EP3000351A1 - Verfahren zur herstellung einer zahnbürste und zahnbürste - Google Patents

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EP3000351A1
EP3000351A1 EP15187837.8A EP15187837A EP3000351A1 EP 3000351 A1 EP3000351 A1 EP 3000351A1 EP 15187837 A EP15187837 A EP 15187837A EP 3000351 A1 EP3000351 A1 EP 3000351A1
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EP
European Patent Office
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active substance
der
soft
brush
membrane
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Application number
EP15187837.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3000351B1 (de
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Peter Gross
Armin Bärtschi
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Trisa Holding AG
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Trisa Holding AG
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Publication date
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Publication of EP3000351B1 publication Critical patent/EP3000351B1/de
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    • A46B11/0068Brushes where the reservoir is specifically intended for solid substance that dissolves gradually
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    • A46B15/00Other brushes; Brushes with additional arrangements
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    • A46DMANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
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    • A46BRUSHWARE
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    • A46B2200/00Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10For human or animal care
    • A46B2200/1066Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a toothbrush and a toothbrush according to the preamble of claim 1 and 21, respectively.
  • Disposable toothbrushes which already contain toothpaste in various ways.
  • US 5,346,324 and US 5,909,977 is low-viscosity toothpaste in a reservoir in the grip area and is pushed by a piston in the head area, where it exits through openings in the region of the bristles.
  • the disadvantage of this is the difficult dosage of toothpaste, the need to use very thin toothpaste, the cumbersome handle, the frequent drying and congestion of the fluid channel and the difficult to impossible refilling of the reservoir.
  • toothbrushes are known in which a predetermined amount of toothpaste is located in a hollow area in the head area and is pressed out prior to cleaning by manual deformation of the head area.
  • a slit-like, initially closed opening so that the toothpaste can escape. Multiple use by refilling or exact dosage is not possible.
  • the delivery of toothpaste is also associated with relatively great effort. Show similar examples with toothpaste dispensing by manual squeezing FR 2 583 625 or US 5,865,195 , In the US 5,490,530 can they Outlets are resealed by a slide. The toothpaste is squeezed out by pressing a button located on the underside of the head and reducing the volume of the toothpaste reservoir.
  • the user has to act by hand on the brush to release toothpaste at all. Since this requires a certain amount of power and a certain amount of skill for the desired dosage, the known toothbrushes are not easy for anyone to handle.
  • a disposable toothbrush in the bristle area contains an encapsulated dose of liquid dentifrice.
  • the capsule is broken by contact with the teeth.
  • the problem in addition to the restriction to single use, that the detergent can escape even with improper treatment.
  • the invention is therefore based on the object to provide methods for producing a toothbrush and a toothbrush, with an active substance available for multiple use and / or refilling the Active substance and allows easy handling and simple dosage of the active substance. Furthermore, a method for producing such a brush is to be specified.
  • an active substance element which consists of a carrier material and an active substance incorporated therein.
  • the carrier material releases the active substance in a controlled manner on contact with water.
  • the carrier material is preferably solid, but may also be a high viscosity paste. It is preferably largely dimensionally stable without contact with water.
  • the cavity is adapted to the shape of the active substance element with a defined external shape.
  • the volume of the hollow region is greater than the volume of the active substance element, in particular by 1-2 times, at most 4 times greater.
  • the active substance can also protrude out of the head to form sufficient attack surface for the release of active substances. This ensures that the active substance element is well bathed in water during use.
  • the release of the active substance is purely passive by flushing the active substance element with water, manual influence of the brush is not necessary.
  • the brush would therefore already deliver significant active substances, if you would insert them at temperatures of 15 ° C or higher in water.
  • the cleaning movement can additionally support the migration of the active substance through the improved liquid circulation, it is the goal that the brush releases active substances in the context of water even without mechanical action.
  • the dosage can be adjusted and predefined by a suitable choice of the solubility or decomposability of the active substance element or its ability to deliver the active substance and the size of the outlet openings and thus likewise not dependent on the skill of the user.
  • the brush is at least in the region of the hollow area so flexible that the hollow area during normal use, ie during cleaning, deformed such that water is sucked into the hollow area and pushed out again.
  • the invention exploits a pumping / suction effect made possible by the flexibility of the hollow region with respect to the solvent water.
  • the hollow region is for this purpose preferably adapted to the shape of the active substance element, that this is at least partially spaced from the inner wall and is thus washed in use of water.
  • the hollow area becomes Advantageously, by thin-walled boundary elements with a wall thickness of less than 3 mm, preferably less than 1.5 mm, of rubber-elastic soft material at least partially enclosed to generate said pumping action even at the slightest touch.
  • the entire brush head may also have flexible, movable portions, e.g. a flexible brush head front. Due to the flexible deflection of this partial area, the volume of the hollow area is likewise influenced and in turn the pumping / suction effect described above arises.
  • the flexibility of the brush head is formed at the point at which the hollow region occupies the largest proportion of the cross section of the brush head. This has the advantage that only a small proportion of the head cross-section must be made flexible. This can be achieved by means of targeted material weakening, e.g. Film hinge, side tunnel, etc., done in the hard component or by combining the hard and soft component. It is also possible to completely form the flexible zone from soft material.
  • the active substance element is preferably a solid or a highly viscous, dimensionally stable paste, but may also be formed by an encapsulated liquid, pasty or granular substance with a water-soluble coating.
  • a suitable choice of the solubility or decomposability of the active substance element or its encapsulation a well-defined dosing up to a uniform release of active substance during a Putzvorgangs succeeds.
  • a solid or a highly viscous paste a multiple use of the same active substance element is possible, if so dimensioned or its solubility or decomposability is chosen so that it survives several typical cleaning operations.
  • the active substances are delivered depending on the purpose before, during or after the cleaning process. The risk of drying or clogging of openings does not exist in this case, since any residues can be rinsed off easily after use.
  • the active substance element comprises a largely dimensionally stable carrier, from which the active substance is washed out, but which retains its original shape.
  • it contains an indicator by which it changes color or fades with the service life or the number of inserts.
  • the active substance element can be refilled by a resealable inlet opening.
  • the brush consists of a head part with a cleaning structure, usually bristles, a neck part and a handle part. All sub-elements can be off consist of at least one hard and one or more soft components.
  • hard components for example, polystyrene (PS), styrene acrylonitrile (SAN), polyester (PET), polyethylene (PE) polymethyl methacrylate (PMMA), Acrylbuthadienstyrol (ABS), etc., preferably polypropylene (PP) are used.
  • the soft component used is a rubber-elastic material such as polyurethane (PUR) or polyethylene (PE), preferably a thermoplastic elastomer (TPE or TPU).
  • Hardenings of less than 70 Shore A, preferably less than 40 Shore A, are used in the brush head.
  • the bristle field is preferably formed at least partially with conventional bristles such as polyamide (PA) or polyester (PBT) and optionally with rubber-elastic cleaning or massage elements.
  • the conventional bristles have, for example, a cylindrical geometry with a diameter of less than 0.25 mm, preferably between 0.1 mm - 0.2 mm and are combined into bundles.
  • the rubber-elastic massage or cleaning elements usually have larger diameter with the smallest dimensions in the cross section of 0.5 to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm.
  • the hollow area offers at least space for an active substance element, preferably the hollow area offers additional space so that the active substance element can be lapped with water and the active substance can thereby unfold its effect by means of partial or complete dissolution.
  • the volume of the hollow region is maximally four times, more preferably one to two times larger than the size (the volume in original size) of the active substance element.
  • the hollow region has a volume of 5 to 1500 mm 3, preferably 100 to 500 mm 3 .
  • the active substance element can be clamped laterally or vertically in the hollow region.
  • projections or other geometric elements in the soft or / and hard component in the hollow area are preferably used for this purpose. This ensures that the active substance element during the cleaning process can not be beaten back and forth within the hollow area and at most prematurely break apart.
  • the active substance element can also protrude outwardly through recesses in the boundary of the cavity and can be seen laterally or on the bristle-carrying side from the brush head.
  • the hollow region is preferably generally designed so that the active substance element is stably positioned despite continuous degradation in the hollow region.
  • the hollow region is provided with a flexible element, preferably made of soft material, which exerts a kind of spring action on the active substance element, e.g. an outer wall of the hollow portion is arched by inserting the active substance element to the outside.
  • the active substance element in original size is fixed with a certain bias in the hollow area.
  • the inner shape of the hollow portion follows, with the exception of the above-mentioned projections substantially the geometric shape of the active substance element, preferably with a predefined distance.
  • the hollow region can be designed as a slot into which a plate-shaped or foil-shaped active substance element can be introduced.
  • the active substance element can be introduced in a rod-shaped or cylindrical geometry into a correspondingly shaped hollow region.
  • the hollow area lies in the plan view of the cleaning structure, preferably within the bristle field, if conventional bristles are present. This makes it possible for the hollow region to be produced with a thin wall, but still enough conventional bristles can be anchored around the hollow region with a certain anchoring depth that is technically determined.
  • cleaning elements made of a soft component formed, which require less head volume or anchoring depth than conventional bristles for anchoring.
  • conventional bristles require the hard component for secure anchoring. Since the hollow area on the bristle-carrying side of the brush head is preferably delimited by a membrane of soft material, it is technically very difficult to anchor conventional bristles in this area.
  • the hollow region is bounded by a wall of hard and / or soft component, but preferably at least in regions by soft component, since in this way the abovementioned flexibility can be achieved in a simple manner.
  • Bristle anchoring advantages are found when the hollow area is in a region adjacent to the brush head, e.g. in the brush neck or in the transition between the brush neck and the brush head, which comes into contact with water.
  • This refinement has the advantage that consideration must not be given to the hollow region within the brush head with respect to the anchoring of the bristles. The fact that the active substance does not escape where it generally has the best effect, ie in the head area, is accepted.
  • the hollow region has at least one outlet opening for the entry of water, for the release of the active substance dissolved in water and for the rinsing out of the hollow area after use under the tap.
  • at least one introduction opening for introduction of the active substance element by the user is additionally present.
  • the insertion opening is larger than in the open state an outlet opening.
  • the insertion opening is preferably located on the brush head back and the outlet opening on the brush head front.
  • Alternative design variants show the insertion opening on the brush head side.
  • the outlet openings may alternatively / additionally be applied on the side and / or rear side of the brush head.
  • the insertion opening is preferably reclosable. But it can also serve as an outlet opening and does not complete the hollow area completely sealed.
  • the insertion opening may be formed by means of a removable or head-integrated lid or closure, e.g. by means of a molded directly on the head film hinge.
  • a membrane of soft material with a corresponding opening, e.g. with one or more crossed slots, which corresponds to the size of the active substance element, as a resealable element.
  • the membrane can simultaneously represent a flexible wall of the hollow area and / or serve as a carrier of cleaning / massage elements.
  • slots other geometric elements may be provided which allow the introduction of the active substance element and prevent its escape as far as possible, e.g. an expandable hole in the membrane that is smaller than the active substance element.
  • this has a thickness of less than 3 mm, preferably a thickness of 0.7 - 1.5 mm.
  • 2 to 6 slots are preferably used as the introduction opening.
  • the length of the slots for toothbrushes is 3 - 15 mm, preferably around 6 - 10 mm.
  • the insertion opening may have a securing device which prevents or at least impedes the falling out of the active substance element during use.
  • the membrane is formed with slits or a funnel such that the introduction of the active substance takes place with little pressure (for example 10 to 300 g), but falling out by means of e.g. funnel-shaped geometry in the opening area requires more pressure. Less preferred but also possible are additional locking or securing elements.
  • the insertion opening may still be closed during the first use (first opening safeguard or seal).
  • first opening safeguard can be broken by the user, e.g. by cutting thin residual connections within the prefabricated slots.
  • the outlet openings allow a continuous, but limited exit of the active substance dissolved in water.
  • the number of openings and their size (total surface of the outlet opening) and the water solubility of the active substance element or of the carrier material determine the actual exit of the active substance dissolved or dispersed in water.
  • the outlet openings (number and size) of the water solubility of the active substance are adjusted in order to determine the range of the active substance during use.
  • the dissolution of the active substance element can also serve as a time indicator for the (total) cleaning time that has been carried out so far.
  • a single outlet opening preferably falls below a minimum area is not of 0.05 mm 2. Because smaller openings can easily pollute and thus affect the fluid exchange. Moreover, it is advantageous if the user examines the size of the hollow substance still existing active substance element through the outlet openings and possibly decide whether the active substance should be refilled. For these reasons, surfaces of 0.05 to 100 mm 2 are preferably used for the outlet openings, preferably 1 to 20 mm 2 . This ensures accurate dosing and prevents the active substance or fragments of the active substance element from being able to leave the hollow region in an uncontrolled manner.
  • the individual outlet openings on a brush head can have different sizes (areas) in order to weight outlet quantity and outlet location.
  • individual groups of outlet openings are provided at designated locations on the brush head.
  • the exit of the active substances at different points of the bristle field with respect to quantity and location can be controlled.
  • one to five groups (clusters) are formed by outlet openings.
  • These groups of exit openings may also be positioned asymmetrically with respect to the longitudinal axis on the brush head.
  • the different groups of outlet openings are preferably manufactured in one operation from the same material.
  • outlet openings when the outlet openings are embedded in the rubber-elastic material, this is operated from an injection point for all groups, ie the material side, these groups are interconnected.
  • the outlet openings can be designed so that they have geometric elements which increase the surface in the vicinity of the outlet opening in order to keep the active substance as possible in the region of the brush head.
  • a substantially funnel-shaped or at least outwardly opening geometry can be used. This also favors a simple cleaning of the hollow area after use under the tap. Additional cleaning and massage elements in the area of the outlet openings have the same advantage.
  • sponge-like and / or holey soft elements can be placed in the region of the outlet openings, which also contribute to the better retention of the active substance.
  • the outlet openings can be formed in the hard material and / or in the soft material of the brush head. However, they are preferably integrated into the above-described membrane made of soft material. In this case, it preferably has a thickness of less than 3 mm, preferably from 0.7 to 1.5 mm.
  • the hollow region is preferably bounded by membranes of soft material as described above.
  • These membrane (s) are flexible to adapt to the environment (gums, teeth, oral cavity, etc.) during use and to exert a certain pumping and suction effect on the hollow area during the cleaning process with the plastering pressure on the membrane. These effects can be enhanced by a domed shape of the membrane.
  • the membrane can form a kind of expandable network structure.
  • This network structure as described above, minimum outlet openings of at least 0.05 mm 2 area.
  • network structures can be installed on all sides of the brush head. These preferably have a convex U-shaped or pan-shaped outer geometry for enlarging the surface and thus for maximizing the cavity.
  • the cross webs of the network have a diameter of 0.1 - 2 mm, preferably 0, 2 - 0.5 mm and made of soft material (eg TPE or PE).
  • cleaning and massage elements made of soft material are preferably formed on the flexible membranes which delimit the hollow region.
  • a part of the brush head with a flexible membrane and this design with cleaning and / or massage elements made of soft material can be advantageously used for brushes which have no hollow area for active substances, but, for. only an empty or no hollow area.
  • the membrane and the cleaning and / or massage elements are manufactured in one operation, in particular by injection molding. It succeeds in the production of a brush with a particularly elastic suspended cleaning / massage structure. Unless specifically related to the hollow area, the following preferred embodiments also apply to brushes without a hollow area, but with a membrane provided with a cleaning / massage structure.
  • cleaning and / or massage elements which are located in the region of the outlet openings, are aligned parallel to the Entformungscardi of the brush head.
  • Fabrication technically more complex, but more effective in use are cleaning or massage elements, which are aligned at a certain angle, preferably substantially perpendicular, to the possibly curved membrane surface.
  • the cleaning or massage elements which are located in the region of the outlet openings, are preferably less long than the conventional bristles in their environment, so that during use in the end of the cleaning or massage elements can form a kind of reservoir for the active substance dissolved in water.
  • the cleaning and massage elements may themselves have outlet openings, which may be e.g. with straw-shaped bristles, lamellae and warts with holes is the case. These have the advantage that they can bring the active substance directly to the site. By capillary action, the active substance can travel a relatively long way in this case.
  • the membrane can deliver or pass active substances even in the submicroscopic range, e.g. through microporosity, semipermeability.
  • the active substance element is preferably a solid which, in use, at least partially dissolves in the water.
  • the active substance element in solid form is shaped in the form of a tablet, pill, a rod-shaped element, plate or foil corresponding to the hollow region.
