Handgerät zur Körperflege, insbesondere zur Zahn- und Mundpflege
Die Erfindung bezieht sich auf ein Handgerät zur Körperpflege, insbesondere zur Zahn- und Mundpflege, mit einem als Griffstück dienenden Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten und mit einer einen pulsierenden Flüssigkeitsstrom liefernden Quelle verbundenen Hydraulikmotor, einer im Gehäuse vorgesehenen, parallel zum Hydraulikmotor verlaufenden Flüssigkeitsleitung, einem vom Benutzer mittels eines Betätigungsorgans einstellbaren Bypass-Ventil, das in seiner geöffneten Stellung den Einlass des Hydraulikmotors mit der Parallelleitung verbindet und in seiner Schliessstellung die Parallelleitung sperrt, sowie mit wahlweise benutzbaren Behandlungsinstrumenten, welche auswechselbar mittels Steckvorrichtungen auf das Gehäuse aufsetzbar sind.
Derartige Handgeräte sind bereits bekannt (Schweizer Patent Nr. 471 560 der gleichen Anmelderin) und derart eingerichtet, dass entweder durch den Hydraulikmotor in eine oszillierende oder vibrierende Bewegung versetzbare Behandlungsinstrumente, insbesondere periodische Schwingungen um ihre Längsachse ausführende Zahnbürsten, oder Spritzdüsen anwendbar sind, welche, unter Kurzschluss des Hydraulikmotors, mit dem von der pulsierenden Flüssigkeitsquelle gelieferten Flüssigkeitsstrom gespeist werden. Im letzten Falle dient der aus der Düse austretende, pulsierende Flüssigkeitsstrahl vor allem zur Reinigung der Zähne und zur Massage des Zahnfleisches.
Ein anderes bekanntes Handgerät dieser Art (USA Patentschrift Nr. 3484885) ist derart aufgebaut, dass an die Ausgangsleitung einer pulsierenden Flüssigkeitsquelle entweder das einen Hydraulikmotor enthaltende Gehäuse mit auswechselbar aufsetzbaren Zahnbürsten oder aber direkt, unter Fortlassung des Gehäuses, eine Spritzdüse anschliessbar ist. Ferner sind die Stiele der für dieses Gerät bestimmten Zahnbürsten mit einem axialen Kanal versehen, welcher bei aufgesetzter Zahnbürste mit einer im Gehäuse parallel zum Hydraulikmotor verlaufenden Leitung in Verbindung stehen und welcher durch eine Öffnung im Stiel ins Freie mündet.
Zur Entlüftung des Hydrauliksystems und zum Anlassen des Hydraulikmotors muss der Benutzer durch Be tätigung eines Bypass-Ventils kurzzeitig diese parallele Leitung mit dem Einlass des Hydraulikmotors verbinden, so dass zu Beginn der Benutzung einer Zahnbürste Flüssigkeit aus dem Zahnbrüstenstiel austritt. Diese Flüssigkeit dient gleichzeitig zur Anfeuchtung der Zähne. Auch kann während der Anwendung einer Zahnbürste auf diese Weise, wiederum durch Betätigung des Bypass-Ventils, eine Zwischenspülung der Zähne und des Mundes vorgenommen werden. Zu diesem Zwecke befindet sich die Austrittsöffnung des im Stiel vorgesehenen Kanals entweder im Bereich des Borstenbettes oder aber unmittelbar neben dem Borstenbett.
Da der aus dieser Stielöffnung austretende Flüssigkeitsstrahl in den Bereich der Borsten der Zahn bürste gelenkt wird, besteht der Nachteil, dass einerseits die zuvor auf die Borsten aufgebrachte Zahnpasta beim Anlassen des Hydraulikmotors durch kurzzeitiges Öff- nen der Parallelleitung mehr oder weniger durch die ausspritzende Flüssigkeit weggespült wird und dass anderseits wegen der Störung des Flüssigkeitsstrahles durch die Borsten diese aus der Stielöffnung austretenden Flüssigkeitsimpulse allenfalls zur Anfeuchtung oder Spülung der Zähne dienen können, für eine wirksame Reinigung, insbesondere der Zahnzwischenräume, sowie eine wirksame Massage des Zahnfleisches jedoch unbrauchbar sind.
Für diesen Zweck muss der Benutzer bei diesem bekannten Handgerät das ganze Gehäuse von der Ausgangsleitung der Flüssigkeitsquelle abschalten und durch eine Spritzdüse ersetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handgerät der eingangs beschriebenen Art, bei welchem also das den Hydraulikmotor enthaltende Gehäuse ständig an die pulsierende Flüssigkeitsquelle angeschlossen bleiben kann, derart zu verbessern, dass mittels geeigneter Steckvorrichtungen die mit der pulsierenden Flüssigkeit zu speisenden, mechanisch nicht angetriebenen Behandlungsinstrumente, insbesondere Spritzdüsen, relativ zu dem kinematisch mit dem Kolben des Hydraulikmotors verbundenen, zum Gehäuse gehörenden Teil der Steckvorrichtung frei drehbar auf den Gehäusekopf aufsetzbar sind, während Zahnbürsten und andere, mechanisch anzutreibende Behandlungsinstrumente in bekannter Weise drehfest mit diesem zum Gehäuse gehörenden Teil der Steckvorrichtung verbunden werden.
Da nämlich die Spritzdüsen in der Regel ein abgewinkeltes Mundstück haben, ist es wünschenswert, dass der Benutzer das auf dem Gehäuse aufgesetzte Rohr der Spritzdüse zur gewünschten Orientierung des Flüssigkeitsstrahls frei relativ zum Gehäuse drehen kann, um nicht das ganze, über eine Leitung an die Flüssigkeitsquelle angeschlossene Gehäuse entsprechend drehen und schwenken zu müssen. Ausserdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Steckdüsen trotz ihrer freien Drehbarkeit derart auf den Gehäusekopf aufsetzen zu können, dass sie gegenüber einem versehentlichen axialen Herausziehen aus dem Gehäuse bzw. einem axialen Ausstossen durch den verhältnismässig starken Druck der sie speisenden pulsierenden Flüssigkeit zuverlässig gesichert sind.
Ausgehend von einem Handgerät der eingangs beschriebenen Art ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass das am Gehäuse angebrachte Aufnahmeteil der Steckvorrichtung ein mit dem Kolben des Hydraulikmotors kinematisch verbundenes und drehbar im Gehäusekopf gelagertes inneres Buchsenteil und ein äusseres Buchsenteil aufweist und die Steckerteile der Instrumente aus einem inneren Stecker, der mit festem Sitz in das innere Buchsenteil einschiebbar und in diesem Buchsenteil drehbar ist, sowie aus Verriegelungsorganen bestehen, welche für mechanisch anzutreibende Behandlungsinstrumente einerseits und Aufsteckdüsen anderseits unterschiedlich ausgebildet sind und im Fall des ersterwähnten Steckertyps wenigstens eine radiale Unsymmetrie zur drehfesten Verbindung mit dem Aufnahmeteil aufweisen und im Falle des zweiterwähnten Steckertyps frei drehbar,
jedoch gegen axiale Verschiebung durch eine Rasteinrichtung gesichert, in das Aufnahmeteil einsteckbar sind.
Das innere und das äussere Buchsenteil können entweder zwei Abschnitte einer gemeinsamen Buchse mit einer Stufenbohrung sein, deren hinterer, das innere Buchsenteil bildende Abschnitt einen kleineren Innendurchmesser als der vordere, das äussere Buchsenteil bildende Abschnitt hat, oder aber auch aus zwei getrennten Teilen bestehen.
Vorzugsweise ist auf dem Innenumfang des vorderen Buchsenabschnitts oder des äusseren Buchsenteils eine Ringnut eingelassen, und der zweiterwähnte Steckertyp hat zur Bildung der Verriegelungsorgane einen am Rohr der Düse befindlichen Bereich, welcher wenigstens zwei diametral gegenüberliegende und sich im wesentlichen achsenparallel zum Düsenrohr erstreckende, elastisch nachgiebige Zungen umfasst, die länger sind als die axiale Abmessung des vorderen Abschnitts der Buchse und deren hintere Enden mit radial nach aussen weisenden, zum Eingriff in die Ringnut der Buchse bestimmten hakenförmigen Profilen versehen sind.
