senkrechte Querreihe in Längsrichtung
zum Griffteil hin und je eine weitere senkrechte Querreihe in Längsrichtung
zum Kopfteil hin angrenzt.
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Wenn
genau zwei Doppelreihen von X-förmig überkreuzten
Büscheln vorhanden sind (2), sind diese
bevorzugt in einem Abstand dxx in Längsrichtung
von etwa 8,0 bis 10,0 mm, eher bevorzugt 8,5 bis 9,5 mm und besonders
bevorzugt etwa 8,9 mm voneinander getrennt. Von den besagten Querreihen
von senkrechten Büscheln, die an die Doppelreihen angrenzen
(insgesamt dann vier senkrechte Querreihen), liegen zwei davon zwischen
den Doppelreihen in Form einer ersten und zweiten mittleren Querreihe,
und die anderen zwei liegen ausserhalb der beiden Doppelreihen und
bilden eine innere Querreihe (in Richtung des Griffteils 11)
und eine äussere Querreihe (in Richtung des Kopfteils 12).
Der Abstand da zwischen den Doppelreihen von X-förmig überkreuzten
Borsten und den mittleren Querreihen beträgt bevorzugt
2,5 bis 4,0 mm, eher bevorzugt 3,0 bis 3,5 mm und besonders bevorzugt
etwa 3,2 mm. Die bevorzugt getrimmte Höhe ha der
Büschel der besagten mittleren Querreihen beträgt
bevorzugt 9,0 bis 11,0 mm, eher bevorzugt 9,5 bis 10,5 mm und besonders
bevorzugt etwa 10,0 mm. Der Abstand db der
besagten inneren und äusseren Querreihe von der jeweiligen
Doppelreihe beträgt bevorzugt 2,5 bis 3,5 mm, eher bevorzugt
2,7 bis 3,3 mm und besonders bevorzugt etwa 3,0 mm. Die bevorzugt
getrimmte Höhe hb der Büschel
der besagten inneren und äusseren Querreihen beträgt
bevorzugt 9,0 bis 11,0 mm, eher bevorzugt 9,5 bis 10,5 mm und besonders
bevorzugt etwa 10,0 mm.
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Wenn
genau eine Doppelreihe von X-förmig überkreuzten
Büscheln vorhanden ist (3), bilden
die besagten beiden Querreihen von senkrechten Büscheln,
die an die Doppelreihe angrenzen, eine innere Querreihe, die in
Richtung des Griffteils 11 in einem Abstand de von
der Doppelreihe beabstandet ist, und eine äussere Querreihe,
die in Richtung des Kopfteils 12 in einem Abstand df von der Doppelreihe beabstandet ist. Die Abstände
de und df betragen
bevorzugt 3,0 bis 4,5 mm und eher bevorzugt 3,0 bis 4,0 mm. Besonders
bevorzugt ist de etwa 3,2 mm und df etwa 3,1 mm. Die bevorzugt getrimmte Höhe
hef der Büschel der inneren und äusseren
Querreihe beträgt bevorzugt 9,0 bis 11,0, eher bevorzugt
9,0 bis 10,0 und besonders bevorzugt etwa 10,0 mm.
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Eine
erste besonders bevorzugte Ausführungsform des Bürstenkopfs
der Erfindung (1, 2 und 4)
weist eine erste Doppelreihe von schräggestellten, x-förmig überkreuzten
Borstenbüscheln auf, deren Borsten zugespitzt und nicht
getrimmt sind. Sie ist durch eine erste Querreihe von nach drei
nach hinten schräggestellten Borstenbüscheln (dargestellt
durch ihr vorderstes Büschel 301) und eine zweite
Querreihe von zwei nach vorne schräggestellten Büscheln
(dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 302)
gebildet. Der Abstand dx, den die beiden
die besagte Doppelreihe bildenden Querreihen in Längsrichtung
des Bürstenkopfes voneinander haben, beträgt etwa
1 mm. Die Höhe hs der schräggestellten
Büschel beträgt etwa 13,5 mm, und die Winkel α bzw. β,
in dem die nach vorne bzw. nach hinten schräggestellten
Büschel geneigt sind, betragen etwa +8° bzw. etwa –8° (Definitionen
von dx, hs, α und β gemäss 1).
