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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen und die Verwendung derselben.
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Insbesondere handelt es sich um eine Vorrichtung zum Putzen von Zähnen und angrenzendem Zahnfleisch.
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Die Verwendung von Bürsten für die Reinigung von Zähnen und Zahnfleisch ist seit langem bekannt, wobei manuelle Zahnbürsten verwendet werden, mit den unterschiedlichsten Borstenformen und Borstenanordnungen, wobei die Borsten beispielswiese in der einfachsten Variante orthogonal vom Träger abstehen, bei etwas aufwändigeren Designs aber gegeneinander geneigt zu Borstenbündeln zusammengefasst sein können und zudem auch unterschiedliche Längen besitzen können.
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Darüber hinaus sind elektrische Zahnbürsten bekannt, bei denen beispielsweise ein kreisförmig rund scheibenartig ein Borstenträger eine Mehrzahl von Borstenbüscheln aufweist, welche sich orthogonal von diesem wegerstrecken und um eine Hochachse alternierend Rotationsbewegungen durchführen.
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Ferner ist es bekannt, einen Bürstenkopf mit Schwingungen auszubilden.
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Allen Verfahren ist gemeinsam, dass der Verwender mit einem Handteil die Bürsten in den Mundraum einführt und im Mundraum über die Zahnflächen und zum Teil auch über das angrenzende Zahnfleisch führt.
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Hierbei werden Verwender von elektrischen Zahnbürsten mittlerweile derart unterstützt, dass durch Schall, Licht oder Vibrationssignale angezeigt wird, wie bzw. wann zu putzen ist und insbesondere wann von den einzelnen Quartalen im Mundraum zu wechseln ist.
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Darüber hinaus besitzen einige elektrische Zahnbürsten auch eine Andruckkontrolle um sicherzustellen, dass der Druck beim Putzen nicht zu groß ist, was insbesondere in Verbindung mit abrasiven Bestandteilen in der Zahnpasta zu einem erhöhten Abrieb führen würde.
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Bei den genannten wohlbekannten Ausführungsformen ist von Nachteil, dass hierbei nicht genau geputzt wird und oft die Benutzer keine Schulung in der Verwendung dieser Zahnreinigungsvorrichtungen erhalten und insofern ein Potenzial dafür vorhanden ist, hier falsch zu putzen.
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Dieses falsche Putzen kann dazu führen, dass bestimmte Bereiche nicht ausreichend geputzt werden, während andere Bereiche gegebenenfalls überputzt werden und hierdurch einem erhöhten Verschleiß, beispielsweise von Zahnmaterial, ausgesetzt sind.
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Darüber hinaus ist bei manuellen Zahnbürsten und auch bei elektrischen Zahnbürsten von Nachteil, dass das sehr empfindliche Zahnfleisch oft nicht richtig behandelt wird und insbesondere entweder zu wenig geputzt wird, so dass Biofilm in den Taschen verbleibt, welcher dort schädlich ist oder insbesondere das Zahnfleisch ebenfalls gereizt wird oder durch falsche Putzführung oder auch nicht abgestimmte Borsten geschädigt wird.
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Dies führt bekanntermaßen zu Paradontitis und kann im Weiteren zu einer ernsthaften Erkrankung führen.
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Darüber hinaus ist es mit herkömmlichen Vorrichtungen schwer, die Interdentalzwischenräume, das heißt die Zwischenräume zwischen den Zähnen, richtig zu erfassen und dort eine Reinigung durchzuführen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung zu Verfügung zu stellen, mit der die manuelle Zahnreinigung bzw. die Zahnreinigung mit Bürsten soweit automatisiert wird, dass der Reinigungserfolg verbessert wird und das Potenzial zur Schädigung deutlich verringert wird.
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Die Aufgabe wird mit einer Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, eine Vorrichtung mit zumindest einem C-förmigen, sogenannten Shuttle auszubilden, welche so bemessen ist, dass damit die Zähne und das anliegende Zahnfleisch eines Kieferasts umgriffen werden können. Dieses zumindest C-förmige Shuttle ist mit zwei oder drei, insbesondere beweglichen Reinigungsköpfen ausgebildet. Jeder dieser Reinigungsköpfe ist Träger einer Mehrzahl von Reinigungsfilamenten, welche zusammen eine Reinigungsfilamentanordnung landläufig auch Bürste genannt ausbilden.