  • a paste or kneadable mass having a dynamic viscosity higher than conventional commercially available pastes (toothpaste) may also be employed. This can be a spatially defined Shape are prepared and the active substance as long as possible in the hollow area.
  • the paste can harden after introduction into the hollow region in order to deliver the active substance in various applications.
  • the active substance can be easily portioned by the user.
  • the solid is already pre-portioned in the sales packaging.
  • the paste can be simply portioned by the consumer due to the given volume of the hollow area.
  • the active substances can be used together with conventional cleaning agents or independently of these.
  • the brush can generally also be used without active substances with conventional cleaning agents.
  • Suitable carrier materials are, for example, biodegradable substances based on starch or plastics which are not chemically reactive with the active substances.
  • a preferred carrier material is Polyox® from Dow Chemicals, a water soluble synthetic resin based on polyethylene oxide polymers which is suitable for forming a matrix or carrier for an active substance and, moreover, can be processed in a variety of ways due to its thermoplastic properties, eg cast , sprayed or extruded.
  • both the single use of an active substance element as well as the multiple use is possible.
  • use of the brush consumes an active substance element.
  • the active substance element can be reintroduced before each use or even occasionally used.
  • use of the brush consumes only a portion of the active substance element.
  • the user recognizes when the active substance is used up, and can then replenish the brush by means of a new active substance element.
  • concentration or amount of the active substance is set much lower in the intended single use than in multiple use.
  • the concentration corresponds approximately to the concentration of the active ingredients of conventional pastes.
  • the corresponding concentration is increased by a multiple.
  • the range / duration of use of the active substance element is also influenced by the water solubility and water circulation / openings.
  • the system hollow area, openings and water solubility of the active substance element can be set so that the user can be displayed a certain duration of use (time indicator).
  • time indicator the properties for single use are chosen so that the active ingredient is used up after 3 minutes cleaning time.
  • the active ingredient is depleted after a typical 3 month use period, indicating that the entire brush should be replaced due to wear.
  • Under or in the active substance element can possibly even one Lettering (eg, 'Change') are hidden, which is exposed after the exhaustion of the active substance and visible to the user and the user to the upcoming change of the active substance element or the recommended change of the brush attentive.
  • the active substance element can be provided with additional recesses, concave or convex elements on the surface.
  • the color of the active substance element is preferably chosen so that it differs significantly from brush head and the user can easily judge the consumption of the active substance.
  • the solubility or decomposability of the active substance and of the carrier material depends on the water temperature used.
  • the user can control the delivery of the amount of active substance by controlling the water temperature. With a temperature increase from 10 ° C to 40 ° C, the delivered amount of active substance increases significantly.
  • the active substance is incorporated in an advantageous development in an effervescent tablet or paste with effervescence as a carrier material. This additional function allows the user to determine during use whether the active substance is already used up or is still present in the hollow area without removing the brush from the mouth.
  • the brush is packaged such that the package unambiguously shows the brush and active substance element to the consumer.
  • the active substance element is preferably provided in a part of the packaging which is independent of the opening of the brush packaging.
  • the active substance element remains hygienically closed until the opening of the intended portion.
  • a first active substance element is preferably already placed in the sales packaging in the hollow region of the brush head.
  • the brush head is placed in the package so that the inlet and outlet openings can be shown.
  • a so-called double blister offers itself, which allows the user to view both brush head sides.
  • only the active substance element can be provided as a replacement (refill).
  • the active substance may be provided in a suitable carrier material in a dispenser for portionwise delivery.
  • the brush head can be introduced in this embodiment variant in the dispenser and the active substance are then donated mechanically through the introduction opening into the hollow area.
  • the active substance and the carrier material in a state of aggregation other than in the brush head on or after use.
  • the active substance can, for example, be poured or sprayed into the cavity in liquid form (for example by heating or with a solvent). After curing, the active substance element is formed, which releases the corresponding active ingredients in use with water.
  • the active substance element is preferably before attachment the cleaning elements such as bristles, etc. introduced into the cavity.
  • Injection of the membrane with any existing cleaning and massage elements can be performed before or after the onset of conventional bristles.
  • the injection points for the membrane and any cleaning or massage elements placed on it should be selected as far as possible within the head or in the neck region of the brush. At most, areas of soft material can be made in the handle of the toothbrush in the same operation with the same material.
  • the cleaning or massage elements which are arranged in the region of the membrane, made with the same material in one operation with the membrane.
  • a compromise between the functionality of the membrane can be (a) flexibility: pumping action, cleaning assistance, introduction of the active substance, (b) Adhesion to the hard material etc. and stiffness of the cleaning or massage elements (cleaning effect, massage effect) can be found.
  • the connection of the membranes of soft material to the hard component of the brush head is preferably carried out in multi-component injection molding.
  • a geometry element of 0.1 to 2 mm depth / length is preferably formed on the predominant region of the connection of the membrane to the hard component for better connection of the membrane.
  • the first introduction of the active substance element into the brush head may be provided by the consumer during the first use or during the manufacturing process of the brush.
  • the methods with a two-part brush head in particular by means of AFT, are particularly suitable.
  • the active substance element is placed in the toothbrush head before the bristled AFT plate is indissolubly welded with the toothbrush handle.
  • the AFT procedure generally lends itself to placing an additional component or element between the bristled AFT plate and the toothbrush handle.
  • FIG. 1-4 show various views of a head portion 10 of a toothbrush according to the invention.
  • a cleaning structure 12 consisting of conventional bristles 14, summarized in bundles, and soft elastic cleaning elements 16 is attached.
  • the conventional bristles 14 instead of the conventional bristles 14, in some cases only the anchoring areas 38 of the bristle bundles are indicated.
  • the head region 10 consists of a hard component 30 that is solid (see also FIG Fig. 5-7 ) and in particular the conventional bristles 14 with a certain Anchorage depth are anchored.
  • a circular or elliptical recess 31 which is circular or elliptical in plan view and which is covered on the front and rear sides by a flexible wall 28 in the form of an elastic membrane 28 or 26 made of soft material 32.
  • a hollow region 22 is formed within the head region 10.
  • the soft elastic structure 16 is anchored in the front membrane 28.
  • the membrane and the soft elastic structure are formed together in one manufacturing step from the same material from the same injection point.
  • the membrane 26 on the back 20 has two crossed slots, which serve as a reclosable insertion opening 34 for an active substance element 24.
  • the front side membrane 28 has outlet openings 36 through which water can enter the hollow region 22 and enriched with active substance can escape again.
  • the wall region of the hollow region 22 formed of soft material 32 forms a flexible zone 29. Under cleaning pressure, the toothbrush deforms in this zone 29 such that water is sucked into the hollow region 22 and pushed out again.
  • the membranes 26, 28 may also be made of a hard component with a correspondingly small wall thickness in order to achieve the necessary flexibility.
  • a soft component has advantages insofar as the anchoring of cleaning elements in a thin hard material layer is problematic in terms of manufacture, but the simultaneous injection of soft elastic elements onto a soft membrane is unproblematic.
  • the flexible elements of the membrane and cleaning elements are made of soft material.
  • the hard component forms only structuring, stabilizing elements of the membrane or merely serves as a production-related material compound.
  • the hollow portion 22 is adapted to the shape of an active substance element 24 that this is at least partially spaced from the inner wall 23.
  • an active substance element 24 For secure retention of the active substance element 24, inwardly projecting projections or edges 40 are formed out of the flexible membranes 26, 28 ( Fig. 5-7 ). Due to the flexibility of the membranes 26, 28, the active substance element 24 is well positioned even as the resolution progresses.
  • outlet openings 36 are each located between the soft-elastic cleaning elements 16 within the front-side membrane 28.
  • the membrane surface thus has a net-like perforated structure.
  • Fig. 8, 9 show another example of a hard and soft component 30, 32 existing toothbrush.
  • the soft component 32 forms a flexible zone 29, the the two otherwise separate parts 10 ', 10 "of the hard-material brush head 10 join together.
  • the whole brush-head front part 10' can deflect relative to the brush head back part 10".
  • the hollow region 22 is bounded on the front and rear side and additionally also laterally by thin material layers (membranes 26, 28) made of soft component 32 and in the longitudinal direction by the hard component 30.
  • a compound of hard component 30 can additionally be guided within the soft component 32, which makes it possible to produce the two brush head parts 10 ', 10 "from hard component 30 in one working step, preferably this connection is made very thin so that the flexibility is not adversely affected
  • conventional bristles 14 are anchored in the hard component 30, while the soft component 32 is provided with soft-elastic cleaning elements 16.
  • the insertion opening 34 is as in FIG Fig. 1-7 designed as a cross slot.
  • FIG. 10 shows a substantially Fig. 1-7 corresponding example in which the flexible zone 29 with the hollow portion 22 is not centrally located within the bristle field, but rather the neck portion 52 faces. This has the advantage that the most heavily loaded zone in the brush head front can be formed from conventional bristles.
  • the flexible zone 29 formed of soft material 32 occupies the entire brush tip and is in the supervision designed substantially circular. In a concentric arrangement, it carries here from inside to outside soft elastic cleaning elements 16, outlet openings 36 and conventional bristles 14 (or their anchoring areas). Toward the neck region 52, a conventional bristle field embedded in the hard component 30 adjoins. The outlet openings 36 are so large that the underlying hollow area 22 is visible.
  • the part of the brush head formed from the hard component 30 is in one piece. However, it has recesses in such a way that a flexible zone 29 connected to the rear side 20 with three regions (clusters) 44 is formed by outlet openings 36. These are located at the top and on the sides of the head region 10 in a respective outwardly curved flexible wall / membrane 28, preferably made of soft material 32.
  • the remaining area of the head part 10 is bristled on the front side 18 with conventional bristles 14; on the back there is again a cross-shaped insertion opening 34 as in Fig. 5-7 ,
  • Fig. 16-21 show examples of different shapes of the flexible zone 29 in a toothbrush according to the invention in front and rear view ( Fig. 16-19 ) or only in front view ( Fig. 20, 21 ). On the back is in all examples, in turn, a cross-shaped insertion opening 34 as in Fig. 5-7 (only partially shown).
  • the flexible zone 29 has three laterally disposed, gill-like regions 46 (or cluster 44) with lamellar cleaning / massage elements 16 and in between arranged outlets 36.
  • the areas 46 are connected to each other at the rear via a material bridge of soft material 32 (see Fig. 17 ).
  • the lamellae / fish gills are less pronounced and only two lateral clusters 44 are present.
  • Fig. 20 shows a modification thereof with asymmetrically curved geometry.
  • the outlet openings 36 are uniformly distributed over the lateral edge of the head portion 10 and each knob-like surrounded by soft material, so that also here by the knobs during cleaning results in a massage effect.
  • Fig. 22, 23 show a brush in front and rear view, in which the outlet openings 36 are located on the back facing away from the bristle 20 and thus the active substance is released mainly at the back 20.
  • the back 20 is largely made of hard material 30 which is broken like a net and the view of the hollow portion 22 within the brush head 10 releases.
  • the hollow portion 22 extends substantially over the entire surface of the head portion 10. The sufficient flexibility of the wall of the hollow portion 22 is achieved by a correspondingly thin material thickness and through the openings or outlet openings 36.
  • a portion of the hollow portion 22 is covered on the back by a membrane 26 made of soft material 32, in which are arranged radially, serving as an insertion opening 34 slots.
  • the brush head 10 consists of two parts (tip 10 'and neck-side region 10 ") of a hard component 30 joined together by a flexible zone 29 of soft material 32 or a combination of hard and soft material
  • the flexible zone 29 is a hollow portion 22 in the form of a tubular recess formed with an elliptical cross-section.
  • the hollow region 22 is limited to the front side 18 by three webs 48 made of soft material 32. Between the webs 48 are two outlet openings 36 with a total width of about half the head width.
  • the underside of the hollow portion 22 is the entire surface of soft material 32 or a combination of hard and soft material.
  • Soft elastic cleaning elements 16 are arranged on the webs 48, conventional bristles 14 are anchored on the hard areas at the top and in the neck area. Between the webs 48 and the bottom 66 of the hollow portion 22 an elliptical insertion opening 34 for the active substance element 24 is formed. This has essentially the shape of a cylinder with elliptical cross-section and rounded edges. The active substance element 24 is clamped between the webs and the bottom 66. Laterally, however, it is spaced from the inner wall of the hollow portion 22, so that it is washed around there and in the region of the outlet openings 36 of water. Due to the spatial shape with a substantially two-part hard component 30 and the parts connecting flexible zone 29 made of soft material 32 of the brush head is particularly flexible. Alternatively, the webs 48 may also be made of the hard component 30 and hingedly connect the tip and the neck-side region; the flexibility is ensured in this case by a correspondingly thin wall thickness of the webs 48.
  • Fig. 25-27 show variations of the example Fig. 24 also with an essentially two-part head region 10 made of a hard component 30 and a flexible zone 29 connecting the parts 10 ', 10 " Soft component 32 or a combination of hard and soft component, in which the hollow portion 22 is accommodated for receiving the active substance element 24.
  • the hollow portion 22 and the active substance element 24 themselves are cylindrical with a circular cross section.
  • the introduction opening 34 is likewise circular and may have a smaller diameter than the hollow area 22 itself, so that the active substance element 24 in the hollow area 22 can be at least partially washed around.
  • the hollow region 22 is substantially surrounded by soft material 32 in its radial direction with the exception of the outlet openings 36 in the front-side membrane 28.
  • Fig. 25 are formed in the membrane 28 tubular soft-elastic cleaning elements 16, the interior of which communicates with the hollow portion 22, so that dissolved active substance is discharged via outlet openings 36 'at the upper end of the cleaning elements 16.
  • the active substance delivery is enhanced by the capillary effect.
  • No soft elastic cleaning elements are arranged on the soft component.
  • Fig. 27 shows an analogous example with an elongated in the longitudinal direction of the brush head elastic zone 29 in which a substantially cuboid hollow portion 22 is formed.
  • This is adapted to a plate-shaped or foil-shaped active substance element 24.
  • the plate or sheet-shaped hollow portion 22 can be mounted as backpack-shaped structure on the brush head back.
  • the active substance element 24 has a thickness of 0.01 to 5.0 mm, preferably 0.05 to 1.0 mm.
  • the hollow region 22 on the rear side 20 of the brush head is covered by a flexible membrane 26 of soft material 32 and otherwise formed within the hard component 30.
  • the outlet openings 36 are formed on the membrane 26 within knob-shaped or funnel-like elevations, which can simultaneously act as cleaning or massage elements 16, in particular for the palate and tongue.
  • the existing of the hard component 30 front 18 can thus be bristled conventionally above the hollow portion 22.
  • a combination of this embodiment with a previously shown flexible membrane on the front of the brush head is also conceivable.
  • Fig. 29 shows a toothbrush, wherein the hollow portion 22 is formed by a cage-like, adapted to a spherical or ellipsoidal shape of the active substance element thickening in the neck region 52.
  • This has a plurality of outlet openings 36, through which the hollow portion 22 is visible.
  • the boundary of the hollow region may be formed of hard and / or soft component, resulting in the latter case, a damping zone in the neck region 52. The flexibility of this zone favors the previously discussed pumping action around the active substance element.
  • Fig. 30-33 show schematically different production methods for brushes according to the invention. Of course, these manufacturing methods can be used for all design variants shown.
  • the toothbrush is made of two parts consisting of hard and / or soft component 30 by injection molding, on the one hand the bristle side upper half of the brush head and on the other hand the back cover 54.
  • the upper half is a recess for the active substance element 24th formed, which is later closed with the lid 54 to form the hollow portion 22.
  • the outlet openings 36 and optionally cleaning elements 16 are formed of soft component 32.
  • Conventional bristles are anchored laterally from the cleaning elements 16 by conventional plugging or In Mold Tufting (IMT).
  • IMT In Mold Tufting
  • the lid 54 may include a membrane of soft component, in which the outlet openings are formed in knob-like elevations. Lid 54 and remaining brush head are then connected to the inclusion of a flat active substance element 24 releasably (snapping, sliding, locking, etc.) or non-detachable (gluing, welding, positive locking, etc.).
  • the toothbrush is also made of two parts of a hard and / or soft component by injection molding.
  • the brush head back half of the brush head has a plate-shaped recess which forms a cavity 22 in the assembled state with a support plate 56.
  • the carrier plate is made including openings, which are closed in a further injection molding with soft component 32 to form a membrane 26 and possibly soft elastic cleaning elements 16 of soft component.
