Massage-Zahnbürste
Massage-Zahnbürsten, die vor allem zur Massage des Zahnfleisches dienen und durch Elektromotoren angetriebene Bürstenteile aufweisen, werden heute bereits vielfach verwendet. Das Bürstenteil erhält hierbei in einer bekannten Ausführungsform eine schnelle, teils längs, teils seitlich geführte Bewegung, die die Borsten an den Zähnen bzw. am Zahnfleisch vorbeibewegt. Um alle Stellen des Zahnfleisches und der Zähne zu bearbeiten, muss eine solche Bürste von Hand zu den einzelnen Stellen geführt werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine richtige Handhabung der Bürste nicht gewährleistet ist, zumal zur richtigen Massage des Zahnfleisches eine Bewegung von diesem zu den Zähnen erforderlich ist.
Es sind auch schon Zahnbürsten mit elektromotorisch angetriebenen Bürstenteilen bekannt, bei denen letztere einerseits eine hin- und hergehende oder kreisende Bewegung etwa in der Ebene der Arbeitsfläche der Bürste und andererseits in schneller Folge eine abhebende hin- und hergehende Bewegung ausführen.
Hierbei findet jedoch nur eine in Abhängigkeit von der übrigen Bewegung ungeregelte Klopfbewegung statt, die ein ordnungsgemässes Massieren nicht erlaubt.
Bei anderen bekannten Zahnbürsten führt das Bürstenteil eine hin- und hergehende Schwing- oder Pendelbewegung um die Längsachse der Bürste sowie eine zusätzliche axiale hin- und hergehende axiale Bewegung aus, wobei die Schwingbewegung entweder mechanisch oder durch ein elektrisches Wechselfeld erzeugt wird.
Beide Bewegungen werden hierbei derart in Abhängigkeit voneinander gesteuert, dass bei jeder Schwingbewegung des Bürstengliedes dieses zugleich eine axiale Hin- und Herbewegung ausführt. Hierdurch kann gegebenenfalls eine etwa elliptische Bewegung der Borstenenden in der Ebene der Bürstenarbeitsfläche erzielt werden, wobei das Bürstenteil in abwechselnd zum oder abnehmend schräger Lage in Längsrichtung über die eine oder die andere Zahnreihe streicht.
In einer anderen bekannten Ausführungsform einer Bürste mit elektromotorisch bewegtem Bürstenteil wird dieses durch eine im gehäuseförmigen Bürstenstiel gelagerte umlaufende Masse in Längs- und Querschwingungen versetzt, indem der Bürstenstiel ausserhalb des Schwerpunktes mittels eines elastischen Ringes in einem rohrförmigen Handgriff aufgehängt ist. Ein zwangläufiger Antrieb des Bürstenteiles findet hierbei nicht statt. Weist der elastische Ring eine ausreichende Starrheit auf und tritt dabei Resonanz auf, wobei sich die Längsschwingung verstärkt und ausser Phase gerät, so wird die vom Bürstenteil beschriebene Kurve zu einer Reihe von Achten, die entsprechend den Längs- und Querschwingungen etwa in der Ebene der Bürstenarbeitsfläche liegt. Auch eine solche Bewegung lässt nicht die günstigste Massagewirkung zu.
Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber eine Massage-Zahnbürste mit motorisch, derart angetriebenem Bürstenteil, dass dieses einerseits eine pendelnd hin- und hergehende Bewegung annähernd in Richtung der Arbeitsfläche der Bürste und andererseits eine abwechselnd von dieser Arbeitsfläche abhebende und wieder gegen diese geführte pendelnd hin- und hergehende Bewegung ausführt.
Die Erfindung besteht darin, dass Mittel zur Steuerung dieser beiden Bewegungen in derartiger Abhängigkeit voneinander vorgesehen sind, dass die Borstenenden des Bürstenteiles während der annähernd quer zur Längsachse der Bürste gerichteten Bewegung annähernd in der Arbeitsfläche des Bürstenteiles, zwei Abhebebewegungen ausführen, wobei sich beide Bewegungen derart überlagern, dass die Borstenenden in einer zur Längsrichtung der Bürste annähernd senkrechten Ebene eine etwa 8-förmige Kurvenbahn beschreiben.
Im besonderen ist hierbei das Bürstenteil der Zahnbürste um eine etwa in Längsrichtung derselben verlaufende Achse zur Ausführung einer Pendelschwingung schwingbar gelagert und über die Steuermittel derart antreibbar, dass es in den Endlagen der Pen delschwingung je eine mit Bezug auf ihre Mittellage jeweils schräg auswärts gerichtete Stellung einnimmt und in einer solchen Stellung je bis in den Bereich der Mittellage zurückschwingt, wobei es gleichzeitig während dieses Zurückschwingens jeweils aus einer andrückenden in eine abhebende Bewegung übergeht und anschliessend während der Abhebebewegung in die entgegengesetzt gerichtete Schrägstellung geschwenkt wird.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass mit einem einzigen Bürstenteil im gleichen Arbeitsgang abwechselnd das Zahnfleisch der oberen und der unteren Zahnreihe sowie diese Zahnreihe selbst in richtiger Weise gebürstet wird, indem abwechselnd jede Zahnreihe vom Zahnfleisch her gegen die Zahnkronen von dem Bürstenteil überstrichen wird. Eine solche Bürstenbewegung ist einerseits für die Massage des Zahnfleisches besonders erwünscht und zuträglich und andererseits können dadurch Speisereste mit grösster Sicherheit entfernt werden. Durch die Abhebebewegung wird ausserdem sichergestellt, dass während der jeweils entgegengesetzten Bewegung ein unerwünschtes Bürsten der betreffenden Zahnreihe bzw. des derselben zugehörigen Zahnfleisches vermieden wird.
Bei einer zur Streichrichtung rückwärtsgerichteten Schrägstellung des Bürstenteiles verhindert diese zugleich eine übermässige Beanspruchung des Zahnfleisches, wobei durch das allmähliche Aufrichten des Bürstenteils bis zu einer mittleren Stellung der Bürste bzw. bis zum Abheben derselben des weiteren das Entfernen der Speisereste zwischen den Zähnen vorteilhaft unterstützt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung für die Wirkungsweise einer erfindungsgemäss angetriebenen Zahnbürste in Axialansicht mit Steuerung der Querschwingungen durch einen Exzenter,
Fig. 2 eine gleiche Darstellung mit Steuerung der Querschwingungen durch ein Bogendreieck,
Fig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische schematische Darstellung für eine andere Art des Antriebes der Bürste,
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 6 für eine konstruktive Ausführungsform mit einem Antrieb gemäss Fig. 4,
Fig. 6 einen hierzu senkrechten Axialschnitt durch die gleiche Ausführungsform im Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 7,
Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6 und
Fig. 8 eine Stirnansicht auf die Ausführungsform von links nach Fig.
5.
Gemäss dem Schema nach Fig. 1 und 3 oder 2 ist das Bürstenteil 10, das im wesentlichen aus dem Stiel 11 und den Borsten 12 besteht, mit einem Hebelarm 13 verbunden. Es ist um eine Querachse 14, die etwa parallel zur Arbeitsfläche A, d. h. parallel zur Oberfläche des Zahnfleisches und der Zähne verläuft, mittels Gelenkes mit einem weiteren Hebel 15 verbunden, der an seinem einen Ende in einem Schwenklager 16 am Bürstengehäuse gelagert ist und an seinem anderen gabelförmigen Ende 17 durch einen Exzenter 18 gesteuert wird.