In einem Abstand d in Richtung des Kopfteils 12 von etwa
8,9 mm zur soeben beschriebenen ersten Doppelreihe ist eine zweite,
gleiche Doppelreihe von x-förmig überkreuzten
Büscheln angeordnet. Sie wird von einer dritten Querreihe
von zwei nach hinten schräggestellten Büscheln
(dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 303)
und einer vierten Querreihe von drei nach vorne schräggestellten
Büscheln (dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 304)
gebildet. Bei den vier Querreihen, die die beiden Doppelreihen bilden,
betragen die Abstände zwischen den Büscheln in
Querrichtung etwa 4,5 mm. In einem Abstand da in Längsrichtung
zum Kopfteil 12 hin von etwa 3,2 mm von der ersten Doppelreihe
ist eine erste mittlere Querreihe von vier senkrechten Büscheln
mit nicht zugespitzten und auf einheitliche Höhe ha getrimmten Borsten vorhanden. In einem
Abstand da in Längsrichtung zum Griffteil 11 hin von
etwa 3,2 mm von der zweiten Doppelreihe ist eine zweite mittlere
Querreihe von vier senk rechten Büscheln mit nicht zugespitzten
und auf einheitliche Höhe ha getrimmten
Borsten vorhanden. In diesen mittleren Querreihen betragen die Abstände
der Büschel in Querrichtung etwa 2,9 mm und die Höhe
ha etwa 10,0 mm. In einem Abstand db von etwa 3,0 mm von der ersten Doppelreihe
in Längsrichtung des Bürstenkopfs zum Griffteil 11 hin
ist eine innere Querreihe von vier senkrecht vom Bürstenkörper
aufragenden Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche
Höhe hb getrimmten Borsten angeordnet.
In einem Abstand db in Längsrichtung des
Bürstenkopfs zum Kopfteil 12 hin von etwa 3,0
mm von der zweiten Doppelreihe ist eine äussere Querreihe von
vier senkrecht vom Bürstenkörper aufragenden Büscheln
mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe hb getrimmten Borsten angeordnet. In dieser
inneren und äusseren Querreihe betragen die Abstände
der Büschel in Querrichtung etwa 2,3 mm und die Höhe
hb der Büschel etwa 10 mm. In Längsrichtung
des Bürstenkopfs in einem Abstand dc zum
Griffteil 11 hin von etwa 5,5 mm zur ersten Doppelreihe
ist eine innerste Querreihe von drei senkrechten Büscheln
mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe hcd getrimmten Borsten angeordnet. In Längsrichtung
des Bürstenkopfs zum Kopfteil 12 hin in einem
Abstand dd von etwa 5,4 mm zur zweiten Doppelreihe
ist eine äusserste Querreihe von drei senkrechten Büscheln
mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe hcd getrimmten Borsten angeordnet. Die Höhe
hcd der Büschel der innersten und äussersten
Querreihe beträgt etwa 11 mm und ihr Abstand voneinander
in Querrichtung etwa 2,3 mm. Dies ergibt einen Besatz von insgesamt
32 Büschel (10 schräggestellte Büschel
mit zugespitzten Borsten, 16 senkrechte Büschel mit nicht
zugespitzten Borsten, und 6 senkrechte Büschel mit nicht
zugespitzten, aber gegenüber den vorherigen 16 Büscheln
etwas erhöhten Büscheln nahe dem Griffteil 11 und
beim Kopfteil 12). Alle Borsten weisen über ihre
gesamte Länge einen kreisförmigen Querschnitt
auf; die zugespitzten Teile der zugespitzten Borsten sind also Rotationskörper.
Der Durchmesser Dn aller nicht zugespitzten
Borsten und der maximale Durchmesser Dz aller
zugespitzten Borsten beträgt etwa 0,175 mm. Alle Büschel
sind von kreisförmigem Querschnitt; der Durchmesser aller
Büschel beträgt etwa 1,7 mm.