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Die Vorrichtung mit dem zumindest einem C-förmigen Shuttle kann über die Zähne eines Kieferastes geführt werden, wobei dabei die Reinigungsköpfe die Zähne und das anliegende Zahnfleisch reinigen.
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Hierbei kann das C-förmige Shuttle an einer Bewegungseinrichtung angeordnet ein, welche das Shuttle automatisiert über die Zähne führt und hierbei dafür sorgt, dass die Zähne von zu mindestens zwei, besser von drei Seiten gleichzeitig gereinigt werden.
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Das Shuttle kann mit Dichtlippen bestückt werden, die so ausgebildet sind, dass ein Raum innerhalb der nach innen weisenden Wandungen des Shuttles elastisch zu den Zähnen und dem angrenzenden Zahnfleisch abgeschlossen wird und somit einen abgeschlossenen Behandlungsraum für die jeweilig umschlossenen Zähne bilden. Die Reinigungsköpfe befinden sich dementsprechend innerhalb des Behandlungsraumes.
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Durch die Ausbildung des zumindest C-förmigen Shuttles ist eine lokal selektive Reinigung von Oberflächen, wie der Zähne, Zahnzwischenräume und des Zahnfleisches möglich.
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Die Selektivität wird zum Beispiel auch durch Steuerung der Intensität der Putzbewegung, der Verweildauer und des reinigenden Ortes der Reinigungsköpfe gewährleistet.
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Insbesondere sind die Reinigungsköpfe, die auf die Zahnflanken einwirken, so ausgebildet, dass sie eine drehende (rotierende) oder drehend-alternierende Bewegung durchführen können. Eine drehend alternierende Bewegung bedeutet, dass die Reinigungselemente sich in eine Richtung drehen und die Drehrichtung nach einem vorgegebenen Drehbetrag anschließend in die entgegengesetzte Richtung umgekehrt wird und wieder zurück. Eine solche alternierende Bewegung kann mit einer festgelegten Frequenz erfolgen.
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Zudem kann ein Reinigungskopf mit einer entsprechenden Bewegungseinrichtung entlang der Zahnhochachse bewegt werden, d.h., beispielsweise von einem Zahnfleischbereich über den Bereich der Zahnfleischtaschen über eine Zahnflanke hin zur Zahnkrone und zurück.
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Die Reinigungsintensität sowie die Reinigungsdauer können dem entsprechend auch angepasst werden, indem die Geschwindigkeit der Shuttlebewegung über die Zähne einerseits, die Geschwindigkeit der Drehung der Reinigungselemente andererseits, aber auch deren Bewegung über die Zähne bzw. deren Verweildauer abgestimmt werden kann. Hierdurch kann einerseits der Energieverbrauch optimiert werden und andererseits die Reinigung dort konzentriert werden, wo sie - gegebenenfalls durch entsprechende Detektionsmethoden ermittelt - am intensivsten sein muss.
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In einer Ausführungsform ist das Shuttle nicht als C-förmiges Gehäuse, sondern als doppelt C-förmiges Gehäuse mit gegenüberliegenden Öffnungen so ausgebildet, dass jeweils eine obere und untere Zahnreihe je eines oberen und unteren Kieferasts gleichzeitig gereinigt werden können.
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Dem entsprechend sind dann in jedem der C-förmigen Shuttleteile die entsprechenden zwei bis drei Reinigungsköpfe ausgebildet. Die durch die Reinigungsfilament der Reinigungsköpfe, also Reinigungsfilamentanordnungen der Reinigungsköpfe aufgebrachten Scher- und Druckkräfte, werden durch die rotatorische oder alternierende Bewegung der Filamente der Reinigungsköpfe auf die zu reinigenden Oberflächen übertragen.
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Erzeugt werden diese Bewegungen durch die Bewegungen der jeweiligen Reinigungsköpfe, wobei die Scherkräfte dadurch erhöht werden können, dass Partikel an die zu reinigende Oberfläche gebracht werden.
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Dies kann beispielsweise mittels spezieller Reinigungsflüssigkeiten oder Zahnpasten geschehen.