Der Hebel 13 ist mittels Gelenkes 19 an einen Lenker nach Art einer Pleuelstange 20 angeschlossen, die mittels eines Kurbelzapfens 21 an eine Kurbelscheibe 22 angelenkt ist. Die Kurbelscheibe 22 ist gleich- zeitig als Zahnrad 23 ausgebildet, das mit einem Zahnrad 24 im Eingriff steht, welches auf der Achse 25 des Exzenters 18 angeordnet ist und den halben Durchmesser bzw. die halbe Zähnezahl des Zahnrades 22 aufweist, so dass es mit doppelter Drehzahl wie das Zahnrad 23 umläuft. Die Zahnräder 23 und 24 sind im Bürstengehäuse gelagert, wobei zweckmässig das schnellere Zahnrad 24 über die Welle 25 von einem Elektromotor angetrieben wird. Das Zahnrad 24 läuft hierbei in Pfeilrichtung zl, das Zahnrad 23 in Pfeilrichtung Z2 um.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:
In der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet sich der in Pfeilrichtung x schwenkbare Hebel 15 in seiner Mittelstellung, während sich der in Pfeilrichtung y schwenkbare Hebel 13 bzw. das mit diesem fest verbundene Bürstenteil 10 in seiner in Fig. 1 oberen Endlage befindet. Das freie Ende des Borstensatzes 12 nimmt hierbei die Lage a ein. Werden die Zahnräder 23 und 24 angetrieben und führt hierbei das Zahnrad 24 eine Vierteldrehung in Pfeilrichtung zl aus, so gelangt der Hebel 15 in seine linke Endstellung, während das Zahnrad 23 mit der Kurbelscheibe 22 und dem Kurbelzapfen 21 eine Achteldrehung in die Stellung 21b in Pfeilrichtung z um 45 ausführt. Das freie Ende des Borstensatzes 12 befindet sich alsdann etwa im Punkt b der Borstenlaufbahn B.
Nach einer weiteren Viertelumdrehung des Zahnrades 24, bei der der Exzenter 18 seine untere Stellung einnimmt, durchläuft der Hebel 15 wiederum seine dargestellte Mittellage, in der sich das Zahnrad 23 mit der Kurbel 21 um eine weitere Achteldrehung gedreht hat, so dass sich der Kurbelzapfen 21 im Punkte 21c befindet. Das freie Ende des Borstensatzes 12 hat hierbei den Punkt c auf seiner Laufbahn B erreicht. Wie eine weitere einfache Überlegung zeigt, gelangt bei je einer weiteren Viertelumdrehung des Zahnrades 24 bzw. des Exzenters 18 in Pfeilrichtung z1 das Ende des Borstensatzes 12 jeweils zu den Punkten d, e, f, g, h, i, wobei der Punkt i mit dem Anfangspunkt a wieder zusammenfällt.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, führt also das Ende des Borstensatzes eine etwas achtförmige oder lemniskatenförmige Bewegung aus, indem die Bürste bzw. der Borstensatz bei der Bewegung von den Punkten a bis c bzw. von e bis g gegen die Arbeitsfläche gedrückt wird, während sie etwa zwischen den Punkten c und e einerseits bzw. g und i andererseits von der Arbeitsfläche A abgehoben ist. Die oberen Zähne werden hierbei von oben nach unten, d. h. vom Zahnfleisch zu den Zahnkronen, die unteren Zähne von unten nach oben, d. h. ebenfalls vom Zahnfleisch zu den Zahnkronen gebürstet. Die Borsten sind hierbei in besonders zweckmässiger Weise beim Aufsetzen auf das obere Zahnfleisch schräg nach oben, beim Aufsetzen auf das untere Zahnfleisch schräg nach unten gerichtet.
Während des Bürstens gegen die Mittelstellung zu, strei chen sie in Schräglage über das Zahnfleisch und rich- ten sich allmählich senkrecht zur Arbeitsfläche auf, bis sie in dieser Lage von den Zähnen abgehoben werden.
Die aus der Pendeldrehbewegung in Pfeilrichtung y und aus der Querschwingbewegung in Pfeilrichtung x zusammengesetzte Schwingbewegung des Bürstenteils erfolgt zweckmässig in schneller Aufeinanderfolge der einzelnen Schwingungen, indem z. B. das Bürstenteil pro Sekunde zehn bis zwanzig Querschwingungen in Pfeilrichtung x und fünf bis zehn Pendelschwingungen in Pfeilrichtung y ausführt.