Die auf diese Weise erzielte Einrastung der Steckerzungen einer Steckdüse garantiert eine zuverlässige Sicherung der auf das Gehäuse aufgesetzten Düse gegen über axial auf das Düsenrohr wirkenden Kräften, beeinträchtigt jedoch nicht die freie Drehbarkeit der Düse in der Buchse.
Da bei Benutzung einer Spritzdüse notwendigerweise das erwähnte Bypass-Ventil stets - unter Kurzschluss des Hydraulikmotors - geöffnet sein muss, ist die Steckvorrichtung für eine Steckdüse vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Einrastung der Steckerzungen in die Ringnut der Buchse erst dann erfolgen kann, wenn durch die Einsteckbewegung gleichzeitig das Bypass-Ventil geöffnet worden ist, wobei die Rastverbindung dieses Steckertyps zugleich das Bypass-Ventil in der geöffneten Lage fixiert. Dadurch wird die Handhabung des Handgerätes für den Benutzer wesentlich vereinfacht.
Das Handgerät nach der Erfindung wird vorzugsweise an eine pulsierende Flüssigkeitsquelle angeschlossen, welche zwischen 2000 und 4000 Impulsen je Minute erzeugt, vorzugsweise eine Impulsfrequenz um 3000 Impulse je Minute, so dass bei Benutzung einer Zahnbürste diese mit einer Frequenz von etwa fünfzig Perioden je Sekunde angetrieben wird, ein Wert, welcher sich besonders wirksam für die Zahnfleischmassage erwiesen hat. Gleichzeitig hat sich auch die Behandlung mit einem pulsierenden Flüssigkeitsstrahl, bei welchem 50 Flüssigkeitsimpulse je Sekunde erzeugt werden, als vorteilhaft und keineswegs nachteilig für die Zahnfleischbehandlung erwiesen. Beispielsweise können also mit dem Handgerät nach der Erfindung sowohl Zahnbürsten als auch Spritzdüsen vorteilhafterweise ohne Änderung der Frequenz der pulsierenden Flüssig keitsquelle angewendet werden.
Demgegenüber wurde früher, wie beispielsweise in der USA-Patentschrift Nr. 3 227 158, angenommen, dass ein pulsierender Flüssigkeitsstrahl mit 800 bis höchstens 1600 Flüssigkeitsimpulsen je Minute zur Zahnfleischbehandlung am günstigsten sei und bei höheren Impulsfolgefrequenzen der Flüssigkeit Nachteile auftreten können.
Eine Begrenzung auf derartig niedrige Frequenzen eines pulsierenden Flüssigkeitsstrahls ist jedoch, wie die Anmeldering aufgrund zahlreicher Untersuchungen feststellte, keineswegs erforderlich, weil tatsächlich auch mit Impulsfrequenzen um 50 Hz eine gefahrlose und wirkungsvolle Behandlung des Zahnfleisches möglich ist, und ausserdem würde eine pulsierende Flüssigkeitsquelle mit einem derart niedrigen Frequenzbereich bei Anwendung einer oszillierenden Zahnbürste, welche dann nur mit etwa 20 Hz schwingen würde, keine wirksame Behandlung erlauben.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Handgerätgehäuse mit einem Hydraulikmotor und den beiden Steckvorrichtungen im Axialschnitt, wobei in der Fig. 1 die obere Hälfte des Gehäuseendes den Stecker eines Zahnbürstenstiels und die untere Hälfte den Stecker für ein Spritzdüsenrohr zeigt; gleichzeitig ist auf der oberen Hälfte des Gerätes das Bypass-Ventil in seiner geschlossenen Lage und auf der unteren Hälfte in seiner offenen Lage dargestellt.
Fig. 2 zeigt das am Rohr einer Spritzdüse befestigte Steckerteil in perspektivischer Ansicht.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsforrn der Steckvorrichtung.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Steckvorrichtung' in Verbindung mit einem Handgerät. das eine Flüssigkeitsrückleitung und ein Dreiwege-Ventil aufweist.
Nach Fig. 1 ist im Gehäuse 1 des Handgerätes ein hydraulischer Kolbenmotor mit einem aus zwei Teilen 2 und 3 bestehenden Zylinder und einem ebenfalls aus zwei Teilen 4 und 5 zusammengesetzten Hohlkolben angeordnet. Der hintere, auf der Figur links gelegene Teil 2 des Zylinders ist über einen Flüssigkeitseinlasskanal 6 mit der zu einer pulsierenden Flüssigkeitsquelle führenden Anschlussleitung 6a verbunden und hat einen Innendurchmesser, der grösser als der Aussendurchmesser des hinteren Kolbenteils 4 ist, so dass zwischen Zylinderteil 2 und Kolbenteil 4 ein freier Ringraum 7 für die Flüssigkeit gebildet wird. Dieser Ringraum 7 wird vorn durch eine das Kolbenteil 4 umgebende Dichtung 8 begrenzt.
Das vordere Kolbenteil 5 ist von einer Spiralfeder 9 umgeben, die in einem Ringraum zwischen dem vorderen Zylinderteil 3 und dem vorderen Kolbenteil 5 angeordnet ist und sich mit ihrem vorderen Ende auf einem Ringflansch 10 des vorderen Zylinderteils 3 und mit ihrem hinteren Ende auf einer im Zylinderteil 3 geführten Schulter 11 des hinteren Kolbenteils 4 abstützt. Auf diese Weise wird der Kolben durch die Feder 9 in seine hintere, auf der Figur dargestellten Lage gedrängt, in welcher das Kammervolumen des Zylinderteils 2 am geringsten ist.
Das Zylinderteil 3, die Dichtung 8 und die vordere Ringschulter 29 des Zylinderteils 2 sind in eine Lagerhülse 20 eingepresst. Im vorderen Abschnitt dieser Lagerhülse sitzt, in Verlängerung des Zylinderteils 3, frei drehbar, jedoch axial unverschiebbar, eine Hülse 12, in welche das Kolbenteil 5 eintaucht und in deren vorderes Ende eine Buchse 14 zum auswechselbaren Einsetzen des Steckteils 15 eines Behandlungsinstruments, z. B. einer Zahnbürste 16, eingepresst ist. Diese Hülse 12 hat auf ihrem Umfang eine schraubenförmig gekrümmte Nut 13, in die ein am Kolbenteil 5 befestigter, radial vorstehender Zapfen 18 eingreift. Auf diese Weise wird die hin und her gehende Bewegung des Kolbens in eine oszillierende Drehbewegung der Hülse 12 und damit der Zahnbürste 16 um ihre Achse umgewandelt. Derartige Bewegungswandler sind bekannt und beispielsweise im Schweizer Patent Nr. 471 560 beschrieben.
Um eine Drehung des Kolbens zu verhindern, greift das äussere Ende des Zapfens 18 ausserdem in eine axiale Nut 19 der Lagerhülse 20 ein.
Im Gehäuse 1 ist ferner eine den Hydraulikmotor kurzschliessende Parallelleitung für die Flüssigkeit vorgesehen, welche durch ein vom Benutzer einstellbares Bypass-Ventil geöffnet oder gesperrt werden kann.
Diese Parallelleitung zweigt vom Ringraum 7 ab und verläuft über Öffnungen 21 im Zylinderteil 2, einen den vorderen Bereich des Zylinderteils 2 umgebenden Ringraum 22, einen die Lagerhülse 20 umgebenden und von einer im folgenden näher beschriebenen, axial im Gehäuse 1 verschiebbaren Gleithülse 23 begrenzten Ringraum 24, welcher in die vor der Lagerhülse 20 befindliche Kammer 25 mündet, einen Ringspalt 25a im vorderen Bereich des Innenumfangs der Hülse 20 sowie wenigstens eine in der Wand der Hülse 12 angebrachte Öffnung 1 2b ins Innere der Hülse 12 und der Buchse 14. Der Stiel der mit dem Gerät zu verwendenden Zahnbürste 16 hat einen axialen Kanal 17, der an einer geeigneten Stelle des Bürstenstiels und/oder im Bereich des Borstenbettes ins Freie mündet.
Beim Einsetzen einer Zahnbürste mündet daher die beschriebene Flüssigkeits-Parallelleitung in diesen offenen Kanal 17.
