DE10221021B4 - Zahnbürstenkopf für eine elektrische Zahnbürste - Google Patents

Abstract

Zahnbürstenkopf für eine elektrische Zahnbürste, mit einem beweglichen Borstenträger (7), der ein Borstenfeld (10) trägt, einem Antriebselement (15) zum oszillierenden Antreiben des Borstenträgers (7), sowie einer Druckfluidvorrichtung (17), die eine Druckfluidleitung (19) und eine Ventileinrichtung aufweist, zur Beaufschlagung der zu reinigenden Zähne mit Druckfluid, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfluidleitung (19) zumindest abschnittsweise von einem elastischen Schlauch gebildet ist, und die Ventileinrichtung aus einem Knickventil (25) besteht, das von dem Antriebselement (15) betätigbar ist und den Druckfluidstrom pulsierend beschränkt und freigibt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnbürstenkopf für eine elektrische Zahnbürste, mit einem beweglichen Borstenträger, der ein Borstenfeld trägt, einem Antriebselement zum oszillierenden Antreiben des Borstenträgers, sowie einer Druckfluidvorrichtung, die eine Druckfluidleitung und eine Ventileinrichtung aufweist, zur Beaufschlagung der zu reinigenden Zähne mit Druckfluid.
• Es wurden bereits Zahnbürsten vorgeschlagen, bei denen neben den Borsten Druckluftdüsen vorgesehen sind, um zusätzlich zur Reinigungswirkung der Borsten die Zähne und Zahnzwischenräume mit Druckluft zu reinigen, insbesondere haftende Partikel wegzublasen und auch eine gewisse Massagewirkung zu erreichen. Die Druckschrift US 3,823,710 zeigt eine Handzahnbürste, bei der aus einem frontseitigen, neben dem Borstenfeld angeordneten Druckluftkopf ein pulsierender Luftstrom austritt, der durch eine Tandem-Diaphragmapumpe erzeugt wird. Der Druckluftkopf ist mit einem Druckluftkanal im Stiel der Zahnbürste verbunden, die an ihrem Handteil über einen Schlauch mit der Druckluftpumpe verbunden ist. In der Druckschrift US 3,178,754 wird weiterhin bereits eine elektrische Zahnbürste mit Druckluftvorrichtung vorgeschlagen. Im Handteil der Zahnbürste ist eine Luftpumpe vorgesehen, die Druckluft in das Innere des sich bewegenden Zahnbürstenkopfs leitet. Unter dem Borstenträger ist eine Druckfluidkammer ausgebildet, in der sich der von der Kolbenpumpe kommende, pulsierende Luftdruck vergleichmäßigt und durch Austrittsdüsen in das Borstenfeld als im wesentlichen gleichförmiger Luftstrom austritt.
• Aus der US 5,321,866 A und der EP 0992224 A2 sind elektrische Zahnbürsten bekannt, die einen beweglichen Borstenträger, der ein Borstenfeld trägt, ein Antriebselement zum oszillierenden Antreiben des Borstenträgers, sowie eine Druckfluidvorrichtung zur Beaufschlagung der zu reinigenden Zähne mit Druckfluid aufweisen. Die Druckfluidvorrichtung weist eine Druckfluidleitung, eine Ventileinrichtung und eine Kolbenpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten auf.
• Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zahnbürstenkopf der genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll mit einfachen Mitteln ein effizienter Druckfluidstrom zur Verbesserung der Zahnreinigung erreicht werden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Zahnbürstenkopf gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Erfindungsgemäß weist die Druckfluidvorrichtung eine zumindest abschnittsweise von einem elastischen Schlauch gebildete Druckfluidleitung und ein Knickventil auf, das von dem Antriebselement betätigbar ist und den Druckfluidstrom pulsierend beschränkt und freigibt. Durch die an die Antriebsbewegung des Borstenträgers gekoppelte Ventileinrichtung kann unabhängig von der Art der Druckfluidquelle eine pulsie rende Druckfluidbeaufschlagung der Zähne erreicht werden. Über eine mechanische Verbindung zu dem Antriebsstrang des Zahnbürstenkopfs, der die Motorbewegung auf das Borstenfeld überträgt, öffnet und schließt die Ventileinrichtung, so dass oszilierend der Strömungsquerschnitt, der dem Druckfluid zur Verfügung steht, verändert wird.
• Grundsätzlich könnten auch andere Ventiltypen Verwendung finden, die z.B. mittels Ventilschieber oder anderer beweglicher Teile den Strömungsquerschnitt der Druckfluidzufuhr bzw. des Druckfluidaustritts beschränken und freigeben. Die Verwendung eines Knickventils ist jedoch eine besonders einfache und dennoch effiziente Lösung, die mit kostengünstigen Mitteln einen pulsierenden Luftstrom erzeugen kann.
• Durch das pulsartig ausströmende Fluid, vorzugsweise Luft werden insbesondere Zahnzwischenräume besser gereinigt, da leicht haftende Partikel weggeblasen werden. Zudem wird verwendete Zahnpasta bis in die Zahnzwischenräume geblasen, so dass sie tief wirken kann und nicht nur die Oberfläche reinigt. Schließlich wird durch die Blasenbildung das Zahnfleisch besser stimuliert sowie die Durchblutung angeregt.
• Vorzugsweise wird des Schlauch von der oszillierenden Bewegung des Borsten trägers abgeknickt.
• In Weiterbildung der Erfindung ist die Druckfluidleitung zusammen mit dem den Borstenträger antreibenden Antriebsstrang im Inneren eines den Borstenträger tragenden Bürstenrohres angeordnet. Vorzugsweise ist die Druckfluidleitung dabei separat von dem Bürstenrohr ausgebildet und an einer Innenwandung des Bürstenrohres entlanggeführt. Hierdurch kann ein an sich herkömmliches Bürstenrohr eines Zahnbürstenkopfs nachgerüstet werden bzw. ein identisches Bürstenrohr sowohl für einen Zahnbürstenkopf ohne Druckfluidzufuhr als auch mit Druckfluidzufuhr Verwendung finden, so dass Werkzeugkosten niedrig gehalten werden können. An einem stirnseitigen Ende des Bürstenrohrs, mit dem dieses an den Handteil einer elektrischen Zahnbürste angekuppelt wird, kann die Druckfluidleitung ein Druckquellenanschlussstück aufweisen. Bei Ausbildung der Druckfluidleitung als elastischer Schlauch, kann dies einfach das Ende des Schlauches sein, das aufgrund seiner elastischen Ausbildung ohne eigene Dichteinrichtungen auf ein komplementäres Anschlussstück am Handteil aufgesteckt werden kann. Das bürstenrohrseitige Druckquellenanschlussstück ist vorzugsweise in axialer Richtung des Bürstenrohr ausgerichtet, so dass es beim Aufstecken des Bürstenrohrs auf den Handteil der Zahnbürste von selbst an den handteilseitigen Druckfluidanschluss ankuppelt.
• Mit ihrem anderen Ende ist die Druckfluidleitung an einen zentralen Druckfluidanschluss des Borstenträgers anschließbar. Der Borstenträger besitzt vorzugsweise eine Verteilerkanalanordnung, über die das über den zentralen Druckfluidanschluss des Borstenträgers einströmende Druckfluid verteilt und zu einer Mehrzahl von Druckfluiddüsen an der Oberfläche des Borstenträgers geleitet wird. Die düsenförmigen Druckfluidaustrittsöffnungen sind vorzugsweise im Borstenfeld verteilt und können sich im wesentlichen parallel zu der Borstenlängsrichtung erstrecken, so dass das austretende Druckfluid parallel zu den Borsten ausströmt.