  • the conventional bristles 14 are then anchored in the support plate 56.
  • the support plate 56 can also be bristled in the Anchor Free Tufting process, which has the advantage that the support plate can be made thinner.
  • the support plate is then releasably (snap, slide, clicks, etc.) or non-detachable (gluing, welding, positive locking, etc.) connected to the rest of the toothbrush, wherein an active substance element 24 is enclosed in the cavity 22.
  • Fig. 32 shows a combination of the examples FIGS. 30 and 31 with a three-part (annular body, support plate 56 and back cover 54) existing brush head.
  • Fig. 33 shows a further example in which the active substance in the manufacture of the toothbrush is inserted or injected into a recess in the hard component 30 and overmolded with the soft component 32.
  • a cavity 22 is formed with a flexible wall in the form of a thin membrane 26 of soft component 32.
  • openings 36 for the entry and exit of water or water-soluble active substance are present.
  • the flexibility of the wall of the hollow portion 22 results from the choice of a wall material having a certain elasticity, in particular by having at least one membrane of soft material 32, and / or by the overall existing bending elasticity of the existing hard and / or soft material brush. As long as the sufficient contact with water or the sufficient dissolution of the active substance is ensured, it is sufficient if the pumping / suction effect or volume change of the hollow region is only slightly or not at all due to the plastering pressure.
  • FIGS. 34 and 35 show a self-explanatory package 58 for a toothbrush with active substance, in which in addition to a matched to the brush shape recess 60, a detachable area, each with an active substance element 24 is present. The user therefore immediately recognizes which product it is.
  • the embodiment variants shown above can of course also be used in electric toothbrushes.
  • the mechanical movement or vibration of at least a part of the brush head additionally promotes the fluid exchange into and out of the hollow area. If the brush head is subdivided into a movable and a non-movable brush head segment, the hollow region, within the variants described above, is preferably accommodated in the non-movable segment.
  • Fig. 36 shows a domestic brush with also a head, neck and handle portion 10, 52, 62.
  • head portion 10 In the head portion 10 is a hollow portion 22 which is reclosable on the cleaning structure 12 side facing away by a flap 64 and can take an active substance element 24.
  • flap 64 In the flap 64 are the outlet openings for the dissolved active substance.
  • the dishwashing brush In the dishwashing brush is preferably a solid soap as Active substance element used. All previously shown design variants can be adopted analogously for the dishwashing brush. The dimensions given are to be adjusted in relation to the dimensions of the dishwashing brush head.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnbürste und eine Zahnbürste. Die Zahnbürste weist einen Kopfteil (10) mit einer insbesondere Borsten (14) umfassenden Reinigungsstruktur (12), einen Griffteil (62) und einen Halsteil (52) auf, wobei sich im Kopfteil (10, 52) ein Hohlbereich (22) mit wenigstens einer Austrittsöffnung (36) für eine Wirksubstanz befindet. Der Kopfteil (10) weist eine tellerförmige Vertiefung auf, die im zusammengesetzten Zustand der Zahnbürste mit der Trägerplatte (56) den Hohlbereich (22) bildet. Die Trägerplatte (56) ist mit konventionellen Borsten versehen und mit der restlichen Zahnbürste unlösbar verbunden. Ein Wirksubstanz-Element ist im Hohlraum eingeschlossen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste und eine Zahnbürste gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise 21.
  • Es sind Einweg-Zahnbürsten bekannt, die in verschiedener Art und Weise bereits Zahnpasta enthalten. Bei der US 5,346,324 und US 5,909,977 befindet sich dünnflüssige Zahnpasta in einem Reservoir im Griffbereich und wird durch einen Kolben in den Kopfbereich gedrückt, wo sie über Öffnungen in den Bereich der Borsten austritt. Nachteilig hieran ist die schwierige Dosierung der Zahnpasta, die Notwendigkeit der Verwendung sehr dünnflüssiger Zahnpasta, der unhandliche Griff, das häufige Eintrocknen und damit Verstopfen des Fluidkanals sowie das schwierige bis unmögliche Nachfüllen des Reservoirs.
  • Es sind ausserdem Zahnbürsten bekannt, bei denen sich eine vorbestimmte Menge Zahnpasta in einem Hohlbereich im Kopfbereich befindet und vor dem Putzen durch manuelle Deformation des Kopfbereichs ausgepresst wird. Bei der US 1,947,720 wird durch Deformieren des Kopfbereichs eine schlitzartige, zunächst verschlossene Öffnung aufgebrochen, so dass die Zahnpasta austreten kann. Ein Mehrfachgebrauch durch Nachfüllen oder eine genaue Dosierung ist nicht möglich. Die Abgabe von Zahnpasta ist ausserdem mit verhältnismässig grossem Kraftaufwand verbunden. Ähnliche Beispiele mit Zahnpastaabgabe durch manuelles Auspressen zeigen FR 2 583 625 oder US 5,865,195 . Bei der US 5,490,530 können die Austrittsöffnungen durch einen Schieber wiederverschlossen werden. Die Zahnpasta wird durch Drücken eines Knopfes, der auf der Unterseite des Kopfteils angeordnet ist und das Volumen des Zahnpastareservoirs vermindert, hinausgepresst. Ein genaues Dosieren der Zahnpasta ist auch hier schwierig. Das Nachfüllen des Reservoirs ist unmöglich. Bei der US 5,366,310 befindet sich die Zahnpasta in einer versiegelten Kapsel, die in den Bürstenkopf eingeschoben wird. Nach Entfernen des Siegels wird die Zahnpasta durch manuelles Auspressen freigegeben. Ein Nachfüllen ist hier zwar prinzipiell möglich, jedoch ist die genaue Dosierung weiterhin schwierig.
  • Bei allen genannten Beispielen muss der Benutzer per Hand auf die Bürste einwirken, um überhaupt Zahnpasta freizusetzen. Da hierfür eine gewisse Kraft und für die gewünschte Dosierung auch eine gewisse Geschicklichkeit erforderlich ist, sind die bekannten Zahnbürsten nicht für jedermann gut zu handhaben.
  • Bei der WO 2004/021914 enthält eine Einweg-Zahnbürste im Borstenbereich eine eingekapselte Portion flüssiges Zahnreinigungsmittel. Die Kapsel wird durch Kontakt mit den Zähnen aufgebrochen. Problematisch hierbei ist neben der Beschränkung auf den Einmalgebrauch, dass das Reinigungsmittel auch bei unsachgemässer Behandlung austreten kann. Zusätzlich besteht ein gewisses Verletzungspotential von Gaumen und Zahnfleisch an den nicht definierten Bruchstellen der Kapsel.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste und eine Zahnbürste, mit einer Wirksubstanz zur Verfügung zu stellen, die sich für den Mehrfachgebrauch und/oder das Nachfüllen der Wirksubstanz eignet und eine einfache Handhabung und einfache Dosierung der Wirksubstanz ermöglicht. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bürste angegeben werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Zahnbürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 beziehungsweise 21. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Bei einer Bürste, insbesondere einer Zahnbürste, mit einem im Kopf- oder Halsteil angeordneten Hohlbereich mit wenigstens einer Austrittsöffnung für eine Wirksubstanz befindet sich im Hohlbereich erfindungsgemäss ein Wirksubstanz-Element, das aus einem Trägermaterial und darin eingebundener Wirksubstanz besteht. Das Trägermaterial setzt die Wirksubstanz beim Kontakt mit Wasser in kontrollierter Weise frei. Das Trägermaterial ist vorzugsweise fest, kann aber auch eine Paste mit hoher Viskosität sein. Es ist ohne Kontakt mit Wasser vorzugsweise weitgehend formstabil.
  • Alternativ oder zusätzlich ist der Hohlraum an die Form des Wirksubstanz-Elements mit einer definierten äusseren Form angepasst. Das Volumen des Hohlbereichs ist grösser als das Volumen des Wirksubstanz-Elements, insbesondere um das 1-2fache, maximal um das 4fache grösser. Die Wirksubstanz kann auch aus dem Kopf hinausragen, um genügend Angriffsfläche zur Abgabe von Wirksubstanzen zu bilden. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Wirksubstanz-Element während des Einsatzes gut von Wasser umspült wird.
  • Die Abgabe der Wirksubstanz geschieht rein passiv durch das Umspülen des Wirksubstanz-Elements mit Wasser, manuelle Beeinflussung der Bürste ist nicht nötig. Die Bürste würde daher bereits massgeblich Wirksubstanzen abgeben, wenn man sie bei Temperaturen von 15° Celsius oder höher in Wasser einlegen würde. Die Putzbewegung kann zwar die Migration der Wirksubstanz durch die verbesserte Flüssigkeitszirkulation zusätzlich unterstützen, es ist jedoch das Ziel, dass die Bürste im Zusammenhang mit Wasser bereits ohne mechanische Einwirkungen Wirksubstanzen abgibt. Die Dosierung ist durch geeignete Wahl der Löslichkeit bzw. Zersetzbarkeit des Wirksubstanz-Elements bzw. seiner Fähigkeit, die Wirksubstanz abzugeben, und der Grösse der Austrittsöffnungen anpassbar und vorgebbar und somit ebenfalls nicht von der Geschicklichkeit des Benutzers abhängig.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Bürste zumindest im Bereich des Hohlbereichs derart flexibel, dass sich der Hohlbereich beim bestimmungsgemässen Gebrauch, d.h. beim Putzen, derart verformt, dass Wasser in den Hohlbereich eingesogen sowie wieder herausgedrückt wird. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem eine pastöse Masse vor dem Putzen durch manuellen Druck hinausgedrückt wird, wird bei der Erfindung eine durch die Flexibilität des Hohlbereichs ermöglichte Pump-/Sogwirkung in Bezug auf das Lösungsmittel Wasser ausgenutzt. Hierdurch kann das Eintreten von Wasser in den Hohlbereich und das Ausspülen der Wirksubstanz verstärkt werden, ohne dass der Benutzer zuvor die Bürste manipulieren muss. Der Hohlbereich ist dazu vorzugsweise derart an die Form des Wirksubstanz-Elements angepasst, dass dieses wenigstens teilweise von der Innenwandung beabstandet ist und so im Gebrauch von Wasser umspült wird. Der Hohlbereich wird vorteilhaft durch dünnwandige Begrenzungselemente mit einer Wandstärke von weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm, aus gummielastischem Weichmaterial mindestens teilweise umschlossen, um besagte Pumpwirkung auch bei kleinster Berührung zu generieren.
  • Zusätzlich zum flexiblen Hohlbereich kann auch der ganze Bürstenkopf flexible, bewegliche Teilbereiche, z.B. ein flexibles Bürstenkopfvorderteil, aufweisen. Durch das flexible Auslenken dieses Teilbereiches wird ebenfalls das Volumen des Hohlbereiches beeinflusst und es entsteht wiederum die oben beschriebene Pump- /Sogwirkung. Vorzugsweise wird die Flexibilität des Bürstenkopfes an der Stelle gebildet, an der der Hohlbereich den grössten Anteil des Querschnittes des Bürstenkopfes einnimmt. Das hat den Vorteil, dass nur noch ein geringer Anteil des Kopfquerschnittes flexibel gestaltet werden muss. Dies kann mittels gezielter Materialschwächung, z.B. Filmscharnier, seitlicher Tunnel etc., in der Hartkomponente geschehen oder mittels Kombination der Hart- und Weichkomponente. Es ist auch möglich, die flexible Zone komplett aus Weichmaterial zu bilden.
  • Das Wirksubstanz-Element ist vorzugsweise ein Festkörper oder eine hochviskose, formstabile Paste, kann aber auch durch eine eingekapselte flüssige, pastöse oder körnige Substanz mit einer wasserlöslichen Umhüllung gebildet sein. Durch geeignete Wahl der Löslichkeit bzw. Zersetzbarkeit des Wirksubstanz-Elements bzw. seiner Umhüllung gelingt eine wohldefinierte Dosierung bis hin zu einer gleichmässigen Freigabe von Wirksubstanz während eines Putzvorgangs. Im Falle eines Festkörpers bzw. einer hochviskosen Paste ist ein Mehrfachgebrauch desselben Wirksubstanz-Elements möglich, wenn dieses so dimensioniert bzw. seine Löslichkeit bzw. Zersetzbarkeit so gewählt ist, dass es mehrere typische Putzvorgänge überdauert. Die Wirksubstanzen werden je nach Einsatzzweck vor, während oder nach dem Putzvorgang abgegeben. Die Gefahr des Eintrocknens bzw. Verstopfens von Öffnungen besteht in diesem Fall nicht, da etwaige Rückstände nach dem Einsatz ohne weiteres abgespült werden können.
  • In einer anderen Ausgestaltungsvariante umfasst das Wirksubstanz-Element einen weitgehend formstabilen Träger, aus dem die Wirksubstanz ausgewaschen wird, der jedoch seine ursprüngliche Form behält. Vorzugsweise enthält er einen Indikator, durch den er die Farbe ändert oder mit der Gebrauchsdauer oder den Anzahl Einsätzen verbleicht.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Wirksubstanz-Element durch eine wiederverschliessbare Eintrittsöffnung nachgefüllt werden. Damit kann der Schritt von der einfach gestalteten Einweg-Bürste hin zum hochwertigen Reinigungsprodukt vollzogen werden.
  • Die Wirksubstanzen erfüllen beispielsweise folgende Aufgaben:
    1. (a) antibakterielle Wirkung innerhalb des Bürstenkopfes
    2. (b) Anzeigen des Reinigungserfolges
    3. (c) Einbringen von Reinigungssubstanzen, welche in konventionellen Reinigungsmitteln nicht enthalten sind
    4. (d) Einbringen von Reinigungsmitteln, welche im Zusammenspiel mit konventionellen Reinigungsmitteln als Zweikomponentensystem wirken
    5. (e) Zahnbleichung (,Bleaching')
  • Die Bürste besteht aus einem Kopfteil mit einer Reinigungsstruktur, in der Regel Borsten, einem Halsteil und einem Griffteil. Alle Teilelemente können aus mindestens einer Hart- und einer oder mehrer Weichkomponenten bestehen. Als Hartkomponenten werden z.B. Polystyrol (PS), Styrolacrylnitril (SAN), Polyester (PET), Polyethylen (PE) Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylbuthadienstyrol (ABS) etc., vorzugsweise Polypropylen (PP) eingesetzt. Als Weichkomponente wird ein gummielastischer Werkstoff wie Polyurethan (PUR) oder Polyethylen (PE), vorzugsweise ein thermoplastisches Elastomer (TPE oder TPU) eingesetzt. Im Bürstenkopf werden Härten von unter 70 Shore A, vorzugsweise unter 40 Shore A verwendet. Das Borstenfeld wird vorzugsweise mindestens teilweise mit konventionellen Borsten z.B. aus Polyamid (PA) oder Polyester (PBT) und optional mit gummielastischen Reinigungs- oder Massageelementen gebildet. Die konventionellen Borsten haben beispielsweise eine zylindrische Geometrie mit einem Durchmesser von weniger als 0,25 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm - 0,2 mm und sind zu Bündeln zusammengefasst. Die gummielastischen Massage- oder Reinigungselemente haben üblicherweise grössere Durchmesser mit kleinsten Dimensionen im Querschnitt von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm.
  • Vorzugsweise sind in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen Reinigungselemente, insbesondere Borsten und/oder weichelastische Elemente, angeordnet, deren mechanische Eigenschaften, z.B. Abmessungen, Flexibilität, Material, an die mit der einzuführenden Wirksubstanz zu erzielende Wirkung angepasst sind. Beispiele bei Zahnbürsten sind:
    1. (a) abrasive Wirksubstanzen mit kürzeren Borsten zur Flächenreinigung (,Whitening' Effekt),
    2. (b) antibakterielle Wirksubstanzen für Tiefenreinigung mit längeren Interdentalborsten,
    3. (c) hautpflegende Wirksubstanzen im Bereich von gummielastischen Massage- oder Reinigungselementen zur Belebung von Zahnfleisch, Mundhöhle oder Zunge
    4. (d) andere Kombinationen Wirksubstanzen und entsprechende Wirkborsten.