Zwischen den beiden Ringräumen 22 und 24 befindet sich das Bypass-Ventil, dessen Ventilsitz durch einen O-Ring 26 und dessen bewegliches Verschlussstück durch eine mit einer Konusfläche 27a versehene Muffe 27 gebildet wird, welche an der im Gehäuse 1 verschiebbar gelagerten Gleithülse 23 befestigt ist. Der O-Ring 26 liegt in einer Ringkerbe 28 auf dem Umfang des Zylinderteils 2 und stützt sich nach vorn gegen die Ringschulter 29 dieses Zylinderteils 2 ab. Am hinteren Ende der Muffe 27 ist eine den Ringraum 22 abdichtende Gleitdichtung 30 befestigt, welche auf dem Au ssenumfang des Zylinderteils 2 aufliegt. Eine im Ringraum 31 zwischen dem Zylinderteil 2 und dem Gehäuse 1 angeordnete Spiralfeder 32 drückt die Hülse 23 und damit das Ventil-Verschlussstück normalerweise derart nach vorn, dass das Ventil durch Anlage der Konusfläche 27a am O-Ring 26 verschlossen ist.
Am vorderen, aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende der Hülse 23 ist ein vorzugsweise auf seinem Aussenumfang zur besseren Handhabung profilierter oder geriffelter Betätigungsring 33 befestigt, welcher mit einem hinteren zylindrischen Bereich 34 das vordere Ende des Gehäuses 1 teilweise überlappt. Eine im vorderen Bereich des Innenumfangs der Hülse 23 befestigte Dichtung 35 liegt auf dem Aussenumfang der Hülse 12 auf.
Die Buchse 14 weist eine aus zwei zylindrischen Abschnitten 14a und 14b bestehende Stufenbohrung auf, deren vorderer Abschnitt 14b einen grösseren Durchmesser als der hintere Abschnitt 14a hat. Auf dem Innenumfang des vorderen Abschnitts 14b sind einerseits eine Axialnut 37 und anderseits eine Ringnut 46 angebracht. Das Steckerteil 15 am Stiel 16a der Zahnbürste 16 hat die Form eines der Stufenbohrung der Buchse 14 angepassten Stufenzylinders, dessen hinterer Abschnitt einen Aussendurchmesser hat, der praktisch so gross ist wie der Innendurchmesser des Buchsenabschnitts 14a, so dass das Steckerteil einen festen und dichten Sitz in der Buchse hat und unter Anwendung einer gewissen Kraft in die Buchse eingesetzt bzw.
aus dieser herausgezogen werden kann. Ein zwischen der Schulter 12a der Hülse 12 und der inneren Stirnfläche der Buchse 14 eingesetzter O-Ring 38 sorgt für eine gute Abdichtung. Der Kanal 17 des Bürstenstiels 17a verlängert sich durch das Steckerteil 15 bis ins Innere der Hülse 12. Zur Erzielung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Steckerteil 15 und der Buchse 14 ist dieses mit einem radial vorstehenden Zapfen 36 versehen, der beim Einsetzen des Steckerteils in die Axialnut 37 der Buchse 14 eingreift. Vorzugsweise besteht wenigstens das Steckerteil aus einem geeigneten Kunststoff.
Anstelle einer Zahnbürste kann auf das Gerät auch, wie auf der unteren Hälfte der Figur teilweise dargestellt, eine Spritzdüse 40 aufgesetzt werden, die zur Reinigung der Zähne und zur Massage des Zahnfleisches einen pulsierenden Flüssigkeitsstrahl liefert. Da eine derartige, an ihrem Mundstück im allgemeinen gewinkelte Düse zur einfachen Orientierung des Flüssigkeitsstrahls möglichst relativ zum Gehäuse frei drehbar sein soll, und da ausserdem eine Spritzdüse wegen des starken Drucks der pulsierenden Flüssigkeit besonders zuverlässig gegen axialen Zug am Gehäuse befestigt sein muss, ist das Steckerteil 41 der Düse 40 anders ausgebil- det als das für eine drehfeste Verbindung mit der Bürste sorgende Steckerteil 15.
Das innere Ende 42 der Düse 40 greift, wie im Falle des Zahnbürsten-Steckerteils 15, in das hintere Ende der Buchse 14 ein. Zur axialen Blockierung der Düse 40 weist das Steckerteil 41 wenigstens zwei diametral gegenüberliegende, sich achsenparallel nach innen erstreckende und elastisch verformbare Zungen 43 auf, welche ein Teil mit dem auf der Düse 40 aufgepressten ringförmigen Steckerkörper bilden (Fig. 2).
Der ver stärkte mittlere Bereich 44 einer Zunge 43 dient als Betätigungsorgan zum Eindrücken des Steckerteils; der innere, dünne Zungenbereich 43a, welcher in den vorderen erweiterten Abschnitt 14b der Buchse 14 eingreift, weist am inneren Ende ein sägezahnartiges Profil 45 derart auf, dass dieses Profil nach dem Einsetzen der Düse 40 kraft der Elastizität der Zungen 43 in die Ringnut 46 am Innenumfang der Buchse 14 einrastet, wobei die radial orientierte Flanke des Profils 45 hinter die die Ringnut 46 begrenzende Ringschulter 47 des Buchsenkörpers greift. Auf diese Weise ist die Düse 40 gegen ein versehentliches Herausziehen oder ein Herausstossen infolge des Flüssigkeitsdruckes fest gesichert, gleichzeitig jedoch frei in der Buchse 14 drehbar. Um das Einschieben des Steckerteils 41 der Düse 40 in die Buchse 14 zu erleichtern, ist die vordere Innenkante der Buchse 14 abgeschrägt.
Auf diese Weise werden beim Einschieben des Steckerteils 41 die Zungen 43 infolge der Keilwirkung zwischen den abgeschrägten Flächen der Buchse und dem Sägezahnprofil 45 der inneren Zungenende leicht radial zusammengedrückt.
Durch radialen Druck auf die diametral gegenüberliegenden verstärkten Betätigungsorgane 44 der Zungen 43 lässt sich die beschriebene Rastverbindung leicht lösen und die Düse 40 aus dem Gerät herausziehen.
Die obere Hälfte des Gerätes der Fig. 1 zeigt, bei aufgesetzter Zahnbürste 16, das Gerät in seiner normalen Lage, in welcher die den Hydraulikmotor kurzschliessende Parallelleitung ve,rschlossen ist, d. h. die Hülse 23 mit dem Ventil-Verschlussstück 27 wird unter der Wirkung der Feder 32 in ihre vordere Endlage gedrückt. Um zum Betrieb der Zahnbürste den Hydraulikmotor nach dem Einschalten der pulsierenden Flüssigkeitsquelle zu starten, ist es im allgemeinen erforderlich, das Hydrauliksystem zu entlüften und zu diesem Zwecke kurzzeitig den Einlass 6 des Hydraulikmotors mit der unbelasteten, ins Freie führenden Parallelleitung zu verbinden.
Zu diesem Zwecke genügt es, wenn der Benutzer, der gewöhnlich das ein Griffstück bildende Gehäuse 1 mit der Hand umfasst, mit Daumen und Zeigefinger den Betätigungsring 33 am vorderen Gehäuseende nach hinten drückt, so dass das Verschlussstück 27 vom O-Ring 25 abgehoben und damit das Ventil geöffnet wird. In dieser Stellung kann die durch die Einlassleitung 6a eintretende Flüssigkeit über die beschriebene Parallelleitung 7, 21, 22, 24, 25, 25a und 12b in den axialen Kanal 17 des Stiels der Bürste 16 gelangen und von dort durch die erwähnte Öffnung 1 6b in der Zahnbürste austreten. Wenn anschliessend der Ring 33 losgelassen und damit das Ventil unter der Wirkung der Feder 32 geschlossen wird, wirkt der Druck der eintretenden pulsierenden Flüssigkeit auf den Kolben, welcher nach vorn bewegt und in den Flüssigkeits- bzw.
Druckpausen unter der Wirkung der Feder 9 wieder in seine Ruhelage zurückgedrängt wird, so dass die Zahnbürste 16, wie beschrieben, eine oszillierende Bewegung ausführt. Auch kann während des Betriebs des Hydraulikmotors das Ventil in der beschriebenen Weise vom Benutzer geöffnet werden, um eine Flüssigkeitsspülung der Zähne zu erreichen.