Um ein beschleunigtes Andrücken und Wiederabheben des Borstensatzes 12 von der Arbeitsfläche zu erreichen, kann anstelle eines Exzenters 18 ein entsprechend ausgestalteter Nocken, z. B. in Form eines auf der Welle 25 angeordneten Bogendreieckes 26 gemäss Fig. 2, vorgesehen sein. Die Laufbahn des freien Endes des Borstensatzes 12 nimmt in diesem Falle etwa die Form B1 an. Gegebenenfalls können auch andere geformte Nocken verwendet werden.
Fig. 4 zeigt das Schema für einen etwas anderen Antrieb der Bürste, wobei entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie im vorigen Ausführungsbeispiel versehen sind.
Das Bürstenteil 10 mit dem Borstensatz 12 weist wieder einen Hebelarm 27 auf und ist in einer Lagerhülse 28 eines um eine Querachse 29 schwenkbaren Hebels 30 gelagert. Der Hebel 30 weist einen Arm 31 auf, der in eine Gabel 32 ausläuft. In diese Gabel greift ein auf der Welle 33 fest angeordneter Exzenter 34 ein. Die Welle 33 treibt ein Zahnrad 35 an das ihrerseits mit einem Zahnrad 36 von doppelter Zähnezahl derart im Eingriff steht, dass bei jeder Umdrehung des Zanrades 35, z. B. in Pfeilrichtung zo, das Zahnrad 36 eine halbe Umdrehung, z. B. in Pfeilrichtung z ausführt. Das Zahnrad 36 trägt einen Kurbelzapfen 37, der in eine zur Achse der Lagerhülse 28 etwa parallele Schlitzkurve 38 am Ende des Hebelarmes 27 des Bürstenteiles 10 eingreift.
Die Welle 33 wird durch einen Elektromotor 39 über ein Zahnradgetriebe 40, 41 mit geeigneter Drehzahl angetrieben.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung nach Fig. 4 ist grundsätzlich die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3. Durch Antrieb der Welle 33 wird einerseits über den Exzenter 34 der Hebel 30 um die Querschwingachse 29 hin- und herschwenkbar angetrieben, was eine Querschwingbewegung, d. h. ein abwechselndes Andrücken und Abheben des Borstenteiles 12 von der Arbeitsfläche in Pfeilrichtung xl bewirkt. Gleichzeitig wird mit halber Frequenz mittels des Kurbelgetriebes 37, 38 und mittels des Hebelarmes 27 das Bürstenteil 10 um seine Längsachse in Pfeilrichtung y geschwenkt, so dass der Borstensatz 12 eine Pendelschwingbewegung in Pfeilrichtung y ausführt und damit das Bürsten und Massieren des Zahnfleisches und der Zähne besorgt.
Eine praktische Ausführungsform einer gemäss Fig. 4 arbeitenden Zahnbürste ist in den Figuren 5 bis 8 dargestellt. Entsprechende Teile sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 bezeichnet.
Das Bürstengehäuse 42 ist durch eine Zwischenwand 43 in eine vordere Kammer 44 und in eine hintere Kammer 45 unterteilt. Das ganze Gehäuse ist flach ausgebildet, indem es, wie bei einem üblichen Zahnbürstenstiel, senkrecht zur Arbeitsfläche A der Bürste eine geringere Abmessung als parallel zur Arbeitsfläche hat.
In der hinteren Kammer sind z. B. die Batterien 46 zur Speisung des Elektromotors 39 untergebracht. Vorzugsweise sind sie, z. B. drei Batterien 46, in Längsrichtung der Bürste parallel nebeneinander angeordnet. In der vorderen Kammer 44 befindet sich zunächst vor der Zwischenwand 43 der Elektromotor 39, der in Querrichtung angeordnet ist. Der vordere Teil der Kammer 44 umschliesst das Getriebe zum Antrieb bzw. zur Steuerung des Bürstenteiles. Auf einer in die Seitenwände des Gehäuses 42 fest eingesetzten Achse 33 a ist in Reihe hintereinander das vom Elektromotor 39 über das Zahnrad 40 angetriebene Zahnrad 41, der Exzenter 34, eine Hülse 47 und das Zahnrad 35 drehbar gelagert. Die Teile 41, 34, 47 und 35 sind miteinander fest verbunden oder können ganz oder teilweise aus einem Stück bestehen.