• Um die Fertigung des Borstenträgers und der in dessen Inneren vorgesehenen Verteilerkanalanordnung zu vereinfachen, kann der Borstenträger geteilt ausgebildet sein und ein Oberteil sowie ein Unterteil besitzen, die aufeinandergesetzt werden können. In der Trennebene zwischen Ober- und Unterteil kann eine Verteilkammer ausgebildet sein, von der einerseits eine Vielzahl von Druckfluidkanälen zu den Austrittsöffnungen führen und die andererseits über einen Zufuhrkanal mit dem zentralen Druckfluidanschluss des Borstenträgers verbunden ist. Der Borstenträger kann durch diese geteilte Ausbildungen in einfacher Weise spritzgegossen werden.
• Vorzugsweise ist der Borstenträger im wesentlichen tellerförmig und um eine zu der vom Borstenträger definierte Ebene sowie zur Längsrichtung des Bürstenrohres etwa senkrechten Drehachse oszillierend drehbar an dem Bürstenrohr gelagert. Der Druckfluidanschluss des Borstenträgers ist vorzugsweise an seiner Unterseite im Inneren des Bürstenrohres vorgesehen und erstreckt sich nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung radial zur Drehachse des Borstenträgers, so dass der daran angeschlossene, flexible Druckfluidschlauch bei Drehung des Borstenträgers entsprechend hin und her bewegt wird. In vorgegebenem Abstand vom Druckfluidanschluss des Borstenträgers ist der Druckfluidschlauch dann an der Innenwandung des Bürstenrohrs befestigt, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Schlauchstücks zwischen dem Druckfluidanschluss des Bor stenträgers und der Befestigungsstelle an der Innenwandung des Bürstenrohres dort zu einem Knicken des Druckfluidschlauches führt.
• Weitere Einzelleiten und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen.
• In den Zeichnungen zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch eine elektrische Zahnbürste mit einer auswechselbaren Aufsteckbürste, die einen rotatorisch oszillierend antreibbaren Borstenträger sowie eine Druckluftvorrichtung zur Beaufschlagung der Zähne mit Druckluft aufweist, nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, und
• 2 einen Längsschnitt durch die Aufsteckbürste aus 1 in einer vergrößerten Darstellung, die die Druckfluidvorrichtung zeigt.
• Die in 1 gezeigte elektrische Zahnbürste besteht aus einem Handteil 1, auf das ein Bürstenteil 2 aufsteckbar ist. In dem Handteil 1 ist ein Elektromotor 3 angeordnet, der von einem Energiespeicher 4 in Form von auswechselbaren Batterien versorgt wird und über einen Schalter 5 ein- und ausschaltbar ist.
• Der Bürstenteil 2 umfasst ein Bürstenrohr 6, das stirnseitig auf das Handteil 1 aufsteckbar ist. An dem dem Handteil 1 gegenüberliegenden Ende des Bürstenrohres 6 ist ein teller- bzw. scheibenförmiger Borstenträger 7 drehbar gelagert, und zwar um eine Drehachse 8, die sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 9 des Bürstenrohres 6 und im wesentlichen senkrecht zu der von dem Borstenträger 7 definierten Ebene erstreckt. Auf dem Borstenträger 7 ist ein von einer Vielzahl von Borstenbüscheln 11 gebildetes Borstenfeld 10 vorgesehen.
• Der Borstenträger 7 wird um die Drehachse 8 rotatorisch oszillierend angetrieben. Hierzu ist der Borstenträger 7 über einen Antriebsstrang 12 mit dem Motor 3 verbindbar. Wie 1 zeigt, umfasst der Antriebsstrang 12 in der gezeichneten Ausführung ein an den Motor 3 angeschlossenes Getriebe 13, dessen Ausgangswelle 14 mit einem bürstenkopfseitigen Antriebselement 15, das sich im Inneren des Bürstenrohres 6 erstreckt, kuppelbar ist. Das Antriebselement 15 in dem Bürstenrohr 6 ist einerseits beim Aufstecken des Bürstenrohrs 3 auf das Handteil 1 mit der Ausgangswelle 14 kuppelbar. Andererseits ist das Antriebsele ment 15 mit dem Borstenträger 7 gekuppelt, um diesen rotatorisch oszillierend um die Drehachse 8 in an sich bekannter Weise anzutreiben.