In der unteren Hälfte ist das Gerät, wie die Fig. 1 zeigt, mit geöffnetem Ventil, also mit vollständig nach innen verschobener Hülse 23, dargestellt. Da diese Be triebsstellung des Gerätes bei Verwendung einer Spritzdüse 40 selbstverständlich, da ja in diesem Falle der Hydraulikmotor nicht benötigt wird, ständig beibehalten werden muss, ist das bereits beschriebene Düsen Steckerteil 41 mit seinen Zungen 43 ausserdem derart ausgebildet, dass nach dem Einsetzen der Düse 40 und dem Einrasten der Zungen die Hülse 23 automatisch gegen die Wirkung der Feder 32 in ihre hintere Endlage verschoben und in dieser Lage eingerastet wird. Damit entfällt für den Benutzer die Notwendigkeit, während des Betriebs der Spritzdüse den Ring 33 ständig gegen die Wirkung der Feder 32 nach hinten drücken zu müssen, was sehr unpraktisch wäre.
Zur automatischen Verschiebung der Hülse 23 beim Einsetzen des Steckerteils 41 weist dieses Steckerteil, wie auf Fig. 2 dargestellt, um 900 gegenüber den verstärkten Betätigungsorganen 44 versetzt, zwei diametral gegenüberliegende Schultern mit je einer radialen Anlagefläche 48 auf, deren mittlere radiale Abmessung von der Achse des Düsenrohres 40 dem. Radius des Betätigungsringes 33 der Gleithülse 23 entspricht Ferner ist der axiale Abstand dieser Anlageflächen 48 von den Hakenprofilen 45 der Steckerzungen 43 derart bemessen, dass er wenigstens näherungsweise gleich der axialen Abmessung der Buchse 14 zwischen der Ringnut 46 und der vorderen Buchsenstirnfläche ist.
Auf diese Weise stossen die Anlageflächen 48 des Steckerteils 41 beim Einsetzen in die Buchse 14 zunächst gegen die äussere Stirnfläche des Betätigungsringes 33 und schieben diesen mitsamt der Hülse 23 bis zur vollständigen Öffnung des Ventils nach innen, bevor die Hakenprofile 45 der Steckerzungen 43 in die Ringnut 46 der Buchse einrasten können. Durch diese auf Fig. 1 (untere Hälfte) dargestellten Einrastung wird dann nicht nur die Düse 40 gegen ein Herausziehen gesichert, sondern gleichzeitig auch die Gleithülse 23 in der eingeschobenen Lage gehalten. Wenn die Düse 40 mit ihrem Steckerteil aus der Buchse 14 unter leichter Zusammendrückung der Steckerzungen durch Druck auf die Steckerabschnitte 44 gelöst wird, wird gleichzeitig unter der Wirkung der Feder 32 die Hülse 23 wieder nach vorn verschoben und das Ventil geschlossen.
Vorzugsweise wird das beschriebene Handgerät mit einer Flüssigkeitspumpe betrieben, welche zwischen 2000 und 4000 Flüssigkeitsimpulse je Minute, vorzugsweise um 3000 Impulse je Minute, erzeugt. Diese bevorzugte Impulsfolgefrequenz gewährleistet sowohl bei einer Zahnbürste, die dann mit etwa 50 Perioden je Sekunde um ihre Achse oszilliert, eine optimale Massagewirkung des Zahnfleisches sowie eine gute Reinigung der Zähne, als auch bei Verwendung einer Spritzdüse den Austritt eines eine optimale Flüssigkeitsmassage des Zahnfleisches gewährleistenden gepulsten Flüssigkeitsstrahl.
Die Austrittsöffnung 1 6b des im Stiel 16a der Zahnbürste 16 angebrachten axialen Kanals 17 ist vorzugsweise derart angeordnet und dimensioniert, dass der im allgemeinen zum Entlüften des Hydrauliksystems und zum Anlassen des Hydraulikmotors erforderliche, kurzzeitig austretende Flüssigkeitsstrahl nicht die zuvor auf die Borsten aufgebrachte Zahnpasta fortspült oder gar wegspritzt und dass die Flüssigkeit zu diesem Zweck nur unter hinreichend geringem Druck austritt. Auf eine Ventilfeder 32 kann verzichtet werden, wenn das Ventilverschlussstück 27 und die Gleithülse 23 druckentlastet sind. Dazu ist es lediglich erforderlich, die radiale Projektion der Fläche 27a des Verschlussstückes 27 genauso gross zu machen wie die hintere, den Raum 25 begrenzende Radialfläche der an der Gleithülse 23 befestigten Dichtung 35.
Um in diesem Falle die Gleithülse 23 in ihren beiden möglichen Endlagen definiert zu halten, genügen zwei leichte Raststellungen der Hülse 23. Zu diesem Zwecke können beispielsweise am Innenumfang des hinteren Abschnitts 34 des Betätigungsringes 33 im entsprechenden axialen Abstand zwei Vorsprünge vorgesehen sein, welche mit einer Ausnehmung am vorderen Ende des Aussenumfangs des Gehäuses 1 zusammenarbeiten.
Die Ausbildung der Steckvorrichtungen ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern lässt mannigfache Varianten zu. Insbesondere kann gegebenenfalls die Buchse 14 zweiteilig ausgebildet sein, so dass der hintere Abschnitt 14a und der vordere Abschnitt 14b getrennte Teile sind.
Eine derartige Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, und zwar bei einem Handgerät, bei welchem das Bypass-Ventil zur Einstellung des Druckes der aus der Düse austretenden Flüssigkeit beliebige Zwischenstellungen einnehmen kann. Zu diesem Zwecke ist die Gleithülse 223 mit ihrem vorderen Betätigungsring 233 sowohl axial verschiebbar als auch drehbar am Gehäuse in einer Schraubenführung gelagert, so dass durch Drehung des Ringes 233 das am inneren Ende der Gleithülse befestigte und in diesem Falle keiner Rückholfeder unterliegende Ventilverschlussstück stetig verstellt werden kann. Derartige Ventilausführungen sind in der schweizerischen Patentschrift Nr. 515 710 der gleichen Anmelderin beschrieben.
Da der Betätigungsring 233 mitsamt der Gleithülse 223 bei der Verstellung eine Spiralbewegung ausführt, ist eine automatische Verschiebung des Ventils in seine Öffnungslage beim Aufstecken der Düse in diesem Falle nicht möglich. Daher ist auch die Steckvorrichtung für die Instrumente etwas anders aufgebaut als im Beispiel nach Fig. 1. Im vorderen Bereich der angetriebenen Hülse 212 ist eine innere Buchse 214a befestigt, die zur dichten Aufnahme des hinteren zylindrischen Teils 215a des Steckers 215 einer Zahnbürste 216 bzw. des zylindrischen Teils 242 des Steckers 241 eines Düsenrohrs 240 dient. Zur drehfesten Verbindung des Stekkers 215 einer Zahnbürste 216 weist der Stecker wenigstens ein radial vorspringendes Profil 236 auf, das bei aufgesetzter Zahnbürste in ein entsprechendes radiales Hohlprofil am vorderen Ende 212c der Hülse 212 eingreift.
Es brauchen also die bei aufgesteckter Zahnbürste ineinandergreifenden Bereiche von Stecker 215 und Hülse 212 nur eine geeignete Abweichung von der Zylindersymmetrie aufzuweisen.
Ein Ring 238 sorgt wie im Beispiel nach Fig. 1 für eine gute Abdichtung des Steckers. Zur Abdichtung der Gleithülse gegen die angetriebene Hülse 212 dient ein O-Ring 235, der in einer Ringnut einer Ringschulter 259 der Hülse sitzt.
Zur Einrastung der Zungen 243 des Steckers 241 einer Düse dient eine von der inneren Buchse 214a getrennte und am vorderen Ende des Betätigungsringes 233 befestigte äussere Buchse 214b, die, wie der vordere Bereich der Buchse 14 im Beispiel nach Fig. 1, mit einer inneren Ringnut 246 versehen ist. Eine Axialnut entfällt in diesem Falle. Die verstärkten Steckerteile 244 dienen wiederum zum radialen Zusammendrücken der Steckerzungen und damit zur Lösung der Düse. Radiale Anschlagflächen 48 am Stecker, wie im Beispiel nach Fig. 1, können entfallen.