  • Der Hohlbereich bietet mindestens Platz für ein Wirksubstanz-Element, vorzugsweise bietet der Hohlbereich zusätzlichen Platz, damit das Wirksubstanz-Element mit Wasser umspült werden kann und die Wirksubstanz dadurch ihre Wirkung mittels teilweisem oder vollständigem Auflösen entfalten kann. Um eine genügende Wasserzirkulation im Hohlbereich zu ermöglichen, wird vorzugsweise vorgesehen, das Volumen des Hohlbereiches maximal viermal, besonders bevorzugt ein- bis zweimal grösser als die Grösse (das Volumen in Originalgrösse) des Wirksubstanz-Elements zu gestalten. Bei Zahnbürsten hat der Hohlbereich ein Volumen von 5 bis 1500 mm3 vorzugsweise 100 bis 500 mm3.
  • Das Wirksubstanz-Element kann im Hohlbereich seitlich oder vertikal geklemmt werden. Um ein möglichst vollständiges Umspülen mittels Wasser zu gewährleisten, werden dazu vorzugsweise Vorsprünge oder andere Geometrieelemente in der Weich- oder/und Hartkomponente im Hohlbereich eingesetzt. Dadurch wird gewährleistet, dass das Wirksubstanz-Element während dem Putzvorgang nicht innerhalb des Hohlbereiches hin- und her geschlagen werden kann und allenfalls vorzeitig auseinanderbrechen kann. Das Wirksubstanz-Element kann aber auch durch Ausnehmungen in der Begrenzung des Hohlraumes nach aussen ragen und seitlich oder auf der borstentragenden Seite aus dem Bürstenkopf herausschauen.
  • Der Hohlbereich ist vorzugsweise generell so gestaltet, dass das Wirksubstanz-Element trotz kontinuierlichem Abbau im Hohlbereich stabil positioniert ist. Vorzugsweise wird dazu der Hohlbereich mit einem vorzugsweise aus Weichmaterial hergestellten flexiblen Element versehen, das eine Art Federwirkung auf das Wirksubstanz-Element ausübt, indem z.B. eine Aussenwand des Hohlbereichs durch Einsetzen des Wirksubstanz-Elements nach aussen gewölbt wird. Das Wirksubstanz-Element in Originalgrösse wird mit einem gewissen Vorspann im Hohlbereich fixiert. Die innere Form des Hohlbereiches folgt mit Ausnahme der oben erwähnten Vorsprünge im wesentlichen der geometrischen Form des Wirksubstanz-Elements, vorzugsweise mit einer vordefinierten Distanz. Vorzugsweise entsteht damit eine im wesentlichen kugelförmige oder ellipsoidförmige Geometrie des Hohlbereiches, die an kugel- oder ellipsoidförmige Wirksubstanz-Elemente angepasst ist. Als alternative Ausgestaltungsvariante kann der Hohlbereich als Schlitz ausgestaltet werden in den eine platten- oder folienförmiges Wirksubstanz-Element eingeführt werden kann. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante kann das Wirksubstanz-Element in einer stab- oder zylinderförmigen Geometrie in einen entsprechend geformten Hohlbereich eingeführt werden.
  • Der Hohlbereich liegt in der Aufsicht auf die Reinigungsstruktur vorzugsweise innerhalb des Borstenfeldes, sofern konventionelle Borsten vorhanden sind. Damit wird ermöglicht, dass der Hohlbereich mit einer dünnen Wand hergestellt, jedoch um den Hohlbereich herum noch genügend konventionelle Borsten mit einer gewissen technisch bedingten Verankerungstiefe verankert werden können. Direkt über dem Hohlbereich werden vorzugsweise Reinigungselemente aus einer Weichkomponente gebildet, die zur Verankerung weniger Kopfvolumen bzw. Verankerungstiefe als konventionelle Borsten benötigen. Ausserdem benötigen konventionelle Borsten zu einer sicheren Verankerung die Hartkomponente. Da der Hohlbereich auf der borstentragenden Seite des Bürstenkopfes vorzugsweise durch eine Membrane aus Weichmaterial begrenzt ist, ist es technisch sehr schwierig, konventionelle Borsten in diesem Bereich zu verankern.
  • Der Hohlbereich wird durch eine Wand aus Hart- und/oder Weichkomponente begrenzt, vorzugsweise aber mindestens bereichsweise durch Weichkomponente, da so die oben erwähnte Flexibilität auf einfache Weise erreichbar ist.
  • Vorteile bezüglich der Borstenverankerung hat es, wenn der Hohlbereich in einem an den Bürstenkopf angrenzenden Bereich, z.B. im Bürstenhals oder im Übergang zwischen Bürstenhals und Bürstenkopf, positioniert ist, der mit Wasser in Berührung kommt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass innerhalb des Bürstenkopfes bezüglich Verankerung der Borsten nicht auf den Hohlbereich Rücksicht genommen werden muss. Dass die Wirksubstanz nicht da austritt, wo sie im allgemeinen die beste Wirkung entfaltet, also im Kopfbereich, wird in Kauf genommen.
  • Der Hohlbereich verfügt über wenigstens eine Austrittsöffnung zum Eintreten von Wasser, zum Austreten der in Wasser gelösten Wirksubstanz und zum Ausspülen des Hohlbereiches nach dem Gebrauch unter dem Wasserhahn. Bei Varianten mit Nachfülloption ist zusätzlich wenigstens eine Einführungsöffnung zur Einführung des Wirksubstanz-Elements durch den Benutzer vorhanden. Die Einführungsöffnung ist in geöffnetem Zustand grösser als eine Austrittsöffnung. Die Einführungsöffnung befindet sich vorzugsweise auf der Bürstenkopfrückseite und die Austrittsöffnung auf der Bürstenkopfvorderseite. Alternative Ausgestaltungsvarianten zeigen die Einführungsöffnung auf der Bürstenkopfseite. Die Austrittsöffnungen können alternativ/zusätzlich auf der Seite und/oder Rückseite des Bürstenkopfes angelegt sein.
  • Die Einführungsöffnung ist vorzugsweise wiederverschliessbar. Sie kann aber auch als Austrittsöffnung dienen und muss den Hohlbereich nicht komplett dichtend abschliessen. Die Einführungsöffnung kann mittels entfernbarem oder in den Kopf integriertem Deckel oder Verschluss gebildet werden, z.B. mittels eines direkt am Kopf angespritzten Filmscharniers. Besonders bevorzugt dient eine Membrane aus Weichmaterial mit einer entsprechenden Öffnung, z.B. mit einem oder mehreren gekreuzten Schlitzen, welche der Grösse des Wirksubstanz-Elements entspricht, als wiederverschliessbares Element. Die Membrane kann gleichzeitig eine flexible Wand des Hohlbereichs darstellen und/oder als Träger von Reinigungs-/Massageelementen dienen. Alternativ zu Schlitzen können andere Geometrieelemente vorgesehen werden, welche das Einführen des Wirksubstanz-Elements erlauben und dessen Austreten möglichst verhindern, z.B. ein dehnbares Loch in der Membrane, das kleiner als das Wirksubstanz-Element ist.
  • Im Falle einer Membrane hat diese eine Dicke von weniger als 3 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,7 - 1,5 mm. Es werden bevorzugt 2 bis 6 Schlitze als Einführungsöffnung verwendet. Die Länge der Schlitze beträgt für Zahnbürsten 3 - 15 mm vorzugsweise rund 6 - 10 mm.
  • Die Einführungsöffnung kann über eine Sicherungsvorrichtung verfügen, welche das Herausfallen des Wirksubstanz-Elements während dem Einsatz verhindert oder zumindest erschwert. Beispielsweise wird die Membrane mit Schlitzen oder einem Trichter derart geformt, dass das Einführen der Wirksubstanz mit wenig Druck erfolgt (z.B. 10 bis 300 g), das Herausfallen aber mittels einer z.B. trichterförmigen Geometrie im Öffnungsbereich mehr Druck benötigt. Weniger bevorzugt, aber ebenfalls möglich, sind zusätzliche Verschluss- oder Sicherungselemente.
  • Die Einführungsöffnung kann beim ersten Einsatz noch verschlossen sein (Erstöffnungssicherung oder Siegel). Beim ersten Einführen des Wirksubstanz-Elements kann die Erstöffnungssicherung durch den Benutzer durchbrochen werden, z.B. mittels Durchtrennen dünner Restverbindungen innerhalb der vorgefertigten Schlitze.
  • Die Austrittsöffnungen erlauben einen kontinuierlichen, aber begrenzten Austritt der in Wasser gelösten Wirksubstanz. Die Anzahl Öffnungen und deren Grösse (totale Oberfläche der Austrittsöffnung) und die Wasserlöslichkeit des Wirksubstanz-Elements bzw. des Trägermaterials bestimmen den tatsächlichen Austritt der in Wasser gelösten oder dispergierten Wirksubstanz. Da die Wasserlöslichkeit der Wirksubstanz eher eine resultierende Grösse darstellt, werden die Austrittsöffnungen (Anzahl und Grösse) der Wasserlöslichkeit der Wirksubstanz angepasst, um die Reichweite der Wirksubstanz während dem Gebrauch zu bestimmen. Damit kann das Auflösen des Wirksubstanz-Elements auch als Zeitindikator für die bisher erfolgte (Gesamt-)Putzdauer dienen.
  • Eine einzelne Austrittsöffnung unterschreitet vorzugsweise eine minimale Fläche von 0,05 mm2 nicht. Denn kleinere Öffnungen können leicht verschmutzen und damit den Flüssigkeitsaustausch beeinträchtigen. Ausserdem ist es von Vorteil, wenn der Benutzer die Grösse des im Hohlbereich noch bestehenden Wirksubstanz-Elements durch die Austrittsöffnungen begutachten und allenfalls entscheiden kann, ob die Wirksubstanz nachgefüllt werden sollte. Aus diesen Gründen werden vorzugsweise für die Austrittsöffnungen Flächen von 0,05 - 100 mm2 eingesetzt, vorzugsweise 1 - 20 mm2. Damit wird eine genaue Dosierung gewährleistet und verhindert, dass die Wirksubstanz oder Fragmente des Wirksubstanz-Elements unkontrolliert den Hohlbereich verlassen können.
  • Die einzelnen Austrittsöffnungen auf einem Bürstenkopf können unterschiedliche Grössen (Flächen) aufweisen, um Austrittsmenge und Austrittsort zu gewichten. Vorzugsweise werden an vorgesehenen Stellen am Bürstenkopf einzelne Gruppen von Austrittsöffnungen angebracht. Damit kann der Austritt der Wirksubstanzen an verschiedenen Stellen des Borstenfeldes bezüglich Menge und Ort gesteuert werden. Vorzugsweise entsteht, wie oben erwähnt, ein Zusammenspiel zwischen Wirksubstanz und speziell in Kombination damit vorgesehnen Wirkborsten. Vorzugsweise werden eine bis 5 Gruppen (Cluster) von Austrittsöffnungen gebildet. Diese Gruppen von Austrittsöffnungen können auch asymmetrisch bezüglich der Längsachse auf dem Bürstenkopf positioniert sein. Die verschiedenen Gruppen von Austrittsöffnungen werden vorzugsweise in einem Arbeitsgang aus demselben Material gefertigt. Insbesondere wenn die Austrittsöffnungen im gummielastischen Material eingelassen sind, wird dieses ab einem Anspritzpunkte für alle Gruppen bedient, d.h. materialseitig sind diese Gruppen miteinander verbunden. Die Austrittsöffnungen können so gestaltet sein, dass sie über geometrische Elemente verfügen, welche die Oberfläche in der Nähe der Austrittsöffnung erhöhen, um die Wirksubstanz möglichst im Bereich des Bürstenkopfes zu halten. Beispielsweise kann eine im wesentlichen trichterförmige oder zumindest sich gegen aussen öffnende Geometrie eingesetzt werden. Damit wird zusätzlich eine einfache Reinigung des Hohlbereiches nach dem Gebrauch unter dem Wasserhahn begünstigt. Zusätzliche Reinigungs- und Massageelemente im Bereich der Austrittsöffnungen haben den gleichen Vorteil. Aus dem gleichen Grund aber als alternatives Ausgestaltungselement können im Bereich der Austrittsöffnungen schwammartige und/oder löchrige, weiche Elemente platziert werden, welche ebenfalls zur besseren Retention der Wirksubstanz beitragen.
  • Die Austrittsöffnungen können im Hartmaterial und/oder im Weichmaterial des Bürstenkopfes ausgebildet werden. Sie werden jedoch vorzugsweise in die oben näher beschriebene Membrane aus Weichmaterial integriert. In diesem Fall hat diese bevorzugt eine Dicke von weniger als 3 mm vorzugsweise von 0,7 - 1,5 mm.
  • Der Hohlbereich wird wie oben beschrieben vorzugsweise durch Membrane(n) aus Weichmaterial begrenzt. Diese Membrane (n) sind flexibel, um sich beim Einsatz an die Umgebung (Zahnfleisch, Zähne, Mundhöhle, etc.) anzupassen und beim Putzvorgang mit dem Putzdruck auf die Membrane eine gewisse Pump- und Sogwirkung auf den Hohlbereich auszuüben. Diese Effekte können durch eine gewölbte Form der Membrane verstärkt werden. Zusammen mit den Austrittsöffnungen kann die Membrane eine Art dehnbare Netzstruktur bilden. Diese Netzstruktur kann, wie oben beschrieben, minimale Austrittsöffnungen von wenigstens 0,05 mm2 Fläche aufweisen. Selbstverständlich können Netzstrukturen auf allen Seiten des Bürstenkopfes angebracht werden. Diese weisen vorzugsweise zur Vergrösserung der Oberfläche und damit zur Maximierung des Hohlraumes eine konvexe U- oder pfannenförmige Aussengeometrie auf. Die Querstege des Netzes haben einen Durchmesser von 0,1 - 2 mm, vorzugsweise 0, 2 - 0,5 mm und bestehen aus Weichmaterial (z.B. TPE oder PE).
  • Vorzugsweise bildet bzw. bilden die Membran(en) mit den Öffnungen für den Benutzer erkennbar separate Geometrieelemente innerhalb des Bürstenkopfes, welche sich insbesondere auch farblich vom restlichen Bürstenkopf abheben. Der Benutzer kann folglich rasch erkennen, wo die Wirksubstanzen aus dem Bürstenkopf austreten. In verschiedenen Ausgestaltungsvarianten können folgende Geometrieelemente für die Membranen eingesetzt werden:
    1. (a) Die Membran(en) mit den Öffnungen sind vorzugsweise gewölbt/ ellipsoidförmig/ ballonförmig ausgeformt. Die Membrane mit den Austrittsöffnungen kann ein netzartige Struktur oder einfach nur einige Löcher aufweisen. Die gewölbten Membran(en) sind vorzugsweise auf der Bürstenkopfvorderseite und -rückseite platziert, können aber auch seitlich platziert werden.
    2. (b) Die Membrane mit den Öffnungen bilden eine Art flexible Ziehharmonika- oder Balgstruktur auf der Bürstenkopfseite oder -rückseite. Die Spitzen der Ziehharmonikastruktur dienen als Reinigungs- und Massageelemente.
    3. (c) Die Membrane mit den Öffnungen bilden eine Art Fischkiemenstruktur auf der Bürstenkopfseite. Die Austrittsöffnungen werden mittels Schlitzen in dieser Struktur gebildet.
    4. (d) Die Membrane mit den Öffnungen bilden eine Art Warzen-/Noppenstruktur vorzugsweise auf der Bürstenkopfseite oder Bürstenkopfrückseite. Die Austrittsöffnungen werden innerhalb der Erhebungen trichterförmig ausgestaltet.
  • An den flexiblen Membranen, welche den Hohlbereich begrenzen, werden des weiteren bevorzugt Reinigungs- und Massageelemente aus Weichmaterial angeformt. Dieser Teilaspekt der Erfindung, einen Teil des Bürstenkopfes mit einer flexiblen Membran und diese mit Reinigungs- und/oder Massageelemente aus Weichmaterial auszugestalten, kann vorteilhaft auch für Bürsten benutzt werden, welche keinen Hohlbereich für Wirksubstanzen aufweisen, sondern z.B. nur einen leeren oder gar keinen Hohlbereich. Vorzugsweise werden die Membran und die Reinigungs- und/oder Massageelemente in einem Arbeitsgang gefertigt, insbesondere im Spritzgussverfahren. Es gelingt die Herstellung einer Bürste mit einer besonders elastisch aufgehängten Reinigungs-/Massagestruktur. Soweit nicht spezifisch auf den Hohlbereich bezogen, gelten die folgenden bevorzugten Ausführungen auch für Bürsten ohne Hohlbereich, jedoch mit einer mit einer Reinigungs-/Massagestruktur versehenen Membran.