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Sind die Shuttles mit den bereits erwähnten Dichtlippen ausgebildet, gelingt es, dass die Reinigungsflüssigkeit oder die Zahnpasta insbesondere in dem zu reinigenden Bereich gehalten wird und eine vorgegebene Konzentration besitzt.
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Die Reinigungsköpfe weisen insbesondere einen scheibenartigen Grundkörper auf, an oder auf dem die Filamente aufgebracht sind.
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Die Filamente sind dabei vorzugsweise rotationssymmetrisch angeordnet.
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Der oder die Reinigungsköpfe können mittels einer motorischen Antriebseinrichtung in entsprechende Rotation oder alternierende Rotation versetzt werden. Die Verstellbarkeit oder Verschiebbarkeit der Reinigungsköpfe entlang der entsprechenden Wandung des C-förmigen Shuttles wird vorzugsweise einzeln und unabhängig bewerkstelligt, wobei beispielsweise eine pneumatische, hydraulische oder elektromotorische Verstellung möglich ist.
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Hierdurch kann ein Reinigungskopf, der für die Reinigung einer Zahnflanke und des anliegenden Zahnfleisches vorgesehen ist von einem unteren Bereich des Zahnes, wo er auch auf das Zahnfleisch einwirkt in Richtung zur Zahnkrone und zurück verschobenen werden. Auch diese Bewegung wird vorzugsweise als Auf- und Abbewegung alternierend durchgeführt. Sofern eine Detektionseinrichtung unterschiedliche Verschmutzungsgrade an einem Zahn erfasst hat, kann beispielsweise an einer solchen Stelle eine höhere Verweilzeit eingestellt werden, sofern eine automatisierte individuelle Verstellung vorgesehen ist. Dieses setzt voraus, dass die Shuttles mit entsprechenden Einrichtungen gesteuert über die Zähne bewegt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es zudem möglich, dass die Reinigungsköpfe nicht nur in der jeweiligen Ebene der Trägerplatte rotieren oder oszillieren, es ist zudem möglich, dass die Köpfe eine gerichtete Verschiebung zur Reinigungsfläche hin oder oszillierende Bewegung zur Reinigungsfläche und von dieser weg ausführen.
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Die anderen entsprechenden rotierenden bzw. oszillierenden Bewegungen quer zur Hochachse („Drehung der Bürste“) können somit überlagert werden. Die Verschiebung oder Oszillation senkrecht zur Hochachse der Filamente bzw. quer zur ersten Rotationsrichtung ermöglicht eine eintauchende Verschiebung oder Oszillation, welche insbesondere im Bereich der Zahnzwischenräume vorteilhaft ist.
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Die Filamentanordnungen können hierbei, wie bereits ausgeführt, eine rotationssymmetrische Form haben.
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Vorzugsweise entspricht die rotationssymmetrische Form grundlegend einem Kegel. In Ausführungsformen kann die kegelige Form neben einer geraden Flanke auch konvexe oder konkave Flanken besitzen, welche, wie bereits ausgeführt, dann konvex oder konkav rotationssymmetrisch sind.
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Zusätzlich können radial umlaufend durch etwas vorstehende Filamente oder Borsten Filamentkränze ausgebildet sein.
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Zudem können innerhalb der Filamentanordnung Filamente unterschiedlicher Härte bzw. Steifigkeit verwendet werden. Insbesondere können die Filamentkränze mit Filamenten gebildet werden, die sich von der Härte oder Steifigkeit der übrigen Filamente unterscheiden, also weicher oder härter sind, oder einen abweichenden Durchmesser haben oder deren Filamentende eine abweichende Form, Rundung oder Kontur besitzt.
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Darüber hinaus kann im Bereich der Basis ebenfalls rotationssymmetrisch ein nach oben au-ßen reichender Filamentkranz aus einzelnen Filamenten oder in mehreren Reihen angeordneten Filamenten angeordnet sein. Bei einer solchen Ausführungsform hat sich herausgestellt, dass insbesondere die Zahnfleischtaschen das Zahnfleisch in besonders guter Weise gereinigt und massiert werden. Insbesondere dieser Filamentkranz mit Filamenten gebildet werden, die sich von der Länge, der Härte oder Steifigkeit der übrigen Filamente unterscheiden, also weicher oder härter sind, oder einen abweichenden Durchmesser haben oder deren Filamentende eine abweichende Form, Rundung oder Kontur besitzt. Insbesondere kann bei den Filamenten dieses Filamentkranzes eine Einstellung derart erfolgen, dass das empfindliche Zahnfleisch möglichst wenig belastet wird. Insofern können diese Filamente eine verringerte Biegesteifigkeit aufweisen und sicher zu gehen, dass die Enden der Filamente nicht in das weiche Gewebe einstechen.