Während der Stecker 215 der Zahnbürste relativ zur äusseren Buchse 214b ein hinreichendes Spiel hat und daher gegenüber dieser Aussenbuchse frei drehbar ist, wird durch die elastisch gegen die Aussenbuchse 214b drückenden Zungen des Steckers 241 der Düse eine hinreichende Reibung derart erzeugt, dass diese am Betätigungsring 233 befestigte Aussenbuchse 214b eine Drehung oer Düse verhindei L, wenn l,as Ventil zur Erzeugung eines nur geringen Flüssigkeitsdrucks nur entsprechend wenig geöffnet ist und daher der Hydraulikmotor möglicherweise mit schwacher Kraft angetrieben wird. In diesem Falle wäre eine oszillierende Bewegung der Düse durch Mitnahme des inneren Düsensteckerteils 242 durch die Innenbuchse 21 4a unerwünscht.
Die Handgeräte können zusätzlich zur erwähnten Parallelleitung auch eine an das Flüssigkeitsreservoir oder an einen Abfluss anschliessbare Rückleitung im Gehäuse aufweisen, wobei das erwähnte Bypass-Ventil als Dreiwege-Ventil ausgebildet ist. Dieses Ventil, das insbesondere durch eine erwähnte Gleithülse als Betätigungsorgan verstellbar ist, kann dann drei Stellungen einnehmen; in einer Stellung ist der Flüssigkeitseinlass unter Sperrung der Parallelleitung mit der Rückleitung verbunden, was einer Nullstellung entspricht, in welche der Benutzer, bei laufender Flüssigkeitspumpe, ein Behandlungsinstrument aufstecken oder auswechseln kann.
Gleichzeitig wird in dieser Ventilstellung das Hydrauliksystem entlüftet, so dass der Hydraulikmotor anschlie ssend direkt betriebsbereit ist und anlaufen kann, wenn das Ventil in eine zweite Stellung verschoben wird, in welcher sowohl die Parallelleitung als auch die Rückleitung gesperrt sind. In einer dritten Ventilstellung ist, unter Sperrung der Rückleitung, die Parallelleitung mit dem Einlass für den Hydraulikmotor verbunden; diese Stellung dient zur Speisung einer Aufsteckdüse mit der Flüssigkeit. Derartige Handgeräte arbeiten mit normalen Aufsteckzahnbürsten ohne axialen Kanal für die Flüssigkeitszufuhr, da eine Entlüftung des Hydrauliksystems über die erwähnte Flüssigkeitsrückleitung erfolgt.
Eine für ein derartiges Handgerät geeignete Stekkervorrichtung wird anhand der Fig. 4 beschrieben. Das nicht dargestellte Ventilverschlussstück ist wiederum am hinteren Ende der axial verschiebbaren Gleithülse 423 mit ihrem Betätigungsring 433 befestigt, und die Ventilanordnung ist in diesem Falle derart getroffen, dass in der hinteren Hülsenstellung I der Flüssigkeitseinlass unter Sperrung der Parallelleitung mit der Rückleitung in Verbindung steht, in der mit II bezeichneten Hülsenstellung Rückleitung und Parallelleitung gesperrt sind, so dass der Hydraulikmotor in Betrieb ist, und in der Hülsenstellung III (untere Hälfte der Fig. 4) der Flüssigkeitseinlass, unter Sperrung der Rückleitung, mit der Parallelleitung verbunden ist, welche über die Öffnungen 442 der angetriebenen Hülse im Innern dieser Hülse bzw. der Buchse 414 mündet.
Diese Ventilanordnung erlaubt es, das Steckerteil 415 einer Zahnbürste 416 derart auszubilden, dass bei aufgesteckter Zahnbürste eine radiale Anlagefläche 415c des Steckerteils den möglichen Verschiebungsweg der Hülse 423 nach vorn über die mittlere Stellung II hinaus verhindert, indem die vordere Stirnfläche des Ringes 433 bzw. einer in diesen Ring eingepressten und die Dichtung 435 haltenden Buchse 433a in der Stellung II an der Anlagefläche 415c anliegt, wie strichpunktiert dargestellt. Auf diese Weise wird verhindert, dass bei aufgesetzter Zahnbürste versehentlich die Par allelleitung geöffnet werden kann.
In diesem Falle stellt also die hintere Ventillage I die Nullage dar, in welche der Benutzer, bei laufender Flüssigkeitspumpe, das gewünschte Instrument aufstek ken oder auswechseln kann und in welcher gleichzeitig das Hydrauliksystem entlüftet wird, so dass bei Benutzung einer Zahnbürste der Hydraulikmotor sofort anläuft, wenn das Ventil bis zur Anlage des vorderen Hülsenendes an der Steckerfläche 415c in die Stellung II verschoben wird. Da bei Benutzung einer Zahnbürste die Parallelleitung im Gehäuse überhaupt nicht geöffnet werden kann, braucht für diesen Fall auch keine Flüssigkeitsdichtung an der Öffnung des Gehäusekopfes vorhanden zu sein.
Daher ist im Beispiel nach Fig. 4 der Aussendurchmesser des hinteren Umfangsbereichs 414c der Buchse 414 derart verkleinert, dass der Dichtungsring 435 an der Gleithülse in den Ventilstellungen I und II vollständig entlastet ist und sogar ein Spiel gegenüber der Buchse hat. Ebenso ist das innere Steckerteil 415a des Zahnbürstensteckers 415 nur so kurz ausgebildet, dass es in eingesteckter Lage nicht in den Bereich der inneren Dichtung 438 gelangt.
Dieser Dichtungsring 438 liegt im Beispiel nach Fig. 4 zwischen einer Ringschulter der angetriebenen Hülse 412 sowie einer in den vorderen Bereich dieser Hülse eingepressten Muffe 41 2c, welche zur Aufnahme des inneren Teils der Steckvorrichtungen der Instrumente dient, während die Buchse 414 auf den vorderen Bereich der Hülse 412 aufgepresst ist und mit einer radial nach innen weisenden Schulter die Muffe 412c in der Hülse 412 hält.
Wenn dagegen eine Düse 440 auf das Handgerät aufgesteckt ist, wird das entsprechend lang ausgebildete innere Steckerteil 442 der Düse durch den O-Ring 438 unter entsprechender Verformung dieser Dichtung abgedichtet. Wenn das Ventil zur Speisung der Düse mit Flüssigkeit in die Stellung III verschoben wird, dann läuft die Dichtung 435 auf die die beiden hinteren Umfangsbereiche der Buchse 414 verbindende Konusfläche auf und dichtet damit, wie in der unteren Hälfte der Fig. 4 dargestellt, die Buchse 414 gegen das vordere Hülsenende 433, 433a ab. Im Beispiel nach Fig. 4 werden also die Dichtungen 451, 435 und 438 nur dann beansprucht, wenn tatsächlich eine Abdichtung der betreffenden Stellen erforderlich ist, andernfalls sind diese Dichtungen unbelastet, so dass ihre Lebensdauer erhöht wird.
Hand tool for body care, in particular for dental and oral care
The invention relates to a hand-held device for personal hygiene, in particular for dental and oral care, with a housing serving as a handle, a hydraulic motor arranged in the housing and connected to a source delivering a pulsating flow of liquid, a liquid line provided in the housing and running parallel to the hydraulic motor, a bypass valve which can be adjusted by the user by means of an actuating element and which, in its open position, connects the inlet of the hydraulic motor to the parallel line and in its closed position blocks the parallel line, as well as treatment instruments that can be used as required and which can be placed on the housing by means of plug-in devices.
Such hand-held devices are already known (Swiss Patent No. 471 560 by the same applicant) and are set up in such a way that treatment instruments that can be set in an oscillating or vibrating movement by the hydraulic motor, in particular toothbrushes that perform periodic vibrations about their longitudinal axis, or spray nozzles can be used which, under short circuit of the hydraulic motor, with the liquid flow supplied by the pulsating liquid source are fed. In the latter case, the pulsating jet of liquid emerging from the nozzle is primarily used to clean the teeth and massage the gums.