• Der Zahnbürstenkopf 16 besitzt ferner eine Druckluftvorrichtung 16, mittels derer die von dem Borstenfeld 10 zu putzenden Zähne mit Druckluft beaufschlagt werden können. Die Druckfluidvorrichtung 17 in dem Zahnbürstenkopf 16 ist mit einer Druckfluidquelle 18 kuppelbar, die in der gezeichneten Ausführungsform eine Pumpe im Inneren des Handteils 1 ist. Es versteht sich, dass gegebenenfalls auch eine außerhalb des Handteils 1 vorgesehene Druckluftquelle Verwendung finden kann. Bevorzugt ist jedoch ein Luftverdichter im Inneren des Handteils 1, der Druckluft von etwa 0,75 bar bereitstellt.
• Die Druckfluidvorrichtung 19 wird im folgenden anhand der 2 näher erläutert. Im Inneren des Bürstenrohrs 6 ist ein flexibler Druckluftschlauch 19 vorgesehen, der an der Innenwandung des Bürstenrohres 6 in axialer Richtung entlanggeführt ist und mittels Halteclipsen 20 an dem Bürstenrohr 6 befestigt sein kann. Im Bereich des Verbindungsabschnitts 21 des Bürstenrohrs 6, mit dem dieses auf den Handteil 1 aufgesteckt werden kann, erstreckt sich der Druckluftschlauch 19 in axialer Richtung im wesentlichen parallel zur Längsachse 9 des Bürstenrohrs 6, so dass der Druckluftschlauch 19 mit seinem Ende 22, das einen Anschlussabschnitt bildet, auf einen handteilseitigen Druckluftanschluss 23 aufgesteckt werden kann, wenn die Aufsatzbürste auf den Handteil 1 aufgesteckt wird. Der handteilseitige Druckluftanschluss 23 steht mit der Druckluftpumpe 18 in Verbindung.
• Der Druckluftschlauch 19 führt zum Kopfabschnitt des Bürstenrohres, wo er an einen Druckluftanschluss 24 des Borstenträgers 7 angeschlossen ist. Wie 2 zeigt, erstreckt sich der Druckluftanschluss 24 des Borstenträgers 7 im Inneren des Bürstenrohres 6 radial von der Drehachse 8 des Borstenträgers 7 weg. Von dem Druckluftanschluss 24 führt der Druckluftschlauch 19 zur Wandung des Bürstenrohres 6, an der der Druckluftschlauch 19 befestigt ist. Dabei ist dem Druckluftschlauch 19 ein Knickventil 25 zugeordnet, das etwa in dem Abschnitt des Druckluftschlauches 19 liegt, in dem der Druckluftschlauch 19 von dem Druckluftanschluss 24 kommend die Innenwandung des Bürstenrohres 6 erreicht.
• Der im wesentlichen scheibenförmige Borstenträger 7 ist zweiteilig ausgebildet. Ein Unterteil 26 ist in dem Bürstenrohr 6 drehbar gelagert und weist den Druckluftanschluss 24 auf. Ein Oberteil 27, das in etwa scheibenförmig ausgebildet ist, sitzt auf dem Unterteil 26, wobei zwischen dem Oberteil 27 und dem Unterteil 26 eine Druckluftkammer 28 gebildet ist, die in etwa in der Trennebene zwischen den beiden Teilen 26 und 27 des Borstenträgers liegt. Die Druckluftkammer 28 ist einerseits durch einen Druckluftkanal in dem Unterteil 26 mit dem Druckluftanschluss 24 verbunden. Andererseits ist die Druckluftkammer 28 durch eine Vielzahl von Druckluftkanälen in dem Oberteil 27 mit Druckluftaustrittsöffnungen 29 an der Oberseite des Borstenträgers 7 verbunden. Die Austrittsöffnungen 29 sind vorzugsweise über das Borstenfeld 10 verteilt, so dass Druckluft im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Borsten des Borstenfeldes 10 in das Borstenfeld 10 eingeblasen wird.