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Wie bereits ausgeführt, kann die Anwendung des Geräts dadurch erfolgen, dass der Benutzer beispielsweise eine Reinigungsflüssigkeit oder Zahnpasta in eines oder alle Shuttles gibt, und insofern analog zu einer Zahnbürste handelt. Anschließend wird das Shuttle im eingeschalteten Zustand mit einem Handstück analog zu einer elektrischen Zahnbürste über die Zähne geführt. Das Gerät kann sich hierbei insbesondere durch die Art und Form der Filamentanordnungen der Reinigungsfläche anpassen, wobei die Shuttles gegebenenfalls Leit- und Führungselemente besitzen, mit welchen die Shuttles an den Zähnen entlanggeführt werden, ohne dass zu großer Druck oder Verkantungen durch den Verwender erfolgen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform gibt der Benutzer die Reinigungsflüssigkeit in alle Shuttles und führt das Gerät in den Mund ein, wobei die Shuttles selber in diesem Fall vom Gerät automatisch über die Zähne geführt werden, so dass die Shuttles hierbei an einer Trägereinheit bewegbar angeordnet sind.
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Bei wieder einer weiteren Ausführungsform führt der Benutzer das Gerät mit einer Träger- und Bewegungseinrichtung in den Mund, wobei dann vom Gerät das oder die Shuttles automatisch über die Zähne geführt werden. Während des Führens über die Zähne kann vom Gerät automatisch Reinigungsflüssigkeit in die Shuttles abgegeben werden. In diesem Fall können zudem erhobene geometrische oder lokalisierende Daten vom Gerät verwendet werden um die Reinigung zu spezifizieren und die konkrete Situation anzupassen. Dies bedeutet, dass das Gerät eine, mehrere oder alle Maßnahmen der Reinigungsköpfe aus der folgenden nicht abschließenden Gruppe durchführt:
- - Rotationsgeschwindigkeit
- - Rotationsfrequenz
- - Verschiebung zur Reinigungsoberfläche
- - Oszillation zur Reinigungsoberfläche
- - Druck auf die Reinigungsoberfläche
- - Eintauchen in Zahnzwischenräume
- - Verweilzeit an einem Ort
- - Art der Reinigungsflüssigkeit
- - Menge der Reinigungsflüssigkeit
- - Weg der Verschiebung zur Reinigungsoberfläche/Zahnzwischenraum.
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Die Erfindung betrifft somit insbesondere eine Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen, wie Zähnen, Zahnzwischenräumen und angrenzendem Zahnfleisch, wobei die Reinigungsvorrichtung ein Shuttle umfasst, welches U- oder C-förmig zum Umgreifen eines Teilbereichs einen Kieferastes ausgebildet ist, wobei ein Reinigungsraum von dem Shuttle eingeschlossen wird, wobei sich von den, den Reinigungsraum begrenzenden Wandungen dreh- oder oszillierbare Filamentanordnungen in den Reinigungsraum erstecken.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass zumindest eine Filamentanordnung die in den Reinigungsraum ragt entlang der Erstreckung einer Wandung reversibel verschiebbar ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Shuttle den Reinigungsraum zumindest von drei Seiten umschließt und mit einer Grundplatte ausgebildet ist, wobei von der Grundplatte sich orthogonal und parallel zueinander zwei in der Draufsicht abgerundet dreieckig ausgebildete Gehäusewangen erstrecken.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Gehäusewangen in sich hohl als Gehäuse ausgebildet sind und die nach innen weisende und den Reinigungsraum begrenzende erste Wandung und eine äußere Gehäusewandung aufweisen, so dass die erste innere Wandung und die äußere Gehäusewandung somit die Gehäusewange ausbilden.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Grundplatte in sich hohl als Gehäuse ausgebildet ist und zum Reinigungsraum hin die innere Wandung aufweist, welche im Wesentlichen orthogonal zu den inneren Wandungen der Gehäusewangen verläuft.