Mit dem Zahnrad 35 steht das Zahnrad 36 in Eingriff, das auf einem im Gehäuse 42 fest angeordneten Zapfen 48 drehbar gelagert ist und den Kurbelzapfen 37 trägt.
Unterhalb der Längsachse der Bürste und diese in Querrichtung kreuzend, ist die Achse 29 für die Querschwingungen des Bürstenteils in die beiden Seitenwände des Gehäuses 42 fest eingesetzt. Auf ihr ist der He bel 30 schwenkbar gelagert, der mittels des Hebelarmes 31 und dessen gabelförmigem Ende 32 von dem Exzenter 34 gesteuert wird und der des weiteren die Lager hülse 28 zur Lagerung des Bürstenteiles 10 trägt.
Der Stiel 11 des Bürstenteiles 10 ist mehrteilig ausgebildet. Er weist ein Lagerstück 49 auf, das an seinem hinteren Ende als ösenförmiges Teil 50 ausgebildet ist und die Lagerhülse 28 umschliesst. Ein in der Längsmittelachse der Bürste angeordneter Lagerzapfen 51 verbindet das ösenförmige Teil 50 des Lagerstückes 49 mit der Lagerhülse 28, so dass die Bürste um die Achse des Lagerstiftes 51 und damit um ihre eigene Längsachse Drehbewegungen ausführen kann. Das ösenförmige Teil 50 des Lagerstückes dient gleichzeitig als Hebelarm 27, welcher die Schlitzkurve 38 des Kurbelgetriebes 37, 38 trägt. Eine elastische membranartige Dichtung 52, die lediglich die Pendelschwingungen y bzw. die Pendelquerschwingungen x aufzunehmen hat, dichtet das Lagerstück 49 gegen das vordere Ende 53 des Gehäuses 42 ab.
Zur Abdeckung der Dichtung kann auf das vordere Ende des Gehäuses eine Abdeckhaube 54 aufgeschoben sein. Auf das zapfenförmige Ende 55 des Lagerstückes 49 ist der eigentliche Schaft 56 des Bürstenteiles 10 mittels einer konischen Bohrung 57 aufgeschoben und aufgeklemmt. Dieser hohle Schaft 56 besteht vorteilhaft in an sich bekannter Weise aus einem durchsichtigen Kunststoff, in dem die Borsten 12 verankert sind.
Zur Betätigung des Elektromotors 39 ist an geeigneter Stelle im Bereiche des Zeigefingers in das Gehäuse 42 ein Druckknopf 58 eingesetzt, der über eine wasserdichte Membran 59 federnde Kontakte 60 schliessen kann. Das Gehäuse 42 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, wobei die Wandstärke desselben an der Auflagestelle des Zeigefingers bzw. des im Gehäuseinnern befindlichen Druckschalters gegebenenfalls auch so schwach gehalten sein kann, dass es selbst als Membran wirkt und sich durch einen Druck des Fingers die Gehäusewand membranartig federnd durchbiegt und den Druckschalter betätigt.
Massage toothbrush
Massage toothbrushes, which are primarily used to massage the gums and have brush parts driven by electric motors, are already widely used today. In a known embodiment, the brush part receives a rapid movement, partly longitudinally and partly laterally, which moves the bristles past the teeth or gums. In order to work on all areas of the gums and teeth, such a brush must be guided to the individual areas by hand. However, this has the disadvantage that correct handling of the brush is not guaranteed, especially since a movement from the gums to the teeth is required for correct massage.
Toothbrushes with electric motor-driven brush parts are also known in which the latter perform a reciprocating or circular movement approximately in the plane of the working surface of the brush and, on the other hand, a reciprocating movement in rapid succession.
In this case, however, only a knocking movement that is uncontrolled depending on the remaining movement takes place, which does not allow proper massaging.
In other known toothbrushes, the brush part performs a reciprocating oscillating or pendulum movement about the longitudinal axis of the brush and an additional axial reciprocating axial movement, the oscillating movement being generated either mechanically or by an alternating electrical field.
Both movements are controlled as a function of one another in such a way that with each oscillating movement of the brush element, it simultaneously executes an axial to and fro movement. In this way, an approximately elliptical movement of the bristle ends in the plane of the brush working surface can be achieved, with the brush part sweeping over one or the other row of teeth in an alternating or decreasing inclined position in the longitudinal direction.
In another known embodiment of a brush with an electric motor-driven brush part, this is caused to vibrate longitudinally and transversely by a rotating mass mounted in the housing-shaped brush handle, in that the brush handle is suspended outside the center of gravity by means of an elastic ring in a tubular handle. An inevitable drive of the brush part does not take place here. If the elastic ring has sufficient rigidity and resonance occurs, whereby the longitudinal oscillation intensifies and gets out of phase, the curve described by the brush part becomes a series of figures of eight corresponding to the longitudinal and transverse oscillations approximately in the plane of the brush working surface lies. Even such a movement does not allow the most favorable massage effect.
In contrast, the subject of the invention is a massage toothbrush with a motor-driven brush part driven in such a way that on the one hand it has a pendulous back and forth movement approximately in the direction of the work surface of the brush and on the other hand a pendulum back and forth that alternately lifts off this work surface and is guided again against it outgoing movement.
The invention consists in that means for controlling these two movements are provided in such a way that the bristle ends of the brush part perform two lifting movements approximately in the working surface of the brush part during the movement directed approximately transversely to the longitudinal axis of the brush, both movements in this way superimpose that the bristle ends describe an approximately 8-shaped curved path in a plane approximately perpendicular to the longitudinal direction of the brush.
In particular, the brush part of the toothbrush is mounted to oscillate about an axis running approximately in the longitudinal direction of the same to carry out a pendulum oscillation and can be driven via the control means in such a way that in the end positions of the pendulum oscillation it assumes a position that is inclined outward with respect to its central position and in such a position each swings back into the area of the central position, while at the same time it changes from a pressing movement to a lifting movement during this swinging back and is then pivoted into the opposite inclined position during the lifting movement.
The invention achieves the advantage that with a single brush part in the same work step, the gums of the upper and lower rows of teeth, as well as this row of teeth itself, are brushed correctly in that each row of teeth is alternately brushed from the gums against the tooth crowns of the brush part . Such a brush movement is, on the one hand, particularly desirable and beneficial for massaging the gums and, on the other hand, food residues can be removed with the greatest possible reliability. The lifting movement also ensures that undesired brushing of the row of teeth in question or the gums associated with them is avoided during the respective opposite movement.
If the brush part is tilted backwards to the direction of brushing, this also prevents excessive stress on the gums, whereby the removal of food residues between the teeth is advantageously supported by the gradual straightening of the brush part up to a middle position of the brush or until it is lifted off.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show in detail
1 shows a schematic representation of the mode of operation of a toothbrush driven according to the invention in an axial view with control of the transverse vibrations by an eccentric,
2 shows the same representation with control of the transverse vibrations by means of an arched triangle,
3 shows a perspective schematic representation of the arrangement according to FIG. 1,
4 shows a perspective schematic illustration of a different type of drive for the brush,
FIG. 5 shows a section along line 5-5 of FIG. 6 for a structural embodiment with a drive according to FIG. 4,
6 shows an axial section perpendicular thereto through the same embodiment in section along line 6-6 of FIG. 7,
7 shows a section along line 7-7 of FIGS. 6 and
8 is an end view of the embodiment from the left to FIG.
5.
According to the scheme according to FIGS. 1 and 3 or 2, the brush part 10, which essentially consists of the handle 11 and the bristles 12, is connected to a lever arm 13. It is about a transverse axis 14 which is approximately parallel to the work surface A, i.e. H. runs parallel to the surface of the gums and the teeth, connected by means of a joint to a further lever 15 which is mounted at one end in a pivot bearing 16 on the brush housing and at its other fork-shaped end 17 is controlled by an eccentric 18.
The lever 13 is connected by means of a joint 19 to a link in the manner of a connecting rod 20, which is hinged to a crank disk 22 by means of a crank pin 21. The crank disk 22 is at the same time designed as a gear wheel 23 which meshes with a gear wheel 24 which is arranged on the axis 25 of the eccentric 18 and has half the diameter or half the number of teeth of the gear wheel 22, so that it has double Speed as the gear 23 rotates. The gears 23 and 24 are mounted in the brush housing, the faster gear 24 being expediently driven by an electric motor via the shaft 25. The gear 24 rotates in the direction of the arrow z1, the gear 23 in the direction of the arrow Z2.
The function of the device described is as follows:
In the position shown in FIG. 1, the lever 15 pivotable in the direction of arrow x is in its middle position, while the lever 13 pivotable in the direction of arrow y or the brush part 10 firmly connected to it is in its upper end position in FIG. The free end of the bristle set 12 assumes position a. If the gears 23 and 24 are driven and the gear 24 executes a quarter turn in the direction of the arrow zl, the lever 15 reaches its left end position, while the gear 23 with the crank disk 22 and the crank pin 21 an eighth turn in the position 21b in the direction of the arrow z runs at 45. The free end of the bristle set 12 is then located approximately at point b of the bristle raceway B.
After a further quarter turn of the gear wheel 24, during which the eccentric 18 assumes its lower position, the lever 15 again passes through its illustrated central position in which the gear wheel 23 with the crank 21 has rotated another eighth turn, so that the crank pin 21 is located at point 21c. The free end of the bristle set 12 has here reached point c on its career B. As a further simple consideration shows, with a further quarter turn of the gear wheel 24 or the eccentric 18 in the direction of arrow z1, the end of the bristle set 12 arrives at points d, e, f, g, h, i, with point i as well the starting point a coincides again.
As can be seen in particular from FIG. 1, the end of the bristle set executes a somewhat figure-eight or lemniscate-shaped movement in that the brush or the bristle set is pressed against the work surface when moving from points a to c or from e to g, while it is lifted from the work surface A between points c and e on the one hand and g and i on the other hand. The upper teeth are here from top to bottom, i.e. H. from the gums to the tooth crowns, the lower teeth from the bottom up, d. H. also brushed from the gums to the tooth crowns. The bristles are directed diagonally upwards when they are placed on the upper gums and downwards when they are placed on the lower gums.
While brushing towards the middle position, they stroke the gums in an inclined position and gradually straighten up perpendicular to the work surface until they are lifted off the teeth in this position.
The oscillating movement of the brush part composed of the pendulum rotary movement in the direction of arrow y and the transverse oscillating movement in the direction of arrow x is expediently carried out in rapid succession of the individual oscillations by z. B. the brush part per second executes ten to twenty transverse oscillations in the direction of the arrow x and five to ten pendulum oscillations in the direction of the arrow y.
In order to achieve an accelerated pressing and lifting of the bristle set 12 from the work surface, instead of an eccentric 18, a correspondingly designed cam, e.g. B. in the form of a triangular arc 26 arranged on the shaft 25 according to FIG. In this case, the path of the free end of the bristle set 12 assumes approximately the shape B1. Other shaped cams can be used as desired.
Fig. 4 shows the scheme for a slightly different drive of the brush, corresponding parts being provided with the same reference numerals as in the previous embodiment.
The brush part 10 with the bristle set 12 again has a lever arm 27 and is mounted in a bearing sleeve 28 of a lever 30 pivotable about a transverse axis 29. The lever 30 has an arm 31 which terminates in a fork 32. An eccentric 34 fixedly arranged on the shaft 33 engages in this fork. The shaft 33 drives a gear 35 which in turn engages with a gear 36 with twice the number of teeth that with each revolution of the gear 35, e.g. B. in the direction of the arrow zo, the gear 36 half a turn, z. B. executes in the direction of the arrow z. The gear 36 carries a crank pin 37 which engages in a slot curve 38 approximately parallel to the axis of the bearing sleeve 28 at the end of the lever arm 27 of the brush part 10.
The shaft 33 is driven by an electric motor 39 via a gear transmission 40, 41 at a suitable speed.
The mode of operation of the described device according to FIG. 4 is basically the same as in the embodiment according to FIGS , d. H. alternating pressing and lifting of the bristle part 12 from the work surface in the direction of the arrow xl. At the same time, the brush part 10 is pivoted about its longitudinal axis in the direction of arrow y by means of the crank mechanism 37, 38 and by means of the lever arm 27 at half frequency, so that the bristle set 12 performs a pendulum swinging movement in the direction of arrow y and thus brushes and massages the gums and teeth .
A practical embodiment of a toothbrush operating according to FIG. 4 is shown in FIGS. Corresponding parts are again labeled with the same reference numerals as in FIG.
The brush housing 42 is divided into a front chamber 44 and a rear chamber 45 by an intermediate wall 43. The entire housing is flat in that, as in the case of a conventional toothbrush handle, it has a smaller dimension perpendicular to the working surface A of the brush than parallel to the working surface.
In the rear chamber z. B. the batteries 46 for feeding the electric motor 39 are housed. Preferably they are e.g. B. three batteries 46, arranged parallel to each other in the longitudinal direction of the brush. The electric motor 39, which is arranged in the transverse direction, is initially located in the front chamber 44 in front of the intermediate wall 43. The front part of the chamber 44 encloses the gear for driving or controlling the brush part. The gear 41, the eccentric 34, a sleeve 47 and the gear 35, driven by the electric motor 39 via the gear 40, are rotatably mounted in series on an axis 33 a firmly inserted into the side walls of the housing 42. The parts 41, 34, 47 and 35 are firmly connected to one another or can consist entirely or partially of one piece.
The gearwheel 36 is in engagement with the gearwheel 35 and is rotatably mounted on a pin 48 fixedly arranged in the housing 42 and carries the crank pin 37.
The axis 29 for the transverse vibrations of the brush part is firmly inserted into the two side walls of the housing 42 below the longitudinal axis of the brush and crossing it in the transverse direction. On it, the He bel 30 is pivotably mounted, which is controlled by the eccentric 34 by means of the lever arm 31 and its fork-shaped end 32 and which also carries the bearing sleeve 28 for supporting the brush part 10.
The handle 11 of the brush part 10 is constructed in several parts. It has a bearing piece 49, which is designed as an eyelet-shaped part 50 at its rear end and encloses the bearing sleeve 28. A bearing pin 51 arranged in the longitudinal center axis of the brush connects the eyelet-shaped part 50 of the bearing piece 49 with the bearing sleeve 28 so that the brush can rotate around the axis of the bearing pin 51 and thus around its own longitudinal axis. The eyelet-shaped part 50 of the bearing piece also serves as a lever arm 27, which carries the slotted curve 38 of the crank mechanism 37, 38. An elastic membrane-like seal 52, which only has to absorb the pendulum vibrations y or the pendulum transverse vibrations x, seals the bearing piece 49 against the front end 53 of the housing 42.
To cover the seal, a cover 54 can be pushed onto the front end of the housing. The actual shaft 56 of the brush part 10 is pushed onto the pin-shaped end 55 of the bearing piece 49 by means of a conical bore 57 and clamped on. This hollow shaft 56 is advantageously made of a transparent plastic in a manner known per se, in which the bristles 12 are anchored.
To operate the electric motor 39, a push button 58 is inserted into the housing 42 at a suitable point in the area of the index finger, which push button 58 can close resilient contacts 60 via a waterproof membrane 59. The housing 42 is preferably made of plastic, the wall thickness of the same at the point of contact of the index finger or the pressure switch located inside the housing can optionally also be kept so weak that it itself acts as a membrane and the housing wall flexes like a membrane when the finger is pressed and actuates the pressure switch.