  • Bei den erfindungsgemässen Zahnbürsten hat das Anformen von Reinigungs- und/oder Massageelementen aus Weichmaterial an einer flexiblen Membran folgende Vorteile:
    1. (a) Die Oberfläche im Bereich der Austrittsöffnungen werden zusätzlich erhöht, damit werden die Wirksubstanzen möglichst lange am Bürstenkopf gehalten (Retention) und erlauben eine gleichmässige Abgabe während dem Putzvorgang.
    2. (b) Es ist herstellungstechnisch schwierig, konventionelle Borsten in eine dünne Membrane zu verankern. Die weichelastischen Elemente erhöhen die Reinigungswirkung und damit Effizienz des Bürstenkopfes auf der borstentragenden Seite des Bürstenkopfes.
    3. (c) Die Flexibilität der Membrane erhöht die Reinigungswirkung der darauf platzierten Reinigungselemente zusätzlich, da sich die flexibel gelagerten Reinigungs- und Massageelemente besser an die unregelmässige Oberfläche des Gebisses, der Mundhöhle, der Zunge oder des Zahnfleisches anpassen kann.
    4. (d) Der Hohlbereich, welcher mittels flexiblen Membranen begrenzt ist, lässt sich einfacher reinigen (z.B. mit den Fingern oder mit einem Wattestäbchen), da sich die Membrane zur Reinigung in eine entsprechende Position biegen lässt.
  • Die Reinigungs- oder Massageelemente im Bereich der Austrittsöffnungen haben vorzugsweise eine borsten-, lappen-, lamellen- oder warzenförmige Geometrie. Diese Elemente sind bevorzugt konisch ausgeformt und werden vorzugsweise aus dem gleichen Material im gleichen Herstellungsschritt wie die Membrane aus der Membrane heraus geformt. Folgende Strukturen kommen z.B. in Frage:
    1. (a) eine borstenartige Struktur aus den Knotenpunkten einer netzartigen Membrane,
    2. (b) Massagelappen, -lamellen oder -noppen auf der Bürstenkopfseite oder Bürstenkopfrückseite zur Massage von Zahnfleische, Mundhöhle oder Zunge.
  • Herstellungstechnisch bevorzugt ist, wenn die Reinigungs- und/oder Massageelemente, welche sich im Bereich der Austrittsöffnungen befinden, parallel zur Entformungsrichtung des Bürstenkopfes ausgerichtet sind. Fabrikationstechnisch aufwendiger, aber im Gebrauch wirkungsvoller sind Reinigungs- oder Massageelemente, welche in einem bestimmten Winkel, vorzugsweise im wesentlichen senkrecht, zur allenfalls gewölbten Membranoberfläche ausgerichtet sind.
  • Die Reinigungs- oder Massageelemente, welche sich im Bereich der Austrittsöffnungen befinden, sind vorzugsweise weniger lang als die konventionellen Borsten in ihrer Umgebung, damit sich während dem Einsatz im Endbereich der Reinigungs- oder Massageelemente eine Art Reservoir für die in Wasser gelöste Wirksubstanz bilden kann.
  • Neben den Austrittsöffnungen der Membrane können auch die Reinigungs- und Massageelemente selbst Austrittsöffnungen aufweisen, was z.B. bei strohhalmförmigen Borsten, Lamellen und Warzen mit Löchern der Fall ist. Diese haben den Vorteil, dass sie die Wirksubstanz direkt an den Einsatzort bringen können. Mittels Kapillarwirkung kann die Wirksubstanz in diesem Fall einen relativ grossen Weg zurücklegen.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltungsvariante kann die Membrane selbst im submikroskopischen Bereich Wirkstoffe abgeben bzw. durchlassen, z.B. durch Mikroporosität, Semipermeabilität.
  • Beim Wirksubstanz-Element handelt es sich vorzugsweise um einen Festkörper, welcher sich im Gebrauch im Wasser mindestens teilweise auflöst. Das Wirksubstanz-Element in Festkörperform wird in Form einer Tablette, Pille, einem stabförmigen Element, Platte oder Folie entsprechend dem Hohlbereich ausgeformt. Alternativ und weniger bevorzugt kann auch eine Paste oder knetbare Masse mit einer dynamischen Viskosität, die höher ist als die konventioneller im Handel erhältlicher Pasten (Zahnpasta), eingesetzt werden. Damit kann eine räumlich definierte Gestalt hergestellt werden und sich die Wirksubstanz möglichst lange im Hohlbereich aufhalten. Die Paste kann nach dem Einbringen in den Hohlbereich aushärten, um die Wirksubstanz in diversen Einsätzen abzugeben.
  • Die Wirksubstanz lässt sich einfach durch den Benutzer portionieren. Der Festkörper ist bereits in der Verkaufsverpackung fertig vorportioniert. Die Paste lässt sich aufgrund des vorgegebenen Volumens des Hohlbereiches durch den Konsumenten einfach portionieren.
  • Die Wirksubstanzen können gemeinsam mit herkömmlichen Reinigungsmitteln oder unabhängig von diesen eingesetzt werden. Die Bürste ist generell auch ohne Wirksubstanzen mit konventionellen Reinigungsmitteln einsetzbar.
  • Das Wirksubstanz-Element kann mehrere Phasen mit verschiedenen Wirksubstanzen aufweisen, welche in einem zeitlichen Ablauf je nach Aufbau freigesetzt werden können. Dabei können folgende Alternativen zum Zug kommen:
    1. (a) Festkörper bestehend aus mehreren Schalen oder Schichten (Abbau einer Schale nach der anderen);
    2. (b) Festkörper mit flüssigem oder körnigem Kern, welcher nach dem Abbau der Schale freigesetzt wird.
  • Es lassen sich folgende Typen von Wirksubstanzen unterscheiden, die zusammen mit einem geeigneten Trägermaterial das Wirksubstanz-Element bilden:
    1. (a) Zahnpasteähnliche Wirkung, welche eine herkömmliche Pasten erübrigt. Folgende Inhaltstoffe kommen in Frage: Sorbitol, Aromen, Hydrated Silica, Sodium Lauryl Sulfate, Sodium Monofluorophophate, Kreatin, Zink Sulfate, Triclosan, Glycerin, Sodium Saccharin, Propylene Glycol, Disodium Phosphate, Alumina, Trisodium Phosphate, Sodium Fluoride, Betaine, Titanium Dioxide, Cellulose Gum, Tetrasodium Pyrophosphate etc.
    2. (b) Antibakterielle Wirkung zur gelegentlichen Reinigung des Bürstenkopfes im Zahnglas vor oder nach dem Zähneputzen. Folgende Inhaltstoffe kommen in Frage: Sodium Bicarbonate, Citric Acid, Phosphric Acid, Sodium Carbonate, Potassium Carbonate, Sodium Perborate, Sodium Hexametaphosphate, Sodium Benzoate, Sodium Stearate etc.
    3. (c) Anzeigen des Putzerfolges mittels Einfärben des Plaques auf der Zahnoberfläche mittels Einfärben der Plaquerückstände. Folgende Inhaltstoffe kommen in Frage: Glucose, Maltodextrin, Magnesium Sterate, Aroma, Saccharin, Microcrystaline Cellulose etc.
    4. (d) Zusatzwirkstoffe, welche in herkömmlichen Pasten nicht vorkommen, deren Wirkung ergänzen oder verstärken. Inhaltstoffe aus (a - c).
    5. (e) Inhaltsstoffe zur Zahnbleichung (,Bleaching') z.B. mit wasserstoffperoxidhaltigen Inhaltstoffen.
    6. (f) Zweikomponentensystem aus Wirksubstanzen und speziell dazu entwickelter Zahnpaste. Beim Zusammentreffen entsteht eine chemische oder physikalische Reaktion. Diese Variante ist speziell für Wirksubstanzen vorgesehen, welche nicht in einer Paste integriert werden können, da sie unmittelbar miteinander reagieren würden.
  • Als Trägermaterial kommen beispielsweise biologisch abbaubare Substanzen auf der Basis von Stärke oder mit den Wirksubstanzen nicht chemisch reagierende Kunststoffe in Frage. Ein bevorzugtes Trägermaterial ist Polyox® von Dow Chemicals, ein wasserlösliches Kunstharz auf der Basis von Polyethylenoxid-Polymeren, das sich zur Bildung einer Matrix bzw. eines Trägers für eine Wirksubstanz eignet und ausserdem aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften auf vielfältige Weise verarbeitet werden kann, z.B. gegossen, gespritzt oder extrudiert.
  • Grundsätzlich ist sowohl der Einmalgebrauch eines Wirksubstanz-Elements als auch der Mehrfachgebrauch möglich. Beim Einmalgebrauch verbraucht ein Einsatz der Bürste ein Wirksubstanz-Element. Das Wirksubstanz-Element kann vor jedem Einsatz erneut eingeführt werden oder auch nur gelegentlich zum Einsatz kommen. Beim Mehrfachgebrauch verbraucht ein Einsatz der Bürste nur einen Teil des Wirksubstanz-Elements. Der Benutzer erkennt, wenn die Wirksubstanz aufgebraucht ist, und kann die Bürste anschliessend mittels eines neuen Wirksubstanz-Elements wieder auffüllen. Es versteht sich von selbst, dass die Konzentration bzw. Menge der Wirksubstanz beim vorgesehenen Einmalgebrauch viel niedriger eingestellt wird als beim Mehrfachgebrauch. Beim Einmalgebrauch entspricht die Konzentration ungefähr der Konzentration der Wirksubstanzen konventioneller Pasten. Bei einem allfälligen Mehrfachgebrauch wird die entsprechende Konzentration um ein Mehrfaches erhöht. Zusätzlich zur Konzentration wird die Reichweite/Benutzungsdauer des Wirksubstanz-Elements auch über die Wasserlöslichkeit und Wasserumspülung/Öffnungen beeinflusst.
  • Bei Einfach- oder Mehrfachgebrauch kann das System Hohlbereich, Öffnungen und Wasserlöslichkeit des Wirksubstanz-Elements so eingestellt werden, dass damit dem Benutzer eine gewisse Benutzungsdauer angezeigt werden kann (Zeitindikator). Beispielsweise werden die Eigenschaften beim Einmalgebrauch so gewählt, dass der Wirkstoff nach 3 Minuten Putzzeit aufgebraucht ist. Beim Mehrfachgebrauch ist der Wirkstoff beispielsweise nach einer typischen Einsatzzeit von 3 Monaten aufgebraucht, wodurch angezeigt werden kann, dass die gesamte Bürste wegen Verschleiss ausgewechselt werden sollte. Unter oder im Wirksubstanz-Element kann allenfalls sogar ein Schriftzug (z.B. ,Change') versteckt werden, welcher nach dem Aufbrauchen der Wirksubstanz freigelegt und für den Benutzer sichtbar wird und den Benutzer auf den anstehenden Wechsel des Wirksubstanz-Elements oder das empfohlene Wechseln der Bürste aufmerksam macht.
  • Um die Oberfläche zu erhöhen, welche mit Wasser umspült wird, kann das Wirksubstanz-Element mit zusätzlichen Ausnehmungen, konkaven oder konvexen Elementen auf der Oberfläche versehen werden.
  • Die Farbe des Wirksubstanz-Elements wird vorzugsweise derart gewählt, dass sie sich deutlich von Bürstenkopf unterscheidet und der Benutzer den Verbrauch der Wirksubstanz einfach beurteilen kann.
  • Die Löslichkeit bzw. Zersetzbarkeit der Wirksubstanz und des Trägermaterials ist abhängig von der eingesetzten Wassertemperatur. Der Benutzer kann mittels Steuerung der Wassertemperatur die Abgabe der Menge Wirksubstanz steuern. Bei einer Temperaturerhöhung von 10°C auf 40°C erhöht sich die abgegebene Menge an Wirksubstanz massgeblich.
  • Die Wirksubstanz wird in einer vorteilhaften Weiterbildung in eine Brausetablette oder Paste mit Brausewirkung als Trägermaterial eingebunden. Diese Zusatzfunktion erlaubt es dem Benutzer, während des Einsatzes festzustellen, ob die Wirksubstanz bereits aufgebraucht oder immer noch im Hohlbereich vorhanden ist, ohne die Bürste aus dem Mund zu entfernen.
  • Vorzugsweise wird die Bürste derart verpackt, dass die Verpackung dem Konsumenten unmissverständlich Bürste und Wirksubstanz-Element zeigt. Vorzugsweise ist das Wirksubstanz-Element neben dem Bürstenkopf platziert. Das Wirksubstanz-Element wird vorzugsweise in einem von der Öffnung der Bürstenverpackung unabhängigen Teil der Verpackung vorgesehen. Damit bleibt das Wirksubstanz-Element bis zur Öffnung der vorgesehenen Portion hygienisch verschlossen. Ein erstes Wirksubstanz-Element ist vorzugsweise in der Verkaufsverpackung bereits im Hohlbereich des Bürstenkopfes platziert. Der Bürstenkopf ist in der Verpackung derart platziert, dass die Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen gezeigt werden können. Dazu bietet sich insbesondere ein sogenannter Doppelblister an, welcher dem Benutzer die Betrachtung beider Bürstenkopfseiten erlaubt. Neben dem Verkauf von ganzen Bürsten mit Wirksubstanz kann auch nur das Wirksubstanz-Element als Ersatzpackung (Refill) vorgesehen werden. Als alternative Ausgestaltungsvariante kann die Wirksubstanz in einem geeigneten Trägermaterial auch in einem Dispenser zur portionsweisen Abgabe vorgesehen werden. Alternativ zur Einführung des Wirksubstanz-Elements von Hand kann der Bürstenkopf bei dieser Ausgestaltungsvariante in den Dispenser eingeführt werden und die Wirksubstanz anschliessend durch die Einführungsöffnung in den Hohlbereich mechanisch gespendet werden.
  • Der Hohlbereich kann mittels der folgenden Technologien im Spritzgussverfahren gebildet werden:
    1. (a) Varianten mit einteiligem Bürstenkopf:
      • (a1) Formen des Hohlbereiches mittels Formkernen/Schiebern von der Borstentragenden Kopfseite und/oder von der Bürstenkopfrückseite: Zusätzlich optional mindestens teilweise Zwangsentformung eines bewusst hinterschnittig gewählten Formkernes zur Bildung einer Membrane, welche den Hohlbereich begrenzt. Um deren Zwangsentformung zu vereinfachen, kann die Membrane mittels Luftdruck durch den Formkern aufgebläht und damit die verletzungsfreie Entformung vereinfacht werden. Alternativ kann die Membrane im Bereich der Einführungsöffnung bewusst geschlitzt werden (z.B. mechanisch im Werkzeug mittels Schiebern/Messern), was die Entformung des hinterschnittigen Formkerns ebenfalls begünstigt. Anspritzen optional vorhandener Reinigungs- und Massageelemente während der Herstellung der Membrane.
      • (a2) Gleich wie (a1) aber Formen eines Hohlraumes mittels Formkernen/Seitenschiebern zur Bildung eines Tunnels quer durch den Bürstenkopf. Analog kann für die Bildung von Schlitzen in der Einführungsöffnung ebenfalls oben beschriebene Zwangsentformung eingesetzt werden.
      • (a3) Der Hohlbereich kann mittels Überspritzen des Wirksubstanz-Elements gebildet werden. Dabei wird das Wirksubstanz-Element an der Hartkomponente im Kopfbereich form- und/oder kraftschlüssig fixiert und in einem weiteren Arbeitsschritt mindestens teilweise vorzugsweise mit der Weichkomponente überspritzt. Das Wirksubstanz-Element dichtet bei dieser alternativen Herstellungsvariante die Austrittöffnungen in der Hartkomponente gegenüber der Weichkomponente ab. Nachteilig bei dieser Variante ist, dass die Wirksubstanz und das Trägermaterial den hohen Temperaturen und Einspritzdrücke der Weichkomponente widerstehen muss und nur teilweise von Wasser umspült werden kann, da sich die Weichkomponente in den überspritzten Bereichen direkt an das Wirksubstanz-Element anschmiegt.