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Shuttle mit der Grundplatte drehbar in einer Trägerplatte gelagert ist, wobei die Trägerplatte mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Reinigungsvorrichtung entlang eines Kieferastes ausgebildet ist oder mit einem Handstück zur Bewegung entlang eines Kieferastes mechanisch gekoppelt ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Trägerplatte im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet, wobei die kreisringförmige Trägerplatte in einem Bereich ein von einer Kreisringaussenfläche abragenden Antriebsstutzen aufweist, der von der Kreisringaußenfläche absteht, wobei der Antriebsstutzen sich insbesondere von der Kreisringaußenfläche weg erstreckt und als rohrförmige Aufnahme von Antriebswellen dient und an einem freien Ende eine entsprechende Kopplung für ein Handstück oder eine Bewegungseinrichtung aufweist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass an der Trägerplatte zwei Shuttles angeordnet sind, welche diametral in unterschiedliche Richtungen weisen und zur Reinigung und Aufnahme der Zähne je eines Kieferastes von Ober- und Unterkiefer ausgebildet sind.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die beiden Shuttles unabhängig voneinander oder miteinander gekoppelt um die durch die Mitte der Grundplatte und den Reinigungsraum durch die Trägerplatte gehende Hochachse drehbar und mechanisch antreibbar sind.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass zur Reinigung einer dreidimensionalen Oberfläche und insbesondere zur Reinigung von Zähnen und insbesondere auch dem angrenzenden Zahnfleisch in jedem Shuttle eine Mehrzahl von Reinigungsköpfen angeordnet sind, wobei jeder Reinigungskopf zumindest eine ebene Trägerplatte aufweist, wobei die Trägerplatte je eine Filamentanordnung trägt, welche bürstenartig in den Reinigungsraum gerichtet ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Filamentanordnung mit der Trägerplatte ausgebildet ist oder die Filamente der Filamentanordnung einzeln oder in Bündeln in das Material der Trägerplatte eingeschossen oder in sonstiger Weise in dieser gelagert sind.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Filamentanordnung rotationssymetrisch ausgebildet ist und insbesondere als zylinderstumpfförmige Rundbürste, kalottenartige, kegelige oder kegelstumpfförmige Rundbürste mit oder ohne vorstehende Filamentkränze ausgebildet ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Trägerplatte mit der jeweiligen Filamentanordnung in je einer Gehäusewange und in der Grundplatte zumindest um die Hochachse drehbar gelagert ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass zur drehbaren Lagerung sowohl in der Grundplatte als auch in den Gehäusewangen Durchgriffsöffnungen ausgebildet sind, welche jeweils ein entsprechender Antriebsstutzen der Trägerplatte aufnehmen.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Antriebsstutzen an einem freien Ende einen entsprechenden Antrieb, beispielsweise ein Zahnrad oder eine Antriebsnut zur Aufnahme eines Zahnriemens aufweist, wobei wenn der Antriebsstutzen als Zahnrad ausgebildet ist, es sich um ein Stirnrad, ein Kegelrad oder ein zylindrisches Rad handelt, welches von entsprechenden Antriebsmitteln, wie einem weiteren Stirnrad, einem Zahnrad oder einem Kegelrad antreibbar ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Durchgriffsöffnungen in den Seitenwangen als längliche Schlitze derart ausgebildet sind, dass die jeweilige Trägerplatte mit der Filamentanordnung auch entlang der Gehäusewangen bzw. der ersten inneren Wandung verschieblich bewegbar ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Trägerplatte mit Filamentanordnung, welche in der Grundplatte angeordnet ist, in einer schlitzartigen Durchgriffsöffnung verschieblich angeordnet ist, so dass eine Verschiebung zwischen den Gehäusewangen ermöglicht ist, so dass beim Reinigen der Zahnkrone eine Querbewegung zur eigentlichen Reinigungsfortschrittsbewegung entlang der Zahnreihe ermöglicht ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Grundplatte mit Filamentanordnung, welche in der Grundplatte ausgebildet ist, zu den Grundplatten mit Filamentanordnung, die in den Gehäusewandungen angeordnet sind, bezogen auf die Bewegungsrichtung entlang der Zahnreihe, versetzt angeordnet ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass um eine oszillierende verschiebende Bewegung der Trägerplatten entlang der ersten Wandung in den Gehäusewangen zu erlauben, die Trägerplatten mit den Antriebsstutzen so ausgebildet sind, dass die Antriebsstutzen den Zahnriemen aufnehmen können, wobei der Zahnriemen über eine Spannvorrichtung verfügt, mit der der Zahnriemen quer zur Bewegungsrichtung entlang der Durchgriffsöffnung spannbar ist, so dass im gespannten Zustand die Trägerplatte jeweils benachbart zur Grundplatte in den Gehäusewangen ruht.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass mittels mechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder anderer Mittel und insbesondere je einer Kolben-Zylinder-Einheit die jeweilige Trägerplatte in der Gehäusewange weg von der Grundplatte bewegbar angeordnet ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass an einem freien Ende der Kolben-Zylinder-Einheit der Antriebstutzen des Reinigungskopfes drehbar gehalten und gelagert ist.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass bei einer mechanischen Ausgestaltung des Antriebes die Bewegungen des Shuttle und der Trägerplatten mit Filamentanordnung über unterschiedliche Antriebswellen bewerkstelligt werden.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Antriebswellen konzentrisch geführt und in dem Antriebsstutzen drehbar gelagert sind.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine erste Welle ausgebildet ist zumindest eine der Trägerplatten zu rotieren oder zu oszillieren und eine zweite Welle ausgebildet ist um eine oszillierende Bewegung des zumindest einen Shuttle um dessen Hochachse auszuführen.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:
- 1: Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung mit einem Shuttle mit zwei C-förmigen Reinigungsshuttles;
- 2: ein Grundgehäuse in einer teilgeöffneten Ansicht mit einem Blick auf die Antriebseinrichtung;
- 3: die Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsköpfen in einer teil-freigeschnittenen perspektivischen Ansicht;
- 4: die Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsköpfen in einer weiteren teilfreigeschnittenen perspektivischen Ansicht;
- 5: die Antriebseinrichtung von der Seite in einer ersten Stellung;
- 6: die Antriebseinrichtung von der Seite in einer weiteren Stellung;
- 7: ein Shuttle nach 1 in einer teilfreigeschnittenen Seitenansicht
- 8: eine Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung mit einem C-förmigen Shuttle mit freigestelltem Antrieb der Filamentanordnungen
- 9: eine Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung mit einem C-förmigen Shuttle.
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Eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 besitzt zumindest ein sogenanntes Shuttle 2.
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Ein Shuttle ist hierbei ein im Querschnitt U- förmiges (1) oder C-förmiges Gehäuse ( 9), welches zumindest einen Reinigungsraum 3 von drei Seiten umschließt und mit einer Grundplatte 4 ausgebildet ist.
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Von der Grundplatte 4 erstrecken sich orthogonal und parallel zueinander zwei in der Draufsicht abgerundet dreieckig ausgebildete Gehäusewangen 5. Die Gehäusewangen 5 besitzen eine nach innen weisende erste Wandung 6 und eine äußere Gehäusewandung 7. Die erste innere Wandung 6 und die äußere Gehäusewandung 7 bilden somit die Gehäusewange 5. Die Gehäusewangen 5 verjüngen sich von der Grundplatte 4 weg.
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Die Grundplatte 4 ist in sich hohl ebenfalls als Gehäuse ausgebildet und besitzt zum Reinigungsraum 3 hin eine innere Wandung 8 auf, welche orthogonal zu den Wandungen 6 verläuft.
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Das Shuttle 2 ist mit der Grundplatte 4 drehbar in einer Trägerplatte 9 gelagert. Die Trägerplatte 9 ist beispielsweise im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet, wobei die kreisringförmige Trägerplatte 9 in einem Bereich ein von der Kreisringaussenfläche 10 abragenden Antriebsstutzen 11 aufweist, der von der Kreisringaußenfläche absteht 10. Der Antriebsstutzen 11 kann hierbei, wie in 1 und 9 gezeigt, flach rechteckig im Querschnitt ausgebildet sein und sich insbesondere von der Kreisringaußenfläche 10 weg erstrecken und hierbei insbesondere - wie bei bekannten elektrischen Zahnbürsten nicht unüblich - als rohrförmige Aufnahme von Antriebswellen 12 dienen und an einem freien Ende (nicht gezeigt) eine entsprechende Kopplung für ein Handstück (nicht gezeigt) aufweisen.