• Dabei erzeugt bei Betrieb der Zahnbürste die Druckluftpumpe 18 in dem Handteil 1 einen Druckluftstrom, der über den Druckluftanschluss 23 in den Druckluftschlauch 19 gelangt. Der Druckluftschlauch 19 leitet den Druckluftstrom in den Borstenträger 7, über dessen Austrittsöffnungen 29 die Druckluft die jeweils gerade geputzten Zähne beaufschlagt. Der Borstenträger 7 führt hierbei eine rotatorisch oszillierende Bewegung um die Drehachse 8 aus, wobei die Antriebsbewegung des Borstenträgers 7 den daran angeschlossenen Druckluftschlauch hin- und herbewegt und im Bereich des Knickventils 25 abwechselnd abknickt und entknickt, so dass ein pulsierender bzw. pulsartiger Luftstrom aus dem Borstenträger 7 austritt.

Claims (6)

1. Zahnbürstenkopf für eine elektrische Zahnbürste, mit einem beweglichen Borstenträger (7), der ein Borstenfeld (10) trägt, einem Antriebselement (15) zum oszillierenden Antreiben des Borstenträgers (7), sowie einer Druckfluidvorrichtung (17), die eine Druckfluidleitung (19) und eine Ventileinrichtung aufweist, zur Beaufschlagung der zu reinigenden Zähne mit Druckfluid, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfluidleitung (19) zumindest abschnittsweise von einem elastischen Schlauch gebildet ist, und die Ventileinrichtung aus einem Knickventil (25) besteht, das von dem Antriebselement (15) betätigbar ist und den Druckfluidstrom pulsierend beschränkt und freigibt.
2. Zahnbürstenkopf nach Anspruch 1, wobei der Schlauch (19) mit dem Borstenträger (7) verbunden ist, derart, dass der Schlauch (19) von der oszillierenden Bewegung des Borstenträgers (7) periodisch abgeknickt wird.
3. Zahnbürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckfluidleitung (19) im Inneren eines den Borstenträger (7) tragenden Bürstenrohrs (6) angeordnet, vorzugsweise separat von dem Bürstenrohr (6) ausgebildet und an einer Innenwandung des Bürstenrohrs (6) geführt ist, und ein Druckquellenanschlußstück (22) der Druckfluidleitung (19) an einem stirnseitigen Ende des Bürstenrohrs (6) zum Ankuppeln an einen Druckquellenanschluß eines Zahnbürstenhandteils (1) vorgesehen ist.
4. Zahnbürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Borstenträger (7) einen zentralen Druckfluidanschluss (24) sowie eine Mehrzahl von Druckfluidaustrittsöffnungen (29) aufweist, die über eine Verteilerkanalanordnung (28) im Inneren des Borstenträgers (7) mit dem zentralen Druckfluidanschluss (24) des Borstenträgers (7) verbunden sind, wobei vorzugsweise der Borstenträger (7) in ein Oberteil (27) und ein Unterteil (26) geteilt ist und in der Trennebene zwischen Ober- und Unterteil eine Druckfluidverteilkammer (28) ausgebildet ist.
5. Zahnbürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Borstenträger (7) im wesentlichen teller- oder scheibenförmig ausgebildet ist und um eine zum Borstenträger (7) in etwa senkrechte Drehachse (8) oszillierend drehbar an dem Bürstenrohr (6) gelagert ist, sowie an seiner Unterseite im Inneren des Bürstenrohrs (6) einen vorzugsweise radial zur Drehachse (8) angeordneten Druckfluidanschluss (24) aufweist, an dem ein flexibler Druckfluidschlauch (19) angeschlossen ist, der im Inneren des Bürstenrohrs (6) befestigt und zwischen Borstenträger (7) und Bürstenrohr (6) mit einem Knickventil (25) versehen ist.
6. Elektrische Zahnbürste mit einem Zahnbürstenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche.