DE1632391A1 - Ultraschall-Zahnpflegeapparat fuer den persoenlichen Gebrauch und Verfahren zum Zaehneputzen mittels eines solchen Apparates - Google Patents

Ultraschall-Zahnpflegeapparat fuer den persoenlichen Gebrauch und Verfahren zum Zaehneputzen mittels eines solchen Apparates

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DE1632391A1
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ultrasonic
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DE19681632391
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English (en)
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Lewis Balamuth
Arthur Kuris
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Cavitron Corp
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/20Power-driven cleaning or polishing devices using ultrasonics

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Description

  • Ultraschall-Zahnpflegeapparat für den persönlichen Gebrauch und Verfahren zum Zähneputzen mittels eines solchen Apparates Die Erfindung betrifte Mundpflegeapparate, insbesondere einen Ultraschsil-Zahnpflegeapparat für den regelmä#lgen prsönlichen Hausgebrauch sowie ein Verfahren zum Zähneputzen mittels eines solchen Apparates.
  • In den letzten Jahrzehnten wurde die Bedeutung der oralen Gesundheit für das physische Gesamtwohlbefinden des Menschen erkanat und wurden erhebliche Fortschritte in der professionellen und persönlichen Zahnpflege gemacht.
  • Im Zusammenhang mit periodischen Untersuchungen und BeRandlungen durch berufsmä#ige Zahnheilkundige wurde festgestellt, daß die zu Hause persönlich vorgenommene regelmäßige Zahnpflege erheblichen Putzen mit sich bringt. So wurde beispielsweise allgemein erkannt, daß durch regelmä#iges Zähne bürsten, besonders nach jeder Mahlzeit, Speisereste entfernt werden, die gewöhnlich an den Zähnen hängen bleiben und, wenn sie nicht entfernt werden, Zahnverfall und dentale Karies verursachen. Bei richtiger Anwendung wird durch regelmäßiges Zahnbürsten auch eine gute Durchblutung des gingivalen Gewebes erreicht und dadurch die Wahrscheinlichkeit gingivaler Erkrankungen - eine der Hauyptursachen frühzeitigen Zahnverlustes - verringert. Von vielleicht weniger ausschlaggebender, jedoch immer noch erheblicher Bedeutung ist die Tatsache, aaß durch regelmä#iges Bürsten Flacken entfernt und der Glanz der Zöhne erhöht werden, was zur ansprechenden äu#eren Erscheinung des Menschen beiträgt.
  • Bis vor einigen Jahren erfolgte die persönliche Zahnpflege ausschlie#lich durdch Bürsten von Hand, im allgemeinen mit irgendeiner Zahnpasta oder dergl. Die Wirksamkeit dieser Praxis hängt weitgehend von der Ausdauer des Einzelnen bei der Durchführung der nötigen Handbewegungen über den erforderlichen Zeitraum ab. Ein richtiger Zahnbürsten, das zweimal am Tag oder noch öfter vorgenommen werden sollte, erfordert eine bestimmte manuelle Geschicklichkeit sowie Geduld. Besonders Kinder schätzen es wenig, sich einer solchen Mühe zu unterziehen, und den Eltern gelingt es nur mit großer Strenge, ihre Sprößlinge zur richtigen Zahnpflege zu erziehen. Ferner ist es äußerst schwierig, wenn nicht unmöglich, mit einer gewöhnlichen Zahnbürste in die engen Zwischenräume zwischen den Zähnen einzudringen und so die' interproximalen Bereiche frei von Speiseresten zu halten oder Fremdstoffe, die am gingivalen Scheitel, d,, am Zahnfleischrand eingefangen sind, zu entfernen In den letzten Jahren wurden die manuell betätigten Zahnbürsten in zunehmendem Maße durch motorisch angetriebene Zahnbürstaparate ersetzt. Diese Apparate, die in zahlreichen Ausführungsformen vorhanden sind, bestehen sämtlich im Prinzip aus einem durch eine Batterie oder vom 60 Hz-Netzstrom gespeisten Eliktromotor und einem vom Motor angetriebenen Bürstenelement. Dabei kann das Bürstenelement eine Drehbewegung, eine Längsbewegung oder eine Schwingbewegung, und zwar entweder longitudinal und/oder transversal, voll-Führen. Bei sämtlichen bekannten Geräten dieser Art erfolgt die Bewegung des eigentlichen Bürstenkopfes mit einer Geschwindigkeit, die auf die übliche Netzfrequenz, z.B. 60 Hz bezogen ist, so daß sich das Bürstenelement z.B. etwa 60 bis 120 mal pro Sekunde bewegt.
  • Derartige motorisch angetriebene Zahnbürsten bringen eine Reihe von Vorteilen gegenüber gewöhnlichen Handzahnbürsten mit sich. Da der motorische Antrieb sehr viel mehr Bürstbewegungen pro Zeiteinheit liefert, kann der Benutzer in einem gegebenen Zeitraum erheblich intensiver bürsten.
  • Dies. bedeutet, daß sich die für ein ausreiehendes Borsten erforderliche Zeit auf einen kleinen Zeitraum der beim manuellen Bürsten benötigten Zeit verringert. Da ferner die für die Bewegung des Bürstenkopfes in der vorgeschriebesten Weise erforderliche Kraft vom Motor geliefert wird, braucht der Benutzer lediglich die Bürste über die Zahnflächen zu führen, um eine angemessene Bürstwirkung zu erreichen. Diese Apparate sind also deshalb ansprechend, weil sie verhältnismä#ig einfach zu benutzen sind und au#erdem, verglichen mit dem üblichen manuellen $Bürsten, eine' erheblich größere Bürstwirkung pro Zeiteinheit ermöglichen.
  • Andererseits werden jedoch durch die Verwendung dieser üblichen motorisch angetriebenen Zahnbürsten eine ganze Reihe von Nachteilen des manuellen Bürstens-nicht behoben.
  • Obwohl gegenüber dem manuellen Bürsten eine etwas größere Reinigungswirkung an den von-den Borstenenden ohne weiteres erfaßten Zahnflächen erreicht wird, werden Flecken und Fremdstoffe in den interