DE10029674A1 - Zahnbürste - Google Patents
ZahnbürsteInfo
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
- A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
- A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
- A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
- A61C17/3436—Rotation around the axis perpendicular to the plane defined by the bristle holder
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Abstract
Zahnbürsten sind häufig mit einem Bürstenkopf (5) versehen, der zur Erhöhung der Reinigungswirkung eine oszillierende Bewegung ausführt. Die Einrichtung beruht auf der Aufgabe, eine möglichst einfache Anordnung zu schaffen, mit der eine solche Bewegung erzeugt werden kann. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, eine von einem Elektromotor angetriebene flexible Welle (11) mit zwei Segmentzahnrädern (12, 13) zu versehen. Die jeweiligen Zahnabschnitte sind gegeneinander versetzt, so dass jeweils nur ein Zahnrad mit einem Kronenrad (17) auf dem Bürstenkopf (5) im Eingriff steht. Da das eine Zahnrad (13) vor der Rotationsachse (16) des Bürstenkopfes (5) und das andere Zahnrad (12) dahinter angeordnet ist, ergibt sich bei einer kontinuierlichen Drehung der Welle (11) eine oszillierende Bewegung des Bürstenkopfes (5).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnbürste mit einem
Handgriff und einem Stiel in dessen Verlängerung, wobei
am freien Ende des Stiels eine Bürste um eine in etwa
senkrecht zum Stiel ausgerichtete Rotationsachse drehbar
gelagert ist, und mit einer einen Antrieb und eine Welle
aufweisenden Einrichtung, um die Bürste in eine um die
Rotationsachse oszillierende Bewegung zu versetzen, wobei
der Antrieb im Betrieb die Welle kontinuierlich antreibt.
Zahnbürsten werden mit einem schnell um eine Rotati
onsachse oszillierenden Bürstenkopf versehen, um die
Zahnreinigung zu verbessern. Es sind schon die verschie
densten Vorschläge hinsichtlich der Frage unterbreitet
worden, wie diese Oszillation mit möglichst einfachen
Mitteln erreicht werden kann.
Hier soll nur beispielhaft auf die WO 96/37164 verwiesen
werden: Der Bürstenkopf besteht aus einem dickeren zylin
drischen Grundkörper, in dessen Seitenwand sich eine
Längsnut befindet. In diese greift ein Stift ein, der
seitlich abgesetzt an dem Ende einer Welle befestigt ist,
so dass der Stift auf einer Kreisbahn um die Welle läuft,
wenn diese von einem Elektromotor angetrieben wird. Wäh
rend einer halben Umdrehung liegt er an der einen Nutwand
an und nimmt dabei den Bürstenkopf in die eine Drehrich
tung mit, während der nächsten halben Umdrehung liegt er
unter Mitnahme des Bürstenkopfes in die andere Richtung
an der anderen Nutwand an. Die Nut-Stift Kombination kann
als ein Getriebe angesehen werden. Nachteilig bei dieser
Ausführung ist, dass der Oszillationshub nicht beliebig
geändert werden kann, da die Höhe der Nut am Bürstenkopf
dem Durchmesser der Kreisbahn, die den Oszillationshub
bestimmt, entsprechen muss. Der Bürstenkopf kann aber
nicht beliebig dick ausgeführt werden. Außerdem unterlie
gen insbesondere die Nutwände einem Verschleiß, so dass
nach einiger Betriebszeit, der Bürstenkopf nicht mehr
gleichmäßig der Drehung der Welle folgt, sondern Still
standszeiten auftreten, wenn der Stift über einen Leerweg
von der einen zur anderen Wand gelangen muss.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit einfachen
Mitteln eine Zahnbürste mit einem oszillierenden Bürsten
kopf darzustellen, bei dem über die gesamte Betriebsdauer
eine gleichbleibende oszillierende Bewegung des Bürsten
kopfes erfolgt, die frei von Leerbewegungen ist.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
zwischen der Welle und dem Bürstenkopf ein erstes Ge
triebe und ein dazu paralleles zweites Getriebe angeord
net sind, wobei mit dem ersten Getriebe eine Drehung des
Bürstenkopfes in die eine und mit dem zweiten Getriebe
eine Drehung in die andere Richtung hervorgerufen wird,
und dass die Getriebe zeitlich abwechselnd die Drehbewe
gung der Welle in eine Rotation des Bürstenkopfes in die
eine bzw. andere Richtung übersetzen.
Die Frequenz der Oszillation, das heißt die zeitliche Ab
folge der Getriebeeingriffe, die den Wechsel der Rotati
onsrichtung des Bürstenkopfes bewirken, kann am einfach
sten durch die Winkellage der Welle gesteuert werden. So
kann zum Beispiel mit jeder halben Umdrehung der Welle
die Rotationsrichtung des Bürstenkopfes gewechselt wer
den.
Eine Möglichkeit, ein solches Doppelgetriebe darzustel
len, besteht darin, dass jedes einzelne Getriebe ein Seg
mentzahnrad aufweist, wobei diese hintereinander auf der
Welle befestigt sind. Unter ein Segmentzahnrad soll ein
Zahnrad verstanden werden, das auf einem bestimmten Um
fangsabschnitt mit Zähnen versehen ist, während der Rest
des Umfanges frei von Zähnen ist.
Damit nur jeweils ein Segmentzahnrad im Eingriff mit ei
nem mit dem Bürstenkopf gekoppelten Abtriebszahnrad in
Verbindung steht, wird vorgeschlagen, dass die Seg
mentzahnräder jeweils einen Winkel von weniger als 180°
in Umfangsrichtung auf der Welle einnehmen und um 180°
gegeneinander versetzt sind.
Eine unmittelbare Kraftübertragung zwischen den Seg
mentzahnrädern und dem Abtriebszahnrad erhält man, wenn
dieses unmittelbar mit dem Bürstenkopf verbunden ist.
Dazu muss die Welle durch den Stiel der Zahnbürste ver
laufen und die Segmentzahnräder müssen sich am freien
Ende der Welle oberhalb des Bürstenkopfes befinden.
Ein solches Abtriebszahnrad kann aus gezahnten Abschnit
ten an der Oberseite des Bürstenkopfes bestehen, die um
180° versetzt auf einem Kreis um die Rotationsachse des
Bürstenkopfes liegen. Vorzugsweise sind die gezahnten Ab
schnitte zu einem Kronenrad geschlossen, so dass der
Bürstenkopf in den Kopf des Stieles eingesetzt werden
kann, ohne auf die Orientierung achten zu müssen.
Wie üblich wird der Antrieb von einem Elektromotor gebil
det, der im Handgriff angeordnet ist. Die Welle ist fle
xibel ausgeführt und ist durch den Stiel bis zum Bürsten
kopf geführt. Dies ermöglicht es, vorgefertigte Bauein
heiten bestehend aus dem Antrieb, der Welle und den Seg
mentzahnrädern zu verwenden.
Damit die Segmentzahnräder während des Betriebs mit dem
Kronenrad im Eingriff bleiben, muss die Welle an mindes
tens einer Stelle nahe den Zahnrädern gelagert sein.
Eine einfache Lagerung der Welle im Abstand zum
Wellenende, bei der die Segmentzahnräder dem Wellenende
näher sind als das Lager (fliegende Lagerung), ist von
Vorteil, da dann die Welle bei jedem Neueingriff eines
Segmentzahnrades in das Kronenrad, den dabei entstehenden
Stoß durch seitliches Nachgeben abfangen kann.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu.
Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine
davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine Zahnbürste mit einem in oszillierende
Bewegung versetzbaren Bürstenkopf,
Fig. 2 eine Baueinheit in der Zahnbürste für den
Antrieb des Bürstenkopfes,
Fig. 3 ein Getriebe gemäß der Erfindung.
Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Die darge
stellte Zahnbürste 1 besteht aus einem Handgriff 2, einem
daran anschließenden Stiel 3 und einem Bürstenkopf 5.
Dieser ist drehbar in einem Kopf 4 am freien Ende des
Stiels 3 gelagert. Dazu befindet sich, was nicht näher
dargestellt ist, am Bürstenkopf 5 ein umlaufender Rand,
der von einer Nut im Rand einer Öffnung am Kopf 4 umfasst
ist. Im Handgriff 2 befindet sich ein Motor 6 und ein
Energiespeicher 7 (Akku oder Batterie), der dem Motor 6
mit Strom versorgt. Der Handgriff 2 ist wie üblich mit
Griffmulden 8 und mit einem Schalter 9, um den Motor 6 in
Betrieb setzen zu können, versehen. Der Handgriff 2 und
der Stiel 3 bilden ein aus zwei Halbschalen bestehendes
Gehäuse.
Die Ausgangswelle 10 des Motors 6 ist, wie dies die Fig.
2 zeigt, mit einer flexiblen Welle 11 gekoppelt, die an
ihrem Ende zwei Segmentzahnräder 12, 13 trägt, deren
Funktion weiter unten näher erläutert werden soll. Kurz
vor dem Wellenende, in einem noch etwas größeren Abstand
zum Ende der Welle als die Segmentzahnräder 12, 13, be
findet sich auf der Welle 11 eine Lagerscheibe 14, die in
entsprechenden Nuten im Stiel 3 läuft. Der Motor 6 und
die flexible Welle 11 mit den Segmentzahnrädern 12, 13
und der Lagerscheibe 14 bilden eine Baueinheit, die in
die eine Halbschale eingelegt wird. Diese Halbschale wird
anschließend von der anderen geschlossen, um das aus dem
Handgriff 2 und dem Stiel 3 gebildeten Gehäuse zu kom
plettieren. Der Motor 6 befindet sich dann im Handgriff 2
und die flexible Welle 11 erstreckt sich durch den Stiel
3 bis zum Kopf 4, so dass sich die Segmentzahnräder 12,
13 über der dortigen Öffnung im Kopf 4 befinden, in der
der Bürstenkopf 5 eingeclipst ist. Unmittelbar vor der
Öffnung befinden sich an der Innenseite der Halbschalen
Nuten, die die Lagerscheibe 14 aufnehmen. Das absolute.
Endstück der Welle selbst ist nicht gelagert, so dass das
Wellenende mit den Segmentzahnrädern 12, 13 seitlich aus
weichen kann.
Zur Erläuterung des Antriebskonzeptes wird auf die Fig. 3
Bezug genommen. Der Bürstenkopf 5 besteht aus einem
Grundkörper 15 in der Art einer Scheibe. An der einen
Seite des Grundkörpers 15 befinden sich senkrecht vom
Grundkörper abstehende Bürsten 15a und an der anderen
Seite befindet sich ein konzentrisch zur Achse des Grund
körpers angeordnetes Kronenrad 17 mit mehreren Zähnen.
Wie schon erläutert wird der Grundkörper in die Öffnung
am Stiel eingeclipst und ist damit um die Achse 16 des
Grundkörpers 15 drehbar am Stiel 3 gelagert, die damit
die Rotationsachse 16 des Bürstenkopfes 5 bildet. Die
Segmentzahnräder 12, 13 befinden sich nun oberhalb des
Bürstenkopfes 5, wobei entweder das eine oder das andere
Segmentzahnrad 12, 13 mit seinen Zähnen in das Kronenrad
17 eingreift.
Die Segmentzahnräder 12, 13 haben einen Öffnungswinkel
von etwas weniger als 180° und sind um 180° gegeneinander
versetzt. Öffnungswinkel bedeutet in diesem Zusammenhang,
dass ein entsprechender Umfangsbereich mit Zähnen verse
hen ist, während der andere frei von solchen ist. Der
Zahnbereich kann in die Zähne des Kronenrades 17 eingrei
fen und damit den Bürstenkopf 5 antreiben. Ein Seg
mentzahnrad bildet zusammen mit dem dazugehörigen Ab
schnitt des Kronenrades jeweils ein Getriebe. Befindet
sich der zahnlose Bereich über dem Kronenrad 17, ist das
jeweilige Getriebe außer Eingriff und es findet keine
Kraftübertragung statt. Parallel zur Welle 11 betrachtet
hat jedes Segmentzahnrad 12, 13 sein eigenes Segment, das
heißt, dass die jeweiligen Zahnbereiche nicht überlappen
und nicht beide Segmentzahnräder 12, 13 gleichzeitig in
das Kronenrad 17 eingreifen können.
Die Segmentzahnräder 12, 13 sind außerdem auf der Welle
11 voneinander beabstandet, so dass das eine Segmentzahn
rad 13 vor der Rotationsachse 16 und das andere Seg
mentzahnrad 12 hinter dieser in dem Kronenrad 17 kämmt.
Dies hat zur Folge, dass bei einer kontinuierlichen Dre
hung der Welle (gleichbleibende Drehrichtung (Pfeil 18))
der Bürstenkopf 5 von dem einem Segmentzahnrad in die
eine Richtung und von dem anderen Segmentzahnrad in die
andere Richtung mitgenommen wird, also eine oszillierende
Bewegung um die Rotationsachse 16 ausführt, wie dies mit
dem Doppelpfeil 19 angedeutet ist. Durch Abstimmung der
Anzahl der Zähne, der Durchmesser der Segmentzahnräder
12, 13 und des Kronenrades 17 lässt sich der Oszillati
onshub und die Gleichmäßigkeit der Rotation des Bürsten
kopfes 5 einstellen.
1
Zahnbürste
2
Handgriff
3
Stiel
4
Kopf
5
Bürstenkopf
6
Motor
7
Energiespeicher
8
Griffmulden
9
Schalter
10
Ausgangswelle
11
Welle
12
Segmentzahnrad
13
Segmentzahnrad
14
Lagerscheibe
15
Grundkörper
15
a Bürsten
16
Rotationsachse
17
Kronenrad
18
Pfeil
19
Doppelpfeil
Claims (9)
1. Zahnbürste mit einem Handgriff und einem Stiel in des
sen Verlängerung, wobei am freien Ende des Stiels eine
Bürste um eine in etwa senkrecht zum Stiel ausgerichtete
Rotationsachse drehbar gelagert ist, und mit einer einen
Antrieb und eine Welle aufweisenden Einrichtung, um die
Bürste in eine um die Rotationsachse oszillierende Bewe
gung zu versetzen, wobei der Antrieb im Betrieb die Welle
kontinuierlich antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Welle (11) und dem Bürstenkopf (5) ein
erstes Getriebe (12, 17) und ein dazu paralleles zweites
Getriebe (13, 17) angeordnet sind, wobei mit dem ersten
Getriebe (12, 17) eine Drehung des Bürstenkopfes (5) in
die eine und mit dem zweiten Getriebe (13, 17) eine Dre
hung in die andere Richtung hervorgerufen wird, und dass
die Getriebe (13, 17; 12, 17) zeitlich abwechselnd die
Drehbewegung der Welle (11) in eine Rotation des Bürsten
kopfes (5) in die eine bzw. andere Richtung übersetzen.
2. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Wechsel der Rotationsrichtung des Bürstenkopfes
(5) durch die Winkellage der Welle (11) steuerbar ist.
3. Zahnbürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Getriebe ein Segmentzahnrad (12, 13) aufweist,
wobei diese hintereinander auf der Welle (11) befestigt
sind.
4. Zahnbürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Segmentzahnräder (12, 13) jeweils einen Winkel
von weniger als 180° in Umfangsrichtung auf der Welle
(11) einnehmen und um 180° gegeneinander versetzt sind.
5. Zahnbürste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (11) durch den Stiel (3) der Zahnbürste
verläuft und die Segmentzahnräder (12, 13) sich am freien
Ende der Welle (11) oberhalb des Bürstenkopfes (5) befin
den.
6. Zahnbürste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Segmentzahnräder in gezahnte Abschnitte (17) an
der Oberseite des Bürstenkopfes (5) eingreifen, die um
180° versetzt auf einem Kreis um die Rotationsachse (16)
des Bürstenkopfes (5) liegen.
7. Zahnbürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die gezahnten Abschnitte zu einem Kronenrad (17) ge
schlossen sind.
8. Zahnbürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) im Handgriff
(2) angeordnet ist und dass die Welle (11) flexibel aus
geführt und durch den Stiel (3) bis zum Bürstenkopf (5)
geführt ist, wo sie an mindestens einer Stelle gelagert
ist.
9. Zahnbürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das Wellenende mit den Segmentzahnrädern (12, 13)
fliegend gelagert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000129674 DE10029674A1 (de) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | Zahnbürste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000129674 DE10029674A1 (de) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | Zahnbürste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10029674A1 true DE10029674A1 (de) | 2002-01-03 |
Family
ID=7645949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000129674 Withdrawn DE10029674A1 (de) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | Zahnbürste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10029674A1 (de) |
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WO2004100709A3 (en) * | 2003-05-12 | 2005-02-10 | Colgate Palmolive Co | Powered toothbrush with curved neck and flexible shaft |
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2000
- 2000-06-23 DE DE2000129674 patent/DE10029674A1/de not_active Withdrawn
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AU2004238361B2 (en) * | 2003-05-12 | 2010-05-27 | Colgate-Palmolive Company | Powered toothbrush with curved neck and flexible shaft |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
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