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Analog
zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können
weitere besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Bürstenkopfs wie in der folgenden Tabelle 5 beschrieben
ausgestaltet sein. In diesen weiteren Ausführungsformen
sind alle numerischen Parameter, die nicht angegeben sind, wie in
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Die
Bedeutung der Variablen in den Spaltenköpfen ist gleich
wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
Die Spalte "Besatz
cd" gibt den Typ der Borsten
in den Büscheln der besagten innersten und äussersten
Querreihe an: "n" bedeutet "nicht zugespitzt, auf einheitliche Höhe
getrimmt" und "z" bedeutet "zugespitzt". Tabelle 5
Ausführungsform Nr. | ha (mm) | hb (mm) | hcd (mm | Besatzcd | hs (mm) | Dn (mm) | Dz (mm) |
2 | 10 | 10 | 11,15 | n | 11,4 | 0,175 | 0,175 |
3 | 10 | 10 | 10 | n | 11,4 | 0,175 | 0,175 |
4 | 10 | 10 | 11 | n | 12,5 | 0,175 | 0,175 |
5 | 9 | 9 | 10 | n | 11,5 | 0,175 | 0,175 |
6 | 9 | 9 | 10 | n | 11,5 | 0,15 | 0,175 |
7 | 10 | 10 | 11,8 | z | 11,4 | 0,175 | 0,175 |
8 | 9 | 9 | 11,5 | z | 11,5 | 0,175 | 0,175 |
9 | 9 | 9 | 11,5 | z | 11,5 | 0,15 | 0,175 |
10 | 10 | 10 | 11,5 | z | 11,5 | 0,15 | 0,175 |
11 | 10 | 10 | 11,5 | z | 12,5 | 0,175 | 0,175 |
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Unter
Verweis auf 1, 3 und 5 wird
eine weitere besonders bevorzugte, zwölfte Ausführungsform
des Bürstenkopfs der Erfindung beschrieben. Dieser Bürstenkopf
weist eine erste Doppelreihe von schräggestellten und zugespitzten,
sich x-förmig überkreuzenden Borstenbüscheln,
wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, auf (dargestellt
durch die vordersten Büschel 301, 302).
Die nach hinten schräggestellte Querreihe (Büschel 301)
weist zwei Büschel im Abstand in Querrichtung von etwa
4,6 mm auf und die nach vorne schräggestellte Reihe (Büschel 302)
weist drei Büschel in einem Abstand in Querrichtung von ebenfalls
je etwa 4,6 mm auf. Der Abstand dx zwischen
der nach hinten und der nach vorne schräggestellten Querreihe
in Längsrichtung des Bürstenkopfes beträgt
etwa 1 mm. Die Höhe hs der schräggestellten
Büschel beträgt etwa 13,5 mm, und die Winkel α bzw. β,
in dem die nach vorne bzw. nach hinten schräggestellten
Büschel geneigt sind, betragen etwa +8° bzw. etwa –8° (Definitionen
von dx, hs, α und β gemäss 1).
In einem Abstand de von etwa 3,2 mm in Längsrichtung
zum Griffteil 11 hin von der ersten Doppelreihe ist eine
innere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten,
auf eine einheitliche Höhe hef getrimmten
Borsten angeordnet. In einem Abstand df von
etwa 3,1 mm in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin
von der ersten Doppelreihe ist eine äussere Querreihe von
vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche
Höhe hef getrimmten Borsten angeordnet.
In der inneren und äusseren Querreihe betragen die Abstände
der Büschel voneinander in Querrichtung etwa 2,9 mm und
die Höhen hef etwa 10 mm. In einem
Abstand dg von etwa 5,7 mm in Längsrichtung
zum Griffteil 11 hin von der ersten Doppelreihe ist eine
weitere innere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten,
auf eine einheitliche Höhe hgh getrimmten
Borsten angeordnet. In einem Abstand dh von etwa
5,6 mm in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin von
der ersten Doppelreihe ist eine weitere äussere Querreihe
von vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche
Höhe hgh getrimmten Borsten angeordnet. I
der weiteren inneren Querreihe und der weiteren äusseren
Querreihe betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung
etwa 2,9 mm und die Höhe hgh etwa
11 mm. In einem Abstand di von etwa 8,2
mm in Längsrichtung. zum Griffteil 11 hin von
der ersten Doppelreihe ist eine innerste Querreihe von drei Büscheln
mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe hij getrimmten Borsten angeordnet. In einem
Abstand dj von etwa 8,0 mm in Längsrichtung
zum Kopfteil 12 hin von der ersten Doppelreihe ist eine äusserste
Querreihe von drei Büscheln mit nicht zugespitzten, auf
eine einheitliche Höhe hij getrimmten
Borsten angeordnet. In der innersten und äussersten Querreihe
betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung
etwa 2,4 mm und die Höhe hij etwa
11,5 mm. Dies ergibt einen Besatz von insgesamt 27 Büschel
(5 schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten,
8 senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten Borsten, 8
senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten, aber gegenüber
den vorherigen 8 Büscheln etwas erhöhten Büscheln,
und 6 senkrechte, noch etwas weiter erhöhte Büschel
mit nicht zugespitzten Borsten benachbart zum Griffteil 11 und
beim Kopfteil 12). Alle Borsten weisen über ihre
gesamte Länge einen kreisförmigen Querschnitt
auf; die zugespitzten Teile der zugespitzten Borsten sind also Rotationskörper.