Another known hand-held device of this type (USA Patent No. 3484885) is constructed in such a way that either the housing containing a hydraulic motor with replaceable toothbrushes or directly, omitting the housing, a spray nozzle can be connected to the output line of a pulsating fluid source. Furthermore, the handles of the toothbrushes intended for this device are provided with an axial channel which, when the toothbrush is attached, is connected to a line running parallel to the hydraulic motor in the housing and which opens into the open through an opening in the handle.
To vent the hydraulic system and to start the hydraulic motor, the user must briefly connect this parallel line to the inlet of the hydraulic motor by activating a bypass valve, so that liquid emerges from the toothbrush handle when a toothbrush is used. This liquid also serves to moisten the teeth. Intermediate rinsing of the teeth and mouth can also be carried out in this way while using a toothbrush, again by actuating the bypass valve. For this purpose, the outlet opening of the channel provided in the handle is either in the area of the bristle bed or directly next to the bristle bed.
Since the jet of liquid emerging from this handle opening is directed into the area of the bristles of the toothbrush, there is the disadvantage that, on the one hand, the toothpaste previously applied to the bristles is more or less washed away by the spraying liquid when the hydraulic motor is started by briefly opening the parallel line on the other hand, because of the disruption of the liquid jet by the bristles, these liquid impulses emerging from the handle opening can at best serve to moisten or rinse the teeth, but are useless for effective cleaning, especially the interdental spaces, as well as effective massage of the gums.
For this purpose, the user of this known hand-held device has to switch off the entire housing from the outlet line of the liquid source and replace it with a spray nozzle.
The invention is based on the object of improving a hand-held device of the type described at the outset, in which the housing containing the hydraulic motor can remain connected to the pulsating liquid source at all times, in such a way that the mechanically non-powered ones to be fed with the pulsating liquid can be fed by means of suitable plug-in devices Treatment instruments, in particular spray nozzles, can be freely rotatably placed on the housing head relative to the part of the plug-in device that is kinematically connected to the piston of the hydraulic motor and belongs to the housing, while toothbrushes and other mechanically driven treatment instruments are rotatably fixed in a known manner with this part of the plug-in device that belongs to the housing get connected.
Since the spray nozzles usually have an angled mouthpiece, it is desirable that the user can freely rotate the tube of the spray nozzle placed on the housing for the desired orientation of the liquid jet relative to the housing, rather than the whole, via a line to the liquid source having to rotate and swivel the connected housing accordingly. In addition, it is an object of the present invention to be able to place the plug-in nozzles on the housing head despite their free rotation so that they are reliably secured against accidental axial pulling out of the housing or axial ejection by the relatively strong pressure of the pulsating liquid feeding them are.
Based on a hand-held device of the type described at the beginning, the invention for solving this problem is characterized in that the receiving part of the plug-in device attached to the housing has an inner socket part kinematically connected to the piston of the hydraulic motor and rotatably mounted in the housing head and an outer socket part and the plug parts of the Instruments consist of an inner plug, which can be pushed into the inner socket part with a tight fit and can be rotated in this socket part, as well as locking elements which are designed differently for mechanically driven treatment instruments on the one hand and plug-on nozzles on the other hand and in the case of the first-mentioned plug type at least one radial asymmetry for have non-rotatable connection with the receiving part and in the case of the second-mentioned connector type freely rotatable,
however, secured against axial displacement by a latching device into which the receiving part can be inserted.
The inner and outer socket parts can either be two sections of a common socket with a stepped bore, the rear section of which the inner socket part forming has a smaller inner diameter than the front section that forms the outer socket part, or they can also consist of two separate parts.
An annular groove is preferably made on the inner circumference of the front socket section or the outer socket part, and the second-mentioned plug type has an area on the tube of the nozzle to form the locking elements, which area is at least two diametrically opposed and essentially axially parallel to the nozzle tube, elastically flexible tongues which are longer than the axial dimension of the front portion of the bushing and the rear ends of which are provided with hook-shaped profiles which point radially outward and are intended to engage in the annular groove of the bushing.
The latching of the plug tongues of a plug-in nozzle achieved in this way guarantees reliable securing of the nozzle placed on the housing against forces acting axially on the nozzle tube, but does not impair the free rotation of the nozzle in the socket.
Since when using a spray nozzle the mentioned bypass valve must always be open - with a short circuit of the hydraulic motor - the plug-in device for a plug-in nozzle is preferably designed in such a way that the plug tongues can only snap into the annular groove of the socket when the Insertion movement at the same time the bypass valve has been opened, the latching connection of this connector type at the same time fixing the bypass valve in the open position. This considerably simplifies the handling of the hand-held device for the user.
The hand-held device according to the invention is preferably connected to a pulsating liquid source, which generates between 2000 and 4000 pulses per minute, preferably a pulse frequency of 3000 pulses per minute, so that when a toothbrush is used, it is driven at a frequency of about fifty periods per second , a value that has been found to be particularly effective for gum massage. At the same time, treatment with a pulsating liquid jet, in which 50 liquid impulses are generated per second, has proven to be advantageous and in no way disadvantageous for gum treatment. For example, both toothbrushes and spray nozzles can advantageously be used with the hand-held device according to the invention without changing the frequency of the pulsating liquid.
In contrast, it was previously assumed, for example in US Pat. No. 3,227,158, that a pulsating liquid jet with 800 to a maximum of 1600 liquid impulses per minute was the most favorable for gum treatment and disadvantages can occur at higher impulse repetition frequencies of the liquid.
However, a limitation to such low frequencies of a pulsating liquid jet is by no means necessary, as the applicant found on the basis of numerous investigations, because in fact a safe and effective treatment of the gums is possible even with pulse frequencies around 50 Hz, and a pulsating liquid source with such a low frequency range when using an oscillating toothbrush, which would then only oscillate at about 20 Hz, do not allow an effective treatment.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings using two exemplary embodiments.
1 shows a hand-held device housing with a hydraulic motor and the two plug-in devices in axial section, with the upper half of the housing end showing the plug for a toothbrush handle and the lower half showing the plug for a spray nozzle tube in FIG. 1; at the same time, the bypass valve is shown in its closed position on the upper half of the device and in its open position on the lower half.
Fig. 2 shows the plug part attached to the pipe of a spray nozzle in a perspective view.
Fig. 3 shows a second embodiment of the connector.
Fig. 4 shows a third embodiment of the plug device 'in connection with a hand-held device. which has a liquid return line and a three-way valve.
According to Fig. 1, a hydraulic piston motor with a cylinder consisting of two parts 2 and 3 and a hollow piston also composed of two parts 4 and 5 is arranged in the housing 1 of the hand-held device. The rear part 2 of the cylinder, located on the left in the figure, is connected via a liquid inlet channel 6 to the connection line 6a leading to a pulsating liquid source and has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the rear piston part 4, so that between the cylinder part 2 and the piston part 4 a free annular space 7 is formed for the liquid. This annular space 7 is delimited at the front by a seal 8 surrounding the piston part 4.
The front piston part 5 is surrounded by a spiral spring 9, which is arranged in an annular space between the front cylinder part 3 and the front piston part 5 and is located with its front end on an annular flange 10 of the front cylinder part 3 and with its rear end on one in the cylinder part 3 guided shoulder 11 of the rear piston part 4 is supported. In this way, the piston is urged by the spring 9 into its rear position shown in the figure, in which the chamber volume of the cylinder part 2 is smallest.
The cylinder part 3, the seal 8 and the front annular shoulder 29 of the cylinder part 2 are pressed into a bearing sleeve 20. In the front section of this bearing sleeve sits, as an extension of the cylinder part 3, freely rotatable but axially immovable, a sleeve 12 into which the piston part 5 is immersed and in the front end a bushing 14 for the exchangeable insertion of the plug-in part 15 of a treatment instrument, e.g. B. a toothbrush 16 is pressed. This sleeve 12 has a helically curved groove 13 on its circumference, into which a radially protruding pin 18 fastened to the piston part 5 engages. In this way, the reciprocating movement of the piston is converted into an oscillating rotary movement of the sleeve 12 and thus of the toothbrush 16 about its axis. Such motion converters are known and are described, for example, in Swiss Patent No. 471 560.
In order to prevent the piston from rotating, the outer end of the pin 18 also engages in an axial groove 19 of the bearing sleeve 20.