      • (a4) Als alternatives Herstellungsverfahren insbesondere bei Lösungen, in welchen das Wirksubstanz-Element für einen Mehrfachgebrauch vorgesehen ist, kann das Wirksubstanz-Element mittels Spritzguss in den Hohlbereich oder eine entsprechende Ausnehmung eingespritzt werden. Dazu werden die Wirksubstanzen vorzugsweise in eine Kunststoffmatrix als Trägermaterial eingebunden, welche sich mit der Hartkomponente des Bürstenkopfes in einem folgenden Spritzgussprozess verbindet. Der Bürstenkopf mit angespritzter Wirksubstanz kann somit in einem Mehrkomponentenspritzgussverfahren hergestellt werden. Das Trägermaterial ist in einer Variante der Erfindung wasserlöslich und kann im Gebrauch ebenfalls ganz oder teilweise aufgelöst werden. Zur Herstellung der Matrix aus dem Trägermaterial werden z.B. Stoffe auf der Basis von Stärke oder andere physiologisch unbedenkliche und abbaubare Stoffe, welche im Spritzgiessprozess verarbeitet werden können, eingesetzt, z.B. Maisstärke oder Polyox®. Alternativ wird eine auf Wasser reagierende und dabei Wirkstoffe abgebende Kunststoffmatrix eingesetzt, welche sich nicht abbaut und ihre ursprüngliche Geometrie im wesentlichen beibehält. Hierfür kommen die oben genannten Hart- oder Weichmaterialien in Frage, denen die Wirksubstanz vor oder beim Spritzgussprozess als Additiv beigemischt wird. Bei dieser Variante ist es vorteilhaft, wenn das Wirksubstanzelement mit der Abgabe der Wirksubstanz seine Farbe ändert oder zumindest verbleicht, um dem Benutzer die Alterung anzuzeigen. Es wird vorzugsweise ein Material eingesetzt, welches sich mit der Hartkomponente oder der Weichkomponente des Bürstenkopfes verbindet. Da Polypropylen PP ein häufiges Hartmaterial zur Herstellung von Zahnbürsten ist, wird vorzugsweise ein Trägermaterial eingesetzt, welches sich mit PP verbindet. Beim Einsatz eines anderen Hartmaterials für den Bürstenkopf wird ein Trägermaterial eingesetzt, welches sich während dem Spritzgussprozess mit diesem Hartmaterial verbindet. Da geeignete Trägermaterialien im Vergleich zu den anderen eingesetzten Materialien relativ teuer sein können, wird vorgeschlagen, das Wirksubstanz-Element im Bürstenkopf oder im Bürstenhals anzuspritzen. Der Anspritzpunkt befindet sich vorzugsweise auf der Bürstenkopfrückseite. Das Wirksubstanz-Element wird bei dieser Ausgestaltungsvariante mittels Spritzguss in eine tabletten- oder pillenartige oder in eine andere oben beschriebene Form gebracht. Bevorzugt wird das Wirksubstanzelement in eine Art Sandwichposition zwischen zwei im Kopf verwendeten Materialen, z.B. einem Hart- und einem Weichmaterial oder zwei möglicherweise identischen Hartmaterialien, eingesetzt. Dabei wird vorteilhafterweise zuerst die Hartkomponente gespritzt, anschliessend das Wirksubstanzelement geformt bzw. gespritzt und anschliessend das Wirksubstanzelement mindestens teilweise mit dem Weich- oder Hartmaterial überdeckt. Alternativ kann das Trägermaterial auch Bestandteil der Borsten oder eventueller gummielastischer Reinigungs- und Massageelemente sein, oder letztere können damit beschichtet sein. Natürlich können auch verschiedene Wirksubstanzelemente mit verschiedenen Wirksubstanzen am oder im Zahnbürstenkopf an verschiedenen Orten angeformt werden. Vorteilhaft wird dann für die unterschiedlichen Elemente eine andere Farbe eingesetzt. Bei der Herstellung des Wirksubstanz-Elements mittels Spritzguss wird das Wirksubstanz-Element zwar nur teilweise mit Wasser umspült, es können jedoch optimale Hinterschneidungen zur Verankerung des Wirksubstanz-Elements gebildet werden.
    2. (b) Varianten mit mehrteiligem Bürstenkopf:
      • (b1) Konventionelles Stopfen oder In Mould Tufting (IMT) und Deckel: Spritzgiessen der Zahnbürste inklusive der borstenseitigen Hälfte des Bürstenkopfes, dabei Formen der borstenseitigen Austrittsöffnungen und allenfalls vorhandener Reinigungselemente aus Weichkomponente - Verankern der konventionellen Borsten im Bürstenkopf - Spritzgiessen der bürstenkopfrückseitigen Hälfte (Deckel) inklusive Öffnungen - lösbares (Schnappen, Schieben, Rasten etc.) oder unlösbares (Kleben, Schweissen, Formschlüssiges Verrasten etc.) Verbinden des Deckels mit der Zahnbürste.
      • (b2) Beborsten mittels Anchor Free Tufting (AFT): Spritzgiessen der Zahnbürste inklusive der bürstenkopfrückseitigen Hälfte des Bürstenkopfes inklusive Formen der bürstenkopfrückseitigen Öffnungen - Spritzgiessen der borstenseitigen Hälfte (Borstenplatte) inklusive Öffnungen und allenfalls vorhandener Reinigungselemente aus Weichkomponente - Verankern der konventionellen Borsten in der Borstenplatte - lösbares (Schnappen, Schieben, Rasten etc.) oder unlösbares (Kleben, Schweissen, Formschlüssiges Verrasten etc.) Verbinden der Borstenplatte mit der Zahnbürste.
      • (b3) Die Borsten werden auf einer separaten Kopfplatte angebracht; der Hohlraum wird mit dieser und einem weiteren vorzugsweise wiederverschliessbaren Deckel versehen, weniger bevorzugte Variante, da dreiteilig.
  • Für alle diskutierten Varianten ist es möglich, die Wirksubstanz und das Trägermaterial in einem anderen Aggregatzustand als im späteren Gebrauch in den Bürstenkopf ein- oder daran anzubringen. Die Wirksubstanz kann beispielsweise in flüssiger Form (z.B. durch Erhitzen oder mit einem Lösungsmittel versetzt) in den Hohlraum gegossen oder gespritzt werden. Nach dem Aushärten entsteht das Wirksubstanzelement, welches im Gebrauch mit Wasser die entsprechenden Wirkstoffe abgibt. Das Wirksubstanz-Element wird vorzugsweise vor dem Anbringen der Reinigungselemente wie Borsten etc. in den Hohlraum eingebracht.
  • Das Anspritzen der Membrane mit allenfalls vorhandenen Reinigungs- und Massageelementen kann vor oder nach dem Einsetzen der konventionellen Borsten durchgeführt werden.
  • Die Herstellung der Schlitze für die Eintrittsöffnung kann mittels folgenden Verfahren erfolgen:
    1. (a) Ausformen der Segmente und Schlitze im getrennten Zustand mittels Spritzguss.
    2. (b) Ausformen einer dünnen Materialbrücke innerhalb der Schlitze als Erstöffnungssicherung und zum Durchtrennen durch den Benutzer während des ersten Gebrauchs.
    3. (c) Ausformen der Membrane im geschlossenen Zustand. Erstellen der Schlitze mittels einem mechanischem Verfahren (z.B. Schneiden, Stanzen etc.) in einem späteren Zeitpunkt (z.B. im Spritzgusswerkzeug, bei der Montage des Bürstenkopfes oder während des Beborstungsprozesses).
  • Die Anspritzpunkte für die Membrane und allenfalls darauf platzierten Reinigungs- oder Massageelementen sind möglichst innerhalb des Kopfes oder im Halsbereich der Bürste zu wählen. Allenfalls können im gleichen Arbeitsgang mit demselben Material auch Bereiche aus Weichmaterial im Griff der Zahnbürste hergestellt werden.
  • Vorzugsweise werden die Reinigungs- oder Massageelemente, welche im Bereich der Membrane angeordnet sind, mit demselben Material in einem Arbeitsgang mit der Membrane hergestellt. Mit der Wahl einer Weichkomponente mit einer Shore A Härte von weniger als 70, vorzugsweise weniger als 40, kann ein Kompromiss zwischen der Funktionalität der Membrane (a)Flexibilität: Pumpwirkung, Reinigungsunterstützung, Einführung der Wirksubstanz, (b) Haftung am Hartmaterial etc. und Steifheit der Reinigungs- oder Massageelemente (Reinigungswirkung, Massagewirkung) gefunden werden. Die Anbindung der Membranen aus Weichmaterial an die Hartkomponente des Bürstenkopfes erfolgt vorzugsweise im Mehrkomponentenspritzguss. Um eine optimale Haftung der Membrane an der Hartkomponente zu gewährleisten, ist darauf zu achten, dass die Membrane nicht Kante auf Kante an die Hartkomponente angespritzt wird, sondern in der Hartkomponente eine Phase/Ausnehmung vorgesehen wird, welche die gemeinsame Oberfläche zwischen Hart- und Weichkomponente der Membrane erhöht. Dazu wird vorzugsweise auf dem überwiegenden Bereich der Anbindung der Membrane an die Hartkomponente ein Geometrieelement von 0,1 - 2 mm Tiefe/Länge zur besseren Anbindung der Membrane gebildet.
  • Das erste Einführen des Wirksubstanz-Elements in den Bürstenkopf kann durch den Konsumenten beim ersten Gebrauch oder während des Herstellungsprozesses der Bürste vorgesehen sein. Dazu bieten sich speziell die Verfahren mit einem zweiteiligen Bürstenkopf, insbesondere mittels AFT, an. Beim AFT-Verfahren wird das Wirksubstanz-Element im Zahnbürstenkopf platziert, bevor die beborstete AFT Platte mit dem Zahnbürstengriff unlösbar verschweisst wird. Das AFT Verfahren bietet sich generell dafür an, zwischen der beborsteten AFT Platte und dem Zahnbürstengriff ein zusätzliches Bauteil oder Element zu platzieren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen rein schematisch:
  • Fig. 1-4
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste;
    Fig. 5-7
    verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung des Hohlbereichs bei einer Zahnbürste gemäss Fig. 1-4;
    Fig. 8, 9
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste mit einer flexiblen Biegezone;
    Fig. 10, 11
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste mit einer in der Aufsicht kreisförmigen flexiblen Zone;
    Fig. 12, 13
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste mit einer flexiblen Zone an der Bürstenkopfspitze;
    Fig. 14, 15
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste mit mehreren Clustern von Austrittsöffnungen;
    Fig. 16-21
    Beispiele für verschiedene Formen des flexiblen Bereichs bei einer erfindungsgemässen Zahnbürste;
    Fig. 22, 23
    verschiedene Darstellungen eines Kopfteils einer Zahnbürste mit Austrittsöffnungen an der Rückseite;
    Fig. 24-27
    Beispiele für verschiedene Formen des Wirksubstanz-Elements und daran angepasste Hohlbereiche;
    Fig. 28
    eines Kopfteils einer Zahnbürste mit trichterförmigen Austrittsöffnungen an der Rückseite;
    Fig. 29
    eine Zahnbürste mit einem Hohlbereich im Halsbereich;
    Fig. 30-32
    verschiedene Montagevarianten für eine Zahnbürste mit Hohlbereich;
    Fig. 33
    eine Zahnbürste mit einem bei der Herstellung umspritzten Wirksubstanz-Element;
    Fig. 34, 35
    ein Beispiel für eine selbsterklärende Verpackung für eine erfindungsgemässe Zahnbürste;
    Fig. 36
    eine Haushaltsbürste gemäss der Erfindung.
  • In den Zeichnungen sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1-4 zeigen verschiedene Ansichten eines Kopfbereichs 10 einer erfindungsgemässen Zahnbürste. An der Vorderseite 18 ist eine Reinigungsstruktur 12 bestehend aus konventionellen Borsten 14, zusammengefasst in Bündeln, und weichelastischen Reinigungselementen 16 angebracht. Statt der konventionellen Borsten 14 sind z.T. nur die Verankerungsbereiche 38 der Borstenbündel angedeutet. Der Kopfbereich 10 besteht aus einer Hartkomponente 30, die massiv ist (siehe auch Fig. 5-7) und in der insbesondere die konventionellen Borsten 14 mit einer gewissen Verankerungstiefe verankert sind. Innerhalb der Hartkomponente 30 befindet sich eine in der Aufsicht auf die Vorderseite 18 kreisförmige oder elliptische Aussparung 31, die vorder- und rückseitig durch jeweils eine nach aussen gewölbte flexible Wand in Form einer elastischen Membran 28 bzw. 26 aus Weichmaterial 32 abgedeckt ist. Hierdurch wird ein Hohlbereich 22 innerhalb des Kopfbereichs 10 gebildet. Die weichelastische Struktur 16 ist in der vorderseitigen Membran 28 verankert. Vorzugsweise wird die Membrane und die weichelastische Struktur in einem Herstellungsschritt aus demselben Material ab dem gleichen Anspritzpunkt gemeinsam gebildet. Die Membran 26 auf der Rückseite 20 hat zwei gekreuzte Schlitze, die als wiederverschliessbare Einführungsöffnung 34 für ein Wirksubstanz-Element 24 dienen. Wie in den Schnittzeichnungen Fig. 5-7 dargestellt, hat die vorderseitige Membran 28 Austrittsöffnungen 36, durch die Wasser in den Hohlbereich 22 eintreten und mit Wirksubstanz angereichert wieder austreten kann. Der aus Weichmaterial 32 gebildete Wandbereich des Hohlbereichs 22 bildet eine flexible Zone 29. Unter Putzdruck verformt sich die Zahnbürste in dieser Zone 29 derart, dass Wasser in den Hohlbereich 22 eingesogen und wieder herausgedrückt wird.
  • Statt eines Weichmaterials können die Membranen 26, 28 auch aus einer Hartkomponente bei entsprechend geringer Wandstärke hergestellt sein, um die nötige Flexibilität zu erreichen. Die Verwendung einer Weichkomponente hat aber insofern Vorteile, als die Verankerung von Reinigungselementen in einer dünnen Hartmaterialschicht herstellungstechnisch problematisch, das gleichzeitige Anspritzen von weichelastischen Elementen an eine weiche Membran jedoch unproblematisch ist. Alternativ kann auch eine Kombination von Hart- und Weichmaterialien die Membrane bilden. Dabei werden die flexiblen Elemente der Membrane und Reinigungselemente aus Weichmaterial gebildet. Die Hartkomponente bildet lediglich strukturgebende, stabilisierende Elemente der Membrane oder dient lediglich als herstellungstechnisch bedingte Materialverbindung.
  • Wie in Fig. 4-7 dargestellt, ist der Hohlbereich 22 derart an die Form eines Wirksubstanz-Elements 24 angepasst, dass dieses zumindest teilweise von dessen Innenwand 23 beabstandet ist. Zur sicheren Halterung des Wirksubstanz-Elements 24 sind aus den flexiblen Membranen 26, 28 heraus nach Innen weisende Vorsprünge oder Kanten 40 ausgeformt (Fig. 5-7). Durch die Flexibilität der Membranen 26, 28 ist das Wirksubstanz-Element 24 auch bei fortschreitender Auflösung gut positioniert.
  • Bei den Beispielen aus Fig. 6 und 7 ist durch eine mit sich kreuzenden bzw. einander zugeneigten Verschlusslappen 42 versehene Einführungsöffnung 34 zudem sichergestellt, dass das Wirksubstanz-Element 24 unter Putzdruck nicht wieder aus der Einführungsöffnung 34 austritt. Die Verschlusslappen 42 dienen ausserdem als die oben erwähnten Vorsprünge 40.
  • Bei den Beispielen gemäss Fig. 1-7 befinden sich die Austrittsöffnungen 36 jeweils zwischen den weichelastischen Reinigungselementen 16 innerhalb der vorderseitigen Membran 28. Die Membranoberfläche hat somit eine netzartig durchlöcherte Struktur.