Der Durchmesser Dn aller nicht zugespitzten
Borsten und der maximale Durchmesser Dz aller
zugespitzten Borsten beträgt etwa 0,175 mm.
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Alle
Büschel sind von kreisförmigem Querschnitt; der
Durchmesser aller Büschel beträgt etwa 1,7 mm.
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Zu
der vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsform
analog können weitere beispielhafte Ausführungsformen
des erfindungsgemässen Bürstenkopfs wie in der
folgenden Tabelle 6 beschrieben ausgestaltet sein. In diesen weiteren
Ausführungsformen sind alle numerischen Parameter, die
nichtangegeben sind, gleich wie in der vorstehend beschriebenen
zwölften Ausführungsform. Die Bedeutung der Variablen
in den Spaltenköpfen ist gleich wie bei der vorstehend
beschriebenen zwölften Ausführungsform. Tabelle 6
Ausführungsform
Nr. (mm) | hef (mm) | hgh (mm) | hij (mm) | hs (mm) | Dn | Dz (mm) |
13 | 10 | 11 | 11,5 | 11,4 | 0,175 | 0,175 |
14 | 10 | 11 | 11,5 | 12,5 | 0,175 | 0,175 |
15 | 9 | 10 | 10,5 | 11,5 | 0,175 | 0,175 |
16 | 9 | 10 | 10,5 | 11,5 | 0,15 | 0,175 |
17 | 9 | 9 | 10 | 11,5 | 0,15 | 0,175 |
18 | 10 | 10 | 11 | 12,5 | 0,175 | 0,175 |
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In
den 6, 7 bzw. 8 sind die
Reinigungsleistungen, die mit verschiedenen Ausführungsformen
des erfindungsgemässen Bürstenkopfes bei horizontaler,
vertikaler bzw. kreisförmiger Reinigungsbewegung erzielt
wurden, gezeigt. Bei diesen Tests wurden die Zähne eines
Modells eines Oberkiefer-Sextanten (mit 3 Backenzähnen,
2 Vorbackenzähnen und 1 Schneidezahn) zunächst
schwarz eingefärbt und dann mit einer Titandioxidpaste
(25 g/v in 26%igem Ethanol) weiss über tüncht.
Nach einem standardisierten Bürstvorgang mit den zu testenden
Bürstenköpfen von 1 min Dauer mit 2,45 Newton
Anpresskraft wurde der Prozentsatz der Zahnflächen, der
von der Titandioxidpaste befreit worden war, bestimmt. Bei der horizontalen
Reinigung bestand der standardisierte Bürstvorgang aus
60 Hin- und Herbewegungen mit einer Amplitude von 30 mm; bei der
vertikalen Reinigung bestand er aus 60 Auf- und Abwärtsbewegungen
mit einer Amplitude von 8 mm; und bei der kreisförmigen
Reinigung bestand er aus 60 Kreisen mit Radius von 4 mm bei gleichzeitigen 16
horizontalen Hin- und Herbewegungen mit Amplitude von 30 mm.
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Es
wurden für jeden getesteten Bürstenkopftyp und
jeden der drei Reinigungstests 4 Exemplare des Bürstenkopfs
an je 4 Oberkiefer-Sextanten getestet. Die Mittelwerte der totalen
erzielten Reinigungsleistungen für den horizontalen, vertikalen
bzw. kreisförmigen Reinigungstest (in Prozent der gereinigten
Zahnfläche, mit Streuung) sind in den 6, 7 bzw.
8 angegeben. Auf der x-Achse der drei Figuren sind die Nummern der
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Bürstenkopfs angegeben; mit "Vergleich" ist die entsprechende
Reinigungsleistung des Bürstenkopfs einer vorbekannten,
durch die Anmelderin vertriebenen Bürste (Elmex Inter X
Medium) aufgeführt. Es ist ersichtlich, dass alle erfindungsgemässen Bürstenköpfe
dem Vergleichs-Bürstenkopf überlegen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0885573
A [0002, 0008]
- - EP 0596633 A [0004, 0008]
- - EP 1234525 A [0020]
- - KR 130932 [0020]
- - US 2004/0070258 A [0020]
- - EP 0405204 A [0031]
- - WO 2004/056235 A [0031]