In the housing 1 there is also provided a parallel line for the liquid which short-circuits the hydraulic motor and which can be opened or closed by a bypass valve which can be set by the user.
This parallel line branches off from the annular space 7 and runs through openings 21 in the cylinder part 2, an annular space 22 surrounding the front area of the cylinder part 2, an annular space 24 surrounding the bearing sleeve 20 and delimited by a sliding sleeve 23 that is axially displaceable in the housing 1 and is described in more detail below , which opens into the chamber 25 located in front of the bearing sleeve 20, an annular gap 25a in the front region of the inner circumference of the sleeve 20 and at least one opening 1 2b made in the wall of the sleeve 12 into the interior of the sleeve 12 and the socket 14. The stem of the Toothbrush 16 to be used with the device has an axial channel 17 which opens into the open at a suitable point on the brush handle and / or in the area of the bristle bed.
When a toothbrush is inserted, the described parallel liquid line therefore opens into this open channel 17.
The bypass valve is located between the two annular spaces 22 and 24, the valve seat of which is formed by an O-ring 26 and the movable closure piece by a sleeve 27 with a conical surface 27a, which is attached to the sliding sleeve 23, which is slidably mounted in the housing 1 . The O-ring 26 lies in an annular notch 28 on the circumference of the cylinder part 2 and is supported at the front against the annular shoulder 29 of this cylinder part 2. At the rear end of the sleeve 27, a sliding seal 30 sealing the annular space 22 is attached, which rests on the outer circumference of the cylinder part 2. A spiral spring 32 arranged in the annular space 31 between the cylinder part 2 and the housing 1 normally presses the sleeve 23 and thus the valve closure piece forwards in such a way that the valve is closed by the conical surface 27a resting on the O-ring 26.
At the front end of the sleeve 23 protruding from the housing 1, an actuating ring 33, preferably profiled or corrugated on its outer circumference for better handling, is attached, which partially overlaps the front end of the housing 1 with a rear cylindrical area 34. A seal 35 fastened in the front area of the inner circumference of the sleeve 23 rests on the outer circumference of the sleeve 12.
The bushing 14 has a stepped bore consisting of two cylindrical sections 14a and 14b, the front section 14b of which has a larger diameter than the rear section 14a. An axial groove 37 on the one hand and an annular groove 46 on the other hand are provided on the inner circumference of the front section 14b. The plug part 15 on the handle 16a of the toothbrush 16 has the shape of a stepped cylinder adapted to the stepped bore of the socket 14, the rear section of which has an outside diameter that is practically as large as the inside diameter of the socket section 14a, so that the plug part has a firm and tight fit the socket and inserted or inserted into the socket using a certain amount of force.
can be pulled out of this. An O-ring 38 inserted between the shoulder 12a of the sleeve 12 and the inner end face of the bushing 14 ensures a good seal. The channel 17 of the brush handle 17a extends through the plug part 15 into the interior of the sleeve 12. To achieve a rotationally fixed connection between the plug part 15 and the socket 14, this is provided with a radially protruding pin 36, which when the plug part is inserted into the axial groove 37 of the socket 14 engages. At least the plug part preferably consists of a suitable plastic.
Instead of a toothbrush, a spray nozzle 40 can be placed on the device, as partially shown in the lower half of the figure, which delivers a pulsating jet of liquid to clean the teeth and massage the gums. Since such a nozzle, which is generally angled at its mouthpiece, should be able to rotate freely relative to the housing for easy orientation of the liquid jet, and since, in addition, a spray nozzle must be fastened to the housing particularly reliably against axial tension due to the strong pressure of the pulsating liquid, this is the case The plug part 41 of the nozzle 40 is designed differently than the plug part 15 which ensures a rotationally fixed connection with the brush.
The inner end 42 of the nozzle 40 engages in the rear end of the socket 14, as in the case of the toothbrush plug part 15. To axially block the nozzle 40, the plug part 41 has at least two diametrically opposite, axially parallel inwardly extending and elastically deformable tongues 43 which form a part with the annular plug body pressed onto the nozzle 40 (FIG. 2).
The ver strengthened central area 44 of a tongue 43 serves as an actuator for pressing the plug part; the inner, thin tongue area 43a, which engages in the front widened section 14b of the bushing 14, has a sawtooth-like profile 45 at the inner end in such a way that this profile after insertion of the nozzle 40 by virtue of the elasticity of the tongues 43 in the annular groove 46 on The inner circumference of the socket 14 engages, the radially oriented flank of the profile 45 engaging behind the annular shoulder 47 of the socket body that delimits the annular groove 46. In this way, the nozzle 40 is firmly secured against accidental pulling out or being pushed out as a result of the liquid pressure, but at the same time it is freely rotatable in the socket 14. In order to facilitate the insertion of the plug part 41 of the nozzle 40 into the socket 14, the front inner edge of the socket 14 is beveled.
In this way, when inserting the plug part 41, the tongues 43 are slightly radially compressed as a result of the wedge effect between the beveled surfaces of the socket and the sawtooth profile 45 of the inner tongue end.
The described latching connection can easily be released and the nozzle 40 can be pulled out of the device by radial pressure on the diametrically opposite, reinforced actuating members 44 of the tongues 43.
The upper half of the device in FIG. 1 shows, with the toothbrush 16 attached, the device in its normal position in which the parallel line short-circuiting the hydraulic motor is closed, i.e. closed. H. the sleeve 23 with the valve closure piece 27 is pressed into its front end position under the action of the spring 32. In order to start the hydraulic motor to operate the toothbrush after switching on the pulsating fluid source, it is generally necessary to vent the hydraulic system and, for this purpose, briefly connect the inlet 6 of the hydraulic motor to the unloaded parallel line leading to the outside.
For this purpose, it is sufficient if the user, who usually grips the housing 1, which forms a handle, with his hand, presses the actuating ring 33 at the front end of the housing backwards with his thumb and forefinger, so that the locking piece 27 is lifted off the O-ring 25 and thus the valve is opened. In this position, the liquid entering through the inlet line 6a can pass through the described parallel lines 7, 21, 22, 24, 25, 25a and 12b into the axial channel 17 of the handle of the brush 16 and from there through the mentioned opening 16b in the Toothbrush leak. When the ring 33 is then released and the valve is closed under the action of the spring 32, the pressure of the pulsing liquid entering acts on the piston, which moves forward and enters the liquid resp.
Printing pauses is pushed back into its rest position under the action of the spring 9, so that the toothbrush 16, as described, performs an oscillating movement. The valve can also be opened by the user in the manner described while the hydraulic motor is in operation, in order to flush the teeth with fluid.
In the lower half, as FIG. 1 shows, the device is shown with the valve open, that is to say with the sleeve 23 displaced completely inward. Since this operating position of the device when using a spray nozzle 40, of course, since the hydraulic motor is not required in this case, must be maintained at all times, the nozzle connector part 41 already described with its tongues 43 is also designed in such a way that after the nozzle has been inserted 40 and the locking of the tongues, the sleeve 23 is automatically shifted against the action of the spring 32 into its rear end position and is locked in this position. This eliminates the need for the user to have to constantly push the ring 33 back against the action of the spring 32 during operation of the spray nozzle, which would be very impractical.
For automatic displacement of the sleeve 23 when inserting the plug part 41, this plug part, as shown in FIG. 2, offset by 900 relative to the reinforced actuators 44, has two diametrically opposite shoulders each with a radial contact surface 48, the mean radial dimension of which is from the axis of the nozzle tube 40 the. The radius of the actuating ring 33 corresponds to the sliding sleeve 23. Furthermore, the axial distance between these contact surfaces 48 and the hook profiles 45 of the plug tongues 43 is dimensioned such that it is at least approximately equal to the axial dimension of the socket 14 between the annular groove 46 and the front socket face.
In this way, when inserted into the socket 14, the contact surfaces 48 of the plug part 41 initially push against the outer end face of the actuating ring 33 and push this together with the sleeve 23 inward until the valve is completely open, before the hook profiles 45 of the plug tongues 43 into the annular groove 46 of the socket can engage. This latching shown in FIG. 1 (lower half) not only secures the nozzle 40 against being pulled out, but at the same time also holds the sliding sleeve 23 in the pushed-in position. When the nozzle 40 with its plug part is released from the socket 14 with slight compression of the plug tongues by pressure on the plug sections 44, the sleeve 23 is simultaneously pushed forward again under the action of the spring 32 and the valve is closed.
The hand-held device described is preferably operated with a liquid pump which generates between 2000 and 4000 liquid pulses per minute, preferably around 3000 pulses per minute. With a toothbrush, which then oscillates around its axis at around 50 periods per second, this preferred pulse repetition frequency ensures an optimal massage effect of the gums and good cleaning of the teeth, as well as, when using a spray nozzle, the exit of a pulsed pulse which ensures optimal liquid massage of the gums Liquid jet.
The outlet opening 16b of the axial channel 17 provided in the handle 16a of the toothbrush 16 is preferably arranged and dimensioned in such a way that the briefly escaping liquid jet generally required to vent the hydraulic system and to start the hydraulic motor does not wash away the toothpaste previously applied to the bristles or even splashes away and that the liquid only exits under sufficiently low pressure for this purpose. A valve spring 32 can be dispensed with if the valve closure piece 27 and the sliding sleeve 23 are relieved of pressure. For this purpose, it is only necessary to make the radial projection of the surface 27a of the closure piece 27 just as large as the rear radial surface of the seal 35 attached to the sliding sleeve 23, delimiting the space 25.
In order to keep the sliding sleeve 23 in its two possible end positions defined in this case, two slight latching positions of the sleeve 23 are sufficient. For this purpose, for example, on the inner circumference of the rear section 34 of the actuating ring 33, two projections can be provided at a corresponding axial distance, which with a Recess at the front end of the outer circumference of the housing 1 work together.
The design of the plug-in devices is not limited to the embodiment described, but allows many variants. In particular, the bushing 14 can optionally be designed in two parts, so that the rear section 14a and the front section 14b are separate parts.
Such an embodiment is shown in FIG. 3, specifically in the case of a hand-held device in which the bypass valve can assume any intermediate positions for setting the pressure of the liquid emerging from the nozzle. For this purpose, the sliding sleeve 223 with its front actuating ring 233 is both axially displaceable and rotatable on the housing in a screw guide, so that by rotating the ring 233 the valve closure piece, which is attached to the inner end of the sliding sleeve and in this case is not subject to a return spring, is continuously adjusted can. Such valve designs are described in Swiss Patent No. 515 710 by the same applicant.
Since the actuating ring 233 together with the sliding sleeve 223 executes a spiral movement during the adjustment, an automatic displacement of the valve into its open position when the nozzle is attached is not possible in this case. Therefore, the plug-in device for the instruments is constructed somewhat differently than in the example according to FIG. 1. In the front region of the driven sleeve 212, an inner bush 214a is attached, which is used to tightly receive the rear cylindrical part 215a of the plug 215 of a toothbrush 216 or a toothbrush. of the cylindrical part 242 of the plug 241 of a nozzle tube 240 is used. For the non-rotatable connection of the plug 215 of a toothbrush 216, the plug has at least one radially projecting profile 236 which, when the toothbrush is attached, engages in a corresponding radial hollow profile at the front end 212c of the sleeve 212.
The areas of plug 215 and sleeve 212 that interlock when the toothbrush is attached need only exhibit a suitable deviation from the cylindrical symmetry.
As in the example according to FIG. 1, a ring 238 ensures that the plug is properly sealed. An O-ring 235, which is seated in an annular groove in an annular shoulder 259 of the sleeve, serves to seal the sliding sleeve against the driven sleeve 212.
To engage the tongues 243 of the plug 241 of a nozzle, an outer socket 214b, which is separate from the inner socket 214a and attached to the front end of the actuating ring 233 and which, like the front area of the socket 14 in the example according to FIG. 1, has an inner annular groove 246 is provided. In this case, there is no axial groove. The reinforced plug parts 244 in turn serve to radially compress the plug tongues and thus to release the nozzle. Radial stop surfaces 48 on the plug, as in the example according to FIG. 1, can be omitted.
While the plug 215 of the toothbrush has sufficient play relative to the outer socket 214b and is therefore freely rotatable with respect to this outer socket, the tongues of the plug 241 of the nozzle, which press elastically against the outer socket 214b, generate sufficient friction so that it is on the actuating ring 233 The attached outer bushing 214b prevents rotation of the nozzle when the valve is opened only slightly to generate only a low fluid pressure and the hydraulic motor is therefore possibly driven with weak force. In this case, an oscillating movement of the nozzle would be undesirable as a result of the inner nozzle plug part 242 being carried along by the inner bushing 21 4a.
In addition to the parallel line mentioned, the hand-held devices can also have a return line in the housing that can be connected to the liquid reservoir or to a drain, the bypass valve mentioned being designed as a three-way valve. This valve, which is adjustable in particular by a sliding sleeve mentioned as an actuator, can then assume three positions; In one position, the liquid inlet is connected to the return line with the parallel line being blocked, which corresponds to a zero position in which the user can attach or replace a treatment instrument with the liquid pump running.
At the same time, the hydraulic system is vented in this valve position, so that the hydraulic motor is then directly ready for operation and can start when the valve is moved into a second position in which both the parallel line and the return line are blocked. In a third valve position, with the return line blocked, the parallel line is connected to the inlet for the hydraulic motor; this position is used to supply a plug-on nozzle with the liquid. Such hand tools work with normal toothbrushes without an axial channel for the liquid supply, since the hydraulic system is vented via the mentioned liquid return line.
A connector device suitable for such a hand-held device is described with reference to FIG. 4. The valve closure piece, not shown, is in turn attached to the rear end of the axially displaceable sliding sleeve 423 with its actuating ring 433, and the valve arrangement is made in this case in such a way that in the rear sleeve position I the liquid inlet is connected to the return line while blocking the parallel line, in the sleeve position marked II, the return line and the parallel line are blocked so that the hydraulic motor is in operation, and in the sleeve position III (lower half of FIG. 4) the liquid inlet, with the return line blocked, is connected to the parallel line, which is connected via the openings 442 of the driven sleeve opens into the interior of this sleeve or the socket 414.
This valve arrangement makes it possible to design the plug part 415 of a toothbrush 416 in such a way that when the toothbrush is attached, a radial contact surface 415c of the plug part prevents the possible displacement path of the sleeve 423 forward beyond the middle position II by the front face of the ring 433 or a pressed into this ring and the seal 435 holding bushing 433a in position II on the contact surface 415c, as shown by dash-dotted lines. This prevents the parallel line from being accidentally opened when the toothbrush is attached.
In this case, the rear valve position I represents the zero position in which the user can plug in or replace the desired instrument while the liquid pump is running and in which the hydraulic system is simultaneously vented so that the hydraulic motor starts up immediately when a toothbrush is used. when the valve is moved into position II until the front end of the sleeve rests on the plug surface 415c. Since the parallel line in the housing cannot be opened at all when using a toothbrush, there is no need for a liquid seal at the opening of the housing head in this case.
Therefore, in the example according to FIG. 4, the outer diameter of the rear circumferential region 414c of the bushing 414 is reduced in such a way that the sealing ring 435 on the sliding sleeve is completely relieved in valve positions I and II and even has play in relation to the bushing. Likewise, the inner plug part 415a of the toothbrush plug 415 is only made so short that it does not get into the area of the inner seal 438 in the inserted position.
In the example according to FIG. 4, this sealing ring 438 lies between an annular shoulder of the driven sleeve 412 and a sleeve 41 2c pressed into the front area of this sleeve, which serves to accommodate the inner part of the plug devices of the instruments, while the socket 414 is on the front area the sleeve 412 is pressed on and holds the sleeve 412c in the sleeve 412 with a shoulder pointing radially inward.
If, on the other hand, a nozzle 440 is plugged onto the hand-held device, the correspondingly long inner plug part 442 of the nozzle is sealed by the O-ring 438 with a corresponding deformation of this seal. When the valve is moved to position III for feeding the nozzle with liquid, the seal 435 runs onto the conical surface connecting the two rear circumferential regions of the bushing 414 and thus seals the bushing, as shown in the lower half of FIG 414 against the front sleeve end 433, 433a. In the example according to FIG. 4, the seals 451, 435 and 438 are only stressed when the relevant points actually need to be sealed, otherwise these seals are unloaded, so that their service life is increased.