  • Fig. 8, 9 zeigen ein weiteres Beispiel für eine aus Hart- und Weichkomponente 30, 32 bestehende Zahnbürste. Hierbei bildet die Weichkomponente 32 eine flexible Zone 29, die die zwei ansonsten separaten Teile 10', 10" des Bürstenkopfes 10 aus Hartkomponente 30 miteinander verbindet. Im Gegensatz zu den obigen Beispielen kann das ganze Bürstenkopfvorderteil 10' gegenüber dem Bürstenkopfhinterteil 10" auslenken. Der Hohlbereich 22 wird wie in den obigen Beispielen vorder- und rückseitig und zusätzlich auch lateral durch dünne Materialschichten (Membranen 26, 28) aus Weichkomponente 32 sowie in Längsrichtung durch die Hartkomponente 30 begrenzt. Durch diese Gestaltung wird eine besondere Flexibilität des Bürstenkopfes 10 und verstärkte Pump-/Sogwirkung im Hohlbereich 22 erreicht. Alternativ kann innerhalb der Weichkomponente 32 zusätzlich auch eine Verbindung aus Hartkomponente 30 geführt werden, welche es erlaubt die beiden Bürstenkopfteile 10', 10" aus Hartkomponente 30 in einem Arbeitsschritt herzustellen. Vorzugsweise wird diese Verbindung sehr dünn gestaltet, damit die Flexibilität nicht negativ beeinflusst wird. Wie in den obigen Beispielen sind in der Hartkomponente 30 vor allem konventionelle Borsten 14 verankert, während die Weichkomponente 32 mit weichelastischen Reinigungselementen 16 versehen ist. Die Einführungsöffnung 34 ist wie bei Fig. 1-7 als Kreuzschlitz gestaltet.
  • Fig. 10, 11 zeigt ein im wesentlichen Fig. 1-7 entsprechendes Beispiel, bei dem sich die flexible Zone 29 mit dem Hohlbereich 22 nicht mittig innerhalb des Borstenfeldes, sondern eher dem Halsbereich 52 zugewandt befindet. Dies hat den Vorteil, dass die am meisten belastete Zone im Bürstenkopfvorderteil aus konventionellen Borsten gebildet werden kann.
  • Bei Fig. 12, 13 nimmt die aus Weichmaterial 32 gebildete flexible Zone 29 die gesamte Bürstenspitze ein und ist in der Aufsicht im wesentlichen kreisförmig gestaltet. In einer konzentrischen Anordnung trägt sie hier von Innen nach Aussen weichelastische Reinigungselemente 16, Austrittsöffnungen 36 und konventionelle Borsten 14 (bzw. deren Verankerungsbereiche). In Richtung Halsbereich 52 schliesst sich ein in der Hartkomponente 30 eingebettetes konventionelles Borstenfeld an. Die Austrittsöffnungen 36 sind so gross, dass der dahinter liegende Hohlbereich 22 einsehbar ist.
  • Beim Beispiel aus Fig. 14, 15 ist der aus der Hartkomponente 30 gebildete Teil des Bürstenkopfes zwar einstückig. Er hat jedoch Aussparungen derart, dass eine an der Rückseite 20 zusammenhängende flexible Zone 29 mit drei Bereichen (Clustern) 44 von Austrittsöffnungen 36 gebildet ist. Diese befinden sich an der Spitze sowie an den Seiten des Kopfbereichs 10 in einer jeweils nach aussen gewölbten flexiblen Wand/Membran 28, vorzugsweise aus Weichmaterial 32. Der übrige Bereich des Kopfteils 10 ist auf der Vorderseite 18 mit konventionellen Borsten 14 beborstet; auf der Rückseite befindet sich wiederum eine kreuzschlitzförmige Einführungsöffnung 34 wie bei Fig. 5-7.
  • Fig. 16-21 zeigen Beispiele für verschiedene Formen der flexiblen Zone 29 bei einer erfindungsgemässen Zahnbürste in Vorder- bzw. Rückansicht (Fig. 16-19) bzw. nur in Vorderansicht (Fig. 20, 21). Auf der Rückseite befindet sich bei allen Beispielen wiederum eine kreuzschlitzförmige Einführungsöffnung 34 wie bei Fig. 5-7 (nur teilweise dargestellt). Bei Fig. 16, 17 hat die flexible Zone 29 drei seitlich angeordnete, kiemenartige Bereiche 46 (bzw. Cluster 44) mit lamellenartigen Reinigungs-/Massageelementen 16 und dazwischen angeordneten Austrittsöffnungen 36. Die Bereiche 46 sind rückseitig über eine Materialbrücke aus Weichmaterial 32 miteinander verbunden (siehe Fig. 17). Bei Fig. 18, 19 sind die Lamellen/Fischkiemen weniger stark ausgeprägt und nur zwei seitliche Cluster 44 vorhanden. Fig. 20 zeigt eine Abwandlung hiervon mit asymmetrisch geschwungener Geometrie. Bei Fig. 21 sind die Austrittsöffnungen 36 gleichmässig über den seitlichen Rand des Kopfbereichs 10 verteilt und jeweils noppenartig von Weichmaterial umgeben, so dass sich auch hier durch die Noppen beim Putzen eine Massagewirkung ergibt.
  • Fig. 22, 23 zeigen eine Bürste in Vorder- und Rückansicht, bei der sich die Austrittsöffnungen 36 auf der borstenabgewandten Rückseite 20 befinden und somit die Wirksubstanz hauptsächlich an der Rückseite 20 freigesetzt wird. Die Rückseite 20 besteht weitgehend aus Hartmaterial 30, das netzartig durchbrochen ist und den Blick auf den Hohlbereich 22 innerhalb des Bürstenkopfes 10 freigibt. Der Hohlbereich 22 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des Kopfteils 10. Die ausreichende Flexibilität der Wand des Hohlbereichs 22 wird durch eine entsprechend dünne Materialstärke sowie durch die Durchbrechungen bzw. Austrittsöffnungen 36 erreicht. Ein Teil des Hohlbereichs 22 ist rückseitig durch eine Membran 26 aus Weichmaterial 32 abgedeckt, in der sich sternförmig angeordnete, als Einführungsöffnung 34 dienende Schlitze befinden.
  • Beim in Fig. 24 gezeigten Beispiel besteht der Bürstenkopf 10 aus zwei Teilen (Spitze 10' und halsseitiger Bereich 10") aus einer Hartkomponente 30, die miteinander durch eine flexible Zone 29 aus Weichmaterial 32 oder einer Kombination von Hart- und Weichmaterial verbunden sind. In der flexiblen Zone 29 ist ein Hohlbereich 22 in Form einer röhrenförmigen Ausnehmung mit elliptischem Querschnitt gebildet. Der Hohlbereich 22 wird zur Vorderseite 18 hin durch drei Stege 48 aus Weichmaterial 32 begrenzt. Zwischen den Stegen 48 befinden sich zwei Austrittsöffnungen 36 mit einer Gesamtbreite von ca. der halben Kopfbreite. Die Unterseite des Hohlbereichs 22 besteht vollflächig aus Weichmaterial 32 oder einer Kombination von Hart- und Weichmaterial. Auf den Stegen 48 sind weichelastische Reinigungselemente 16 angeordnet, auf den Hartbereichen an der Spitze und im halsseitigen Bereich sind konventionelle Borsten 14 verankert. Zwischen den Stegen 48 und der Unterseite 66 des Hohlbereichs 22 ist eine ellipsenförmige Einführungsöffnung 34 für das Wirksubstanz-Element 24 gebildet. Dieses hat im wesentlichen die Form eines Zylinders mit elliptischem Querschnitt und abgerundeten Kanten. Das Wirksubstanz-Element 24 wird zwischen den Stegen und der Unterseite 66 geklemmt. Seitlich ist es jedoch von der Innenwand des Hohlbereichs 22 beabstandet, so dass es dort und im Bereich der Austrittsöffnungen 36 von Wasser umspült wird. Aufgrund der räumlichen Gestalt mit einer im wesentlichen zweigeteilten Hartkomponente 30 und die Teile verbindenden flexiblen Zone 29 aus Weichmaterial 32 ist der Bürstenkopf besonders flexibel. Alternativ können die Stege 48 ebenfalls aus der Hartkomponente 30 bestehen und die Spitze sowie den halsseitigen Bereich scharnierartig verbinden; die Flexibilität ist in diesem Fall durch eine entsprechend dünne Wandstärke der Stege 48 gewährleistet.
  • Fig. 25-27 zeigen Abwandlungen des Beispiels aus Fig. 24 mit ebenfalls einem im wesentlichen zweigeteilten Kopfbereich 10 aus einer Hartkomponente 30 und einer die Teile 10', 10" verbindenden flexiblen Zone 29 aus Weichkomponente 32 oder einer Kombination von Hart- und Weichkomponente, in der der Hohlbereich 22 zur Aufnahme des Wirksubstanz-Elements 24 untergebracht ist. Bei Fig. 25 und 26 sind der Hohlbereich 22 und das Wirksubstanz-Element 24 selbst zylinderförmig mit kreisförmigem Querschnitt. Die Einführungsöffnung 34 ist ebenfalls kreisförmig und kann einen kleineren Durchmesser haben als der Hohlbereich 22 selbst, so dass das Wirksubstanz-Element 24 im Hohlbereich 22 wenigstens teilweise umspült werden kann. Der Hohlbereich 22 ist in zu seiner Längsrichtung radialer Richtung mit Ausnahme der Austrittsöffnungen 36 in der vorderseitigen Membran 28 im wesentlichen von Weichmaterial 32 umgeben. Im Fall von Fig. 25 sind in an die Membran 28 röhrenförmige weichelastische Reinigungselemente 16 angeformt, deren Inneres mit dem Hohlbereich 22 kommuniziert, so dass aufgelöste Wirksubstanz auch über Austrittsöffnungen 36' am oberen Ende der Reinigungselemente 16 abgegeben wird. Die Wirksubstanzabgabe wird durch den Kapillareffekt verstärkt. Im Fall von Fig. 26 sind keine weichelastischen Reinigungselemente auf der Weichkomponente angeordnet.
  • Fig. 27 zeigt ein analoges Beispiel mit einer in Längsrichtung des Bürstenkopfes verlängerten elastischen Zone 29, in der ein im wesentlichen quaderförmiger Hohlbereich 22 ausgebildet ist. Dieser ist an ein platten- oder folienförmiges Wirksubstanz-Element 24 angepasst. Bei dieser Ausgestaltungsvariante kann der platten- oder folienförmige Hohlbereich 22 als rucksackförmiges Gebilde auf der Bürstenkopfrückseite angebracht werden. Das Wirksubstanz-Element 24 hat eine Dicke von 0,01 bis 5,0 mm, vorzugsweise 0,05 bis 1,0 mm.
  • In allen Beispielen der Fig. 24 - 27 wird zur Bildung des tunnelartigen Hohlraumes für das Wirksubstanzelement im Spritzgusswerkzeug für das Spritzen der Hart- und/oder der Weichkomponente ein entsprechender Seitenschieber eingesetzt.
  • Beim Beispiel aus Fig. 28 ist der Hohlbereich 22 an der Rückseite 20 des Bürstenkopfes durch eine flexible Membran 26 aus Weichmaterial 32 abgedeckt und ansonsten innerhalb der Hartkomponente 30 geformt. Die Austrittsöffnungen 36 sind innerhalb noppen- bzw. trichterartiger Erhebungen, die gleichzeitig als Reinigungs- oder Massageelemente 16 insbesondere für Gaumen und Zunge wirken können, auf der Membran 26 gebildet. Die aus der Hartkomponente 30 bestehende Vorderseite 18 kann somit auch oberhalb des Hohlbereichs 22 konventionell beborstet werden. Eine Kombination dieser Ausführungsform mit einer vorher gezeigten flexiblen Membrane auf der Vorderseite des Bürstenkopfes ist ebenfalls denkbar. Durch die Bewegung der Noppen beim Putzen wird Wasser in den Hohlbereich eingesogen sowie mit Wirkstoff angereichert wieder ausgestossen.
  • Fig. 29 zeigt eine Zahnbürste, bei der der Hohlbereich 22 durch eine käfigartige, an eine kugel- oder ellipsoide Form des Wirksubstanz-Elements angepasste Verdickung im Halsbereich 52 gebildet ist. Diese hat eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 36, durch die der Hohlbereich 22 einsehbar ist. Die Begrenzung des Hohlbereichs kann aus Hart- und/oder Weichkomponente gebildet sein, wobei sich im letzteren Fall eine Dämpfungszone im Halsbereich 52 ergibt. Die Flexibilität dieser Zone begünstigt die weiter vorn diskutierte Pumpwirkung um das Wirksubstanz-Element. Fig. 30-33 zeigen schematisch verschiedene Herstellungsmethoden für erfindungsgemässe Bürsten. Selbstverständlich können diese Herstellungsmethoden für alle gezeigten Ausgestaltungsvarianten eingesetzt werden.
  • Bei Fig. 30 wird die Zahnbürste aus zwei Teilen bestehend aus Hart- und/oder Weichkomponente 30 im Spritzgussverfahren hergestellt, und zwar zum einen die borstenseitige obere Hälfte des Bürstenkopfes und zum anderen der rückseitige Deckel 54. In der oberen Hälfte wird eine Ausnehmung für das Wirksubstanz-Element 24 gebildet, die später mit dem Deckel 54 unter Bildung des Hohlbereichs 22 verschlossen wird. An der oberen Hälfte werden die Austrittsöffnungen 36 und gegebenenfalls Reinigungselemente 16 aus Weichkomponente 32 gebildet. Konventionelle Borsten werden seitlich von den Reinigungselementen 16 durch konventionelles Stopfen oder In Mould Tufting (IMT) verankert. Am Deckel 54 werden weitere Austrittsöffnungen 36 in der Hartkomponente 30 gebildet. Alternativ kann auch der Deckel 54 eine Membran aus Weichkomponente enthalten, in der die Austrittsöffnungen in noppenartigen Erhebungen gebildet sind. Deckel 54 und restlicher Bürstenkopf werden anschliessend unter Einschluss eines flachen Wirksubstanz-Elements 24 lösbar (Schnappen, Schieben, Rasten etc.) oder unlösbar (Kleben, Schweissen, Formschlüssiges Verrasten etc.) verbunden.
  • Bei Fig. 31 wird die Zahnbürste ebenfalls aus zwei Teilen aus einem Hart- und/oder Weichkomponente im Spritzgussverfahren hergestellt. Die bürstenkopfrückseitige Hälfte des Bürstenkopfes hat eine tellerförmige Vertiefung, die im zusammengesetzten Zustand mit einer Trägerplatte 56 einen Hohlraum 22 bildet. Die Trägerplatte wird einschliesslich Öffnungen hergestellt, die in einem weiteren Spritzgiessschritt mit Weichkomponente 32 zur Bildung einer Membran 26 und eventuell auch weichelastischen Reinigungselementen 16 aus Weichkomponente geschlossen werden. Die konventionellen Borsten 14 werden anschliessend in der Trägerplatte 56 verankert. Alternativ kann die Trägerplatte 56 auch im Anchor Free Tufting verfahren beborstet werden, was den Vorteil hat, dass die Trägerplatte dünner ausgeführt werden kann. Die Trägerplatte wird anschliessend lösbar (Schnappen, Schieben, Rasten etc.) oder unlösbar (Kleben, Schweissen, Formschlüssiges Verrasten etc.) mit der restlichen Zahnbürste verbunden, wobei ein Wirksubstanz-Element 24 im Hohlraum 22 eingeschlossen wird.
  • Fig. 32 zeigt eine Kombination der Beispiele aus Fig. 30 und 31 mit einem aus drei Teilen (ringförmiger Körper, Trägerplatte 56 und rückseitiger Deckel 54) bestehenden Bürstenkopf.
  • Fig. 33 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Wirksubstanz bei der Herstellung der Zahnbürste in eine Ausnehmung in der Hartkomponente 30 eingesetzt oder eingespritzt und mit der Weichkomponente 32 überspritzt wird. Dabei wird ein Hohlraum 22 mit einer flexiblen Wand in Form einer dünnen Membran 26 aus Weichkomponente 32 gebildet. In der Membran 26 sind Öffnungen 36 zum Ein- und Austritt von Wasser bzw. wassergelöster Wirksubstanz vorhanden.
  • Bei allen Beispielen ergibt sich die Flexibilität der Wand des Hohlbereichs 22 durch die Wahl eines Wandmaterials mit einer gewissen Elastizität, insbesondere indem wenigstens eine Membran aus Weichmaterial 32 vorhanden ist, und/oder durch die insgesamt bestehende Biegeelastizität der aus Hart- und/oder Weichmaterial bestehenden Bürste. Solange der ausreichende Kontakt mit Wasser bzw. die ausreichende Auflösung der Wirksubstanz gewährleistet ist, reicht es aus, wenn die Pump-/Sogwirkung bzw. Volumenänderung des Hohlbereichs aufgrund des Putzdrucks nur gering bis gar nicht vorhanden ist.
  • Fig. 34 und 35 zeigen eine selbsterklärende Verpackung 58 für eine Zahnbürste mit Wirksubstanz, bei der neben einer an die Bürstenform angepassten Aussparung 60 ein abtrennbarer Bereich mit jeweils einem Wirksubstanz-Element 24 vorhanden ist. Der Benutzer erkennt daher unmittelbar, um welches Produkt es sich handelt.
  • Die oben gezeigten Ausgestaltungsvarianten können selbstverständlich auch bei elektrischen Zahnbürsten eingesetzt werden. Die mechanische Bewegung oder Vibration mindestens eines Teils des Bürstenkopfes begünstigt den Flüssigkeitsaustausch in und aus dem Hohlbereich zusätzlich. Falls der Bürstenkopf in einen beweglichen und einen nicht beweglichen Bürstenkopfsegment unterteilt wird, wird der Hohlbereich, innerhalb der oben beschriebenen Varianten, vorzugsweise im nicht beweglichen Segment untergebracht.
  • Fig. 36 zeigt eine Haushaltsbürste mit ebenfalls einem Kopf-, Hals und Griffbereich 10, 52, 62. Im Kopfbereich 10 befindet sich ein Hohlbereich 22, der an der der Reinigungsstruktur 12 abgewandten Seite durch eine Klappe 64 wiederverschliessbar ist und ein Wirksubstanz-Element 24 aufnehmen kann. In der Klappe 64 befinden sich die Austrittsöffnungen für die gelöste Wirksubstanz. Bei der Spülbürste wird vorzugsweise eine Festkörperseife als Wirksubstanzelement eingesetzt. Alle vorher gezeigten Ausgestaltungsvarianten können analog für die Spülbürste übernommen werden. Die angegebenen Dimensionen sind im Verhältnis den Dimensionen des Spülbürstenkopfes anzupassen.
  • Im Rahmen der Erfindung bewegen sich auch Kombinationen von Elementen der gezeigten Beispiele.
  • Eine Bürste mit einer flexiblen Membran im Kopfteil, welche Reinigungs- und/oder Massgageelemente trägt, hat auch ohne einen darunter liegenden Hohlbereich bzw. ohne ein im Hohlbereich eingebrachtes Wirksubstanz-Element Vorteile, insbesondere wegen der flexiblen Aufhängung der Reinigungs- und/oder Massgageelemente. Alle gezeigten Beispiele lassen sich entsprechend abwandeln, z.B. indem kein Hohlbereich oder ein nicht mit der Aussenwelt kommunizierender Hohlbereich vorgesehen wird. Hierzu bieten sich insbesondere die in Fig. 1-27 gezeigten Beispiele an, bei denen die flexible Zone 29 beibehalten ist, aber bezüglich der Aufnahme und Abgabe von Wirksubstanz ohne Funktion bleibt.
    • A1. Die Erfindung betrifft eine Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Kopfteil 10 mit einer insbesondere Borsten 14 umfassenden Reinigungsstruktur 12, einem Griffteil 62 und einem Halsteil 52, wobei sich im Kopf- oder Halsteil 10, 52 ein Hohlbereich 22 mit wenigstens einer Austrittsöffnung 36 für eine Wirksubstanz befindet, wobei weiter Wirksubstanz-Element 24 im Hohlbereich 22 angeordnet ist, welches die Wirksubstanz in einem Trägermaterial enthält und beim Kontakt mit Wasser in kontrollierter Weise freisetzt.
    • A2. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäss Abschnitt A1 betrifft eine Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Kopfteil 10 mit einer insbesondere Borsten 14 umfassenden Reinigungsstruktur 12, einem Griffteil 62 und einem Halsteil 52, wobei sich im Kopf- oder Halsteil 10, 52 ein Hohlbereich 22 mit wenigstens einer Austrittsöffnung 36 für eine Wirksubstanz befindet, wobei der Hohlbereich 22 an die Form eines Wirksubstanz-Elements 24 mit einer definierten äusseren Form angepasst ist und dass das Volumen des Hohlbereichs 22 grösser, vorzugsweise um das 1-2fache und vorzugsweise maximal um das 4fache grösser, als das Volumen des Wirksubstanz-Elements 24 ist, so dass dieses beim Gebrauch vorzugsweise allseitig von Wasser umspült wird.
    • A3. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste gemäss einem der Absätze A1 oder A2, wobei die Bürste zumindest im Bereich des Hohlbereichs 22 derart flexibel ist, dass sich der Hohlbereich 22 beim bestimmungsgemässen Gebrauch derart verformt, dass Wasser in den Hohlbereich 22 eingesogen sowie wieder herausgedrückt wird.
    • A4. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der Absätze A1 bis A3 wobei der Hohlbereich 22 an seiner Innenwand Vorsprünge 40 oder andere Geometrieelemente aufweist, welche ein eingesetztes Wirksubstanz-Element 24 vorzugsweise in klemmender Weise im Hohlbereich 22 positionieren.
    • A5. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der Abschnitte A1 bis A4, wobei der Hohlbereich 22 zumindest teilweise durch eine flexible Wand 26, 28 begrenzt ist, die sich vorzugsweise zumindest teilweise nach aussen wölbt.
    • A6. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach Abschnitt A5, wobei die flexible Wand 26, 28 aus einem Weichmaterial 32 besteht, das vorzugsweise eine Shore A Härte von weniger als 70, besonders bevorzugt weniger als 40 hat.
    • A7. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach Abschnitt A5 oder A6, wobei die flexible Wand 26, 28 eine Membran umfasst, die eine Dicke von maximal 3 mm, bevorzugt 0,7-1,5 mm, hat.
    • A8. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach Abschnitt A7, wobei an der Membran 26, 28 ebenfalls aus Weichmaterial 32 bestehende, vorzugsweise mit der Membran in einem Arbeitsgang und aus demselben Material gefertigte Massage- und/oder Reinigungselemente 16 angeordnet sind, wobei sich die Austrittsöffnungen 36 vorzugsweise in der Membran 26, 28 zwischen den Massage- und/oder Reinigungselementen 16 und/oder in den Massage- und/oder Reinigungselementen 16 befinden.
    • A9. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der Abschnitte A5 bis A8, wobei die Form und das Material der flexiblen Wand 26, 28 derart aneinander angepasst sind, dass ein in den Hohlbereich 22 eingesetztes Wirksubstanz-Element 24 im Originalzustand sowie im teilweise aufgelösten Zustand mit Vorspann im Hohlbereich 22 fixiert ist, insbesondere federnd gegen die Innenwand des Hohlbereichs 22 bzw. gegen etwaige Vorsprünge 40 an der Innenwand gedrückt wird.
    • A10. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der Abschnitte A5 bis A9, wobei die flexible Wand 26, 28 im Bereich der Austrittsöffnungen 36 eine flächig-löchrige, ziehharmonikaartige, lamellenartige und/oder noppenartige Struktur hat.
    • A11. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der vorangegangenen Abschnitte A1 bis A10, wobei eine Einführungsöffnung 34 zum Einführen des Wirksubstanz-Elements 24 vorhanden ist, die vorzugsweise wiederverschliessbar ist, wobei die Einführungsöffnung 34 bevorzugt durch in einer flexiblen Membran 26, 28 gebildete Schlitze gebildet ist.
    • A12. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach Abschnitt A11, wobei der Hohlbereich 22 im Kopfteil 10 angeordnet ist, wobei sich die Einführungsöffnung 34 auf der der Reinigungsstruktur 12 abgewandten Rückseite 20 oder an der Seite und die Austrittsöffnung 36 auf der die Reinigungsstruktur 12 tragenden Vorderseite 18 befindet.
    • A13. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der vorangegangenen Abschnitte A1 bis A12, wobei in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen 36 Reinigungselemente, insbesondere Borsten 14 und/oder weichelastische Elemente 16, angeordnet sind, deren mechanische Eigenschaften, z.B. Abmessungen, Flexibilität, Material, an die mit der einzuführenden Wirksubstanz zu erzielende Wirkung angepasst sind.
    • A14. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der vorangegangenen Abschnitte A1 bis A13, wobei die Austrittsöffnungen 36 im Bereich der Oberfläche der Zahnbürste sich insbesondere trichterförmig aufweitend gestaltet sind.
    • A15. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach einem der vorangegangenen Abschnitte, wobei ein im Hohlbereich 22 angeordnetes Wirksubstanz-Element 24 mit einer definierten äusseren Form, wobei das Wirksubstanz-Element ein Festkörper oder eine hochviskose, formstabile Paste ist.
    • A16. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Bürste nach Abschnitt A15, wobei die Geometrie der Austrittsöffnungen 36 derart an die Wirksubstanz angepasst ist, dass das Wirksubstanz-Element nach einer vorbestimmten Gesamtgebrauchsdauer unter Wassereinfluss im wesentlichen vollständig aufgelöst bzw. zersetzt und aus dem Hohlbereich 22 ausgespült ist.
    • A17. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Bürste, insbesondere Zahnbürste, nach einem der vorangegangenen Abschnitte A1 bis A16, bei welchem ein formgebender Bürstenkörper mit einem Kopf-, Hals- und Griffteil aus einer Hartkomponente 30 hergestellt wird, wobei der Bürstenkörper entweder einteilig ausgebildet wird und ein Hohlbereich 22 in der Hartkomponente ausgeformt wird oder der Bürstenkörper mehrteilig ausgebildet wird und anschliessend die Teile unter Bildung des Hohlbereichs 22 verbunden werden.
    • A18. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A17, wobei zur Bildung einer flexiblen Wand 26, 28 des Hohlbereichs und vorzugsweise weiterer weichelastischer Komponenten, insbesondere von Reinigungs- und Massageelementen 16, eine Weichkomponente 32 angespritzt wird.
    • A19. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A18, wobei das Wirksubstanz-Element 24 mit der Weichkomponente 32 wenigstens teilweise umspritzt wird.
    • A20. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A17 oder A18, wobei die Wirksubstanz in den Hohlbereich 22 eingespritzt wird.
    • A21. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A17 oder A18, wobei ein Bürstenkörper mit einer Aussparung und ein vorzugsweise passgenau auf die Aussparung aufsetzbares Deckelement 54, 56 aus einer Hartkomponente 30 gebildet wird, dass in die Aussparung ein Wirksubstanz-Element eingesetzt und anschliessend das Deckelement auf die Aussparung aufgesetzt wird.
    • A22. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A21, wobei das Deckelement 54, 56 mit einer insbesondere Borsten 14 umfassenden Reinigungsstruktur 12 versehen wird.
    • A23. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach einem der Abschnitte A17 bis A22, wobei das Wirksubstanz-Element durch Aushärten einer in flüssiger Form in den Hohlbereich eingebrachten, insbesondere eingespritzten, Substanz hergestellt wird.
    • A24. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach einem der Abschnitte A17 bis A23, wobei das Wirksubstanz-Element einen Träger für die Wirksubstanz umfasst, welcher die Wirksubstanz beim Kontakt mit Wasser abgibt.
    • A25. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A24, wobei der Träger wasserlöslich ist und vorzugsweise aus einem physiologisch unbedenklichen und biologisch abbaubaren Stoff, insbesondere auf der Basis von Stärke, besteht, der vorzugsweise im Spritzgussverfahren verarbeitet werden kann.
    • A26. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A25, wobei der Träger aus einem wasserunlöslichen Stoff besteht, z.B. einem Polymer, der vorzugsweise im Spritzgussverfahren verarbeitet werden kann.
    • A27. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren nach Abschnitt A24 oder A26, wobei das Wirksubstanzelement einen Indikator enthält, so dass das Wirksubstanzelement mit der Gebrauchsdauer seine Farbe ändert oder verbleicht.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste mit einem Kopfteil (10) mit einer Borsten (14) umfassenden Reinigungsstruktur (12), einem Griffteil (62) und einem Halsteil (52), wobei sich im Kopfteil (10) ein Hohlbereich (22) mit wenigstens einer Austrittsöffnung (36) für eine Wirksubstanz befindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine bürstenkopfrückseitige Hälfte des Kopfteils (10) eine tellerförmige Vertiefung aufweist, welche im zusammengesetzten Zustand mit einer Trägerplatte (56) den Hohlbereich (22) bildet, wobei die Trägerplatte (56) mit konventionellen Borsten, insbesondere im Anchor Free Tufting Verfahren beborstet und anschliessend mit der restlichen Zahnbürste unlösbar verbunden wird, wobei ein Wirksubstanz-Element im Hohlraum (22) eingeschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (56) mit der restlichen Zahnbürste verschweisst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (10) eine Hartkomponente und vorzugsweise eine Weichkomponente aufweist, welche bevorzugt eine Shore A Härte von weniger als 70, bevorzugt von weniger als 40 aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbürste zumindest im Bereich des Hohlbereichs (22) flexibel ausgebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbereich (22) zumindest teilweise durch eine flexible Wand (26, 28) begrenzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Wand (26, 28) oder eine flexible Membran aus dem Weichmaterial (32) hergestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Membran mit dieser in einem Arbeitsgang und aus demselben Material gefertigte Massage- und/oder Reinigungselemente (16) ausgebildet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (36) in dem Hartmaterial (30) und/oder in dem Weichmaterial (32) des Kopfteils (10) ausgebildet werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass weichelastische Elemente (16) im Bereich der Austrittsöffnungen (36) eine borsten-, lappen-, lamellen- oder warzenförmige Geometrie aufweisend ausgebildet werden, welche bevorzugt der Massage von Zahnfleisch, Mundhöhle oder Zunge dienen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den weichelastischen Elementen (16) selbst Austrittsöffnungen (36) ausgebildet werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (36) im Bereich der Oberfläche der Zahnbürste sich insbesondere trichterförmig aufweitend gestaltet werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (56) einschliesslich Öffnungen hergestellt wird, welche in einem weiteren Spritzgiessschritt mit Weichkomponente (32) zur Bildung der Membran (26) und gegebenenfalls auch weichelastischen Reinigungselementen (16) aus Weichkomponenten geschlossen werden, und anschliessend die Trägerplatte (56) beborstet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbereich (22) an die Form eines Wirksubstanz-Elements (24) mit einer definierten äusseren Form angepasst wird und dass das Volumen des Hohlbereichs (22) grösser als das Volumen des Wirksubstanz-Elements (24) gewählt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbereich (22) an seiner Innenwand Vorsprünge (40) oder andere Geometrieelemente aufweisend ausgebildet wird, welche das eingesetzte Wirksubstanz-Element (24), vorzugsweise in klemmender Weise, im Hohlbereich (22) positionieren.
  15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirksubstanz-Element (24) als Festkörper oder eine hochviskose, formstabile Paste ausgebildet ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirksubstanz-Element (24) einen Indikator enthaltend ausgebildet wird, so dass das Wirksubstanz-Element (24) mit der Gebrauchsdauer seine Farbe ändert oder verbleicht.
  17. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirksubstanz-Element (24) durch Aushärten einer in flüssiger Form in den Hohlbereich (22) eingebrachten, insbesondere mittels Spritzguss eingespritzten Substanz hergestellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirksubstanz-Element (24) einen Träger für die Wirksubstanz umfasst, welcher die Wirksubstanz beim Kontakt mit Wasser abgibt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der, vorzugsweise aus einem physiologisch unbedenklichen und biologisch abbaubaren Stoff, insbesondere auf der Basis von Stärke, hergestellte Träger wasserlöslich ist und vorzugsweise im Spritzgussverfahren verarbeitet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einem wasserunlöslichen Stoff, beispielsweise aus einem Polymer, der vorzugsweise im Spritzgussverfahren verarbeitet wird, hergestellt wird.
  21. Zahnbürste mit einem Kopfteil (10) mit einer Borsten (14) umfassenden Reinigungsstruktur (12), einem Griffteil (62) und einem Halsteil (52), wobei sich im Kopfteil (10) ein Hohlbereich (22) mit wenigstens einer Austrittsöffnung (36) für eine Wirksubstanz befindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine bürstenkopfrückseitige Hälfte des Kopfteils (10) eine tellerförmige Vertiefung aufweist, welche im zusammengesetzten Zustand mit einer Trägerplatte (56) den Hohlbereich (22) bildet, wobei die Trägerplatte (56) mit konventionellen Borsten, insbesondere im Anchor Free Tufting Verfahren beborstet und anschliessend mit der restlichen Zahnbürste unlösbar verbunden ist, wobei ein Wirksubstanz-Element im Hohlraum (22) eingeschlossen ist.
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