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An der Trägerplatte 9 können, wie in 1 gezeigt, auch zwei Shuttles 2 angeordnet sein, deren Aufbau grundsätzlich identisch ist, welche jedoch diametral in unterschiedliche Richtungen weisen und zur Reinigung und Aufnahme der Zähne eines Ober- und Unterkiefers dienen. Die beiden Shuttles 2 können hierbei unabhängig voneinander oder miteinander gekoppelt um die durch die Mitte der Grundplatte und den Reinigungsraum 3 durch die kreisringförmige Trägerplatte 9 gehende Hochachse drehbar sein.
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Zur Reinigung einer dreidimensionalen Oberfläche und insbesondere zur Reinigung von Zähnen und insbesondere auch dem angrenzenden Zahnfleisch sind in jedem Shuttle eine Mehrzahl von Reinigungsköpfen 12 angeordnet. Jeder Reinigungskopf 12 weist zumindest eine ebene Trägerplatte 13 auf. Die Trägerplatte 13 trägt je eine Filamentanordnung 14, welche bürstenartig in den Reinigungsraum 3 gerichtet ist. Hierbei kann die Filamentanordnung einstückig mit der Trägerplatte 13 ausgebildet sein. Die Filamente 15 der Filamentanordnung 14 können aber auch in bekannter Weise in das Material der Trägerplatte 13 eingeschossen bzw. in dieser gelagert sein. Die Filamentanordnung 14 kann dabei vielerlei Formen annehmen. Insbesondere kann die Filamentanordnung 14 nach Arte einer Rundbürste ausgebildet sein.
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Die Trägerplatte 13 mit der jeweiligen Filamentanordnung 14 ist in je einer Gehäusewange 5 und in der Grundplatte 4 zumindest um die Hochachse drehbar gelagert. Hierzu sind sowohl in der Grundplatte 4 als auch in den Gehäusewangen 5 zumindest Durchgriffsöffnungen 24 ausgebildet, durch welche jeweils ein entsprechender Antriebsstutzen 16 hindurchragt.
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Der Antriebsstutzen 16 ist beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und besitzt an seinem freien Ende 17 einen entsprechenden Antrieb, beispielsweise ein Zahnrad 17 oder eine Antriebsnut 17 zur Aufnahme eines Zahnriemens 18. Ist der Antriebsstutzen als Zahnrad ausgebildet, kann es sich um ein Stirnrad, ein Kegelrad oder ein zylindrisches Rad handeln, welches von entsprechenden Antriebsmitteln, wie einem weiteren Stirnrad, einem Zahnrad oder einem Kegelrad angetrieben wird.
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Sind in einer Reinigungsvorrichtung 1 in der Grundplatte 4 und in den Gehäusewangen 5 eine Trägerplatte 13 mit je einer Filamentanordnung 14 angeordnet und sind diese drehbar angetrieben, kann somit mit einem Shuttle ein Zahn von allen Seiten gereinigt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest die Durchgriffsöffnungen 24 in den Seitenwangen 5 als längliche Schlitze derart ausgebildet, dass die jeweilige Trägerplatte 3 mit der Filamentanordnung 14 auch entlang der Gehäusewangen 5 bzw. der ersten inneren Wandung 6 entlangbewegt werden können.
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Bei einer solchen Ausführungsform ist von Vorteil, dass die Filamentanordnungen 14, als Bürsten dem entsprechend über die Hochachse des Zahns an der Zahnflanke entlanggeführt werden können und insbesondere beispielsweise von einem an die Krone angrenzenden Seitenbereich des Zahnes bis zum Bereich der Zahnfleischtaschen und darüber hinausbewegt werden können. Eine solche Bewegung ist vorzugsweise mit einer Vorschubbewegung des Shuttles derart gekoppelt, dass alle Bereiche des Zahnes, der Zahnzwischenräume und des angrenzenden Zahnfleisches während des Reinigungsvorganges gereinigt werden.
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Die Trägerplatte 13 mit Filamentanordnung 14, welche in der Grundplatte 4 angeordnet ist, kann hierbei ebenfalls verschieblich angeordnet sein, so dass eine Verschiebung zwischen den Gehäusewangen 5 stattfindet, so dass beim Reinigen der Zahnkrone eine Querbewegung zur eigentlichen Reinigungsfortschrittsbewegung entlang der Zahnreihe stattfindet. Hierdurch kann die Reinigungsintensität gesteigert werden.
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Um zu verhindern, dass die Filamentanordnungen 14 miteinander kollidieren, kann die Grundplatte 13 mit Filamentanordnung 14, welche in der Grundplatte 4 ausgebildet ist, zu den Grundplatten 13 mit Filamentanordnung 14, die in den Gehäusewandungen 6 angeordnet sind, bezogen auf die Bewegungsrichtung entlang der Zahnreihe, versetzt angeordnet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Trägerplatte 13, welche in der Grundplatte 4 ausgebildet ist, quer beweglich ist.
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Um eine oszillierende Bewegung entlang der ersten Wandung 6 in den Gehäusewangen 5 zu erlauben, sind insbesondere die Trägerplatten 13 mit den Antriebsstutzen 17 so ausgebildet, dass die Antriebsstutzen 17 den Zahnriemen 18 aufnehmen können.
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Der Zahnriemen 18 verfügt dabei über eine Spannvorrichtung 20, mit der der Zahnriemen quer zur Bewegungsrichtung entlang der Durchgriffsöffnung 24 gespannt wird, so dass im gespannten Zustand die Trägerplatte 13 jeweils benachbart zur Grundplatte 4 in den Gehäusewangen 5 ruht. Mittels mechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder anderer Ansteuermechanismen und insbesondere je einer Kolben-Zylinder-Einheit 25 kann gegen die Spannung der Spannvorrichtung die Spannvorrichtung 20 die jeweilige Trägerplatte 13 in der Gehäusewange 5 weg von der Grundplatte 4 bewegt werden. Hierzu ist an einem freien Ende 26 der Kolben-Zylinder-Einheit 25 insbesondere eine Aufnahme 27 für eine Nabe 28 des Antriebstutzens 16 vorhanden, mit dem der Reinigungskopf 12 drehbar gelagert ist.
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Bei einer entsprechenden mechanischen Ausgestaltung können diese Bewegungen über unterschiedliche Antriebswellen 29a, 29b bewerkstelligt werden, welche in dem Antriebsstutzen 11 drehbar gelagert sind (3). Hierbei ist eine erste Welle 29a beispielsweise dafür da, die Trägerplatten 13 entsprechend der Pfeilrichtungen 21 drehend zu bewegen, wobei die Bewegung auch oszillierend sein kann. Eine zweite, als Hohlwelle um die erste Welle 12a herum angeordnete Welle 29b ist beispielsweise für eine oszillierende Bewegung der Shuttle um deren Hochachse ausgebildet (3) entsprechend der Pfeilrichtung 22. Die durch die Pfeile 21, 22 dargestellten Bewegungsrichtungen sind durch die unabhängig voneinander drehbaren Wellen 29a, 29b frei überlagerbar.
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Insbesondere kann eine Oszillation der Shuttles um die Hochachse der Grundplatte 9 insbesondere im Bereich der Interdentalräume zu einer Reinigung der Zahnzwischenräume und der angrenzenden Bereiche des Zahns führen und insbesondere eine Art Einstechbewegung der Flanken der Filamentanordnung bewirken.
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Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass die Zähne und das angrenzende Zahnfleisch in einem Ablauf mit einem C-förmigen Shuttle von allen Seiten, d.h. sowohl die Zahnkrone als auch die Zahnflanken, die Zahnzwischenräume und das angrenzende Zahnfleisch mit rotierenden oder oszillierenden Bürsten bzw. Filamentanordnungen gereinigt werden können, wodurch eine maximale Effizienz der Reinigung gewährleistet wird.
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Wird eine derartige Reinigung mit zuvor gewonnenen Erkenntnissen kombiniert, bei denen beispielsweise Verschmutzungsgrade über die zu reinigende Fläche aufgetragen sind, kann die Reinigung zudem an Stellen konzentriert werden, welche einer besonderen Reinigung bedürfen, während andere Stellen gegebenenfalls kürzer gereinigt werden, um einen übermäßige Reinigungsverschleiß zu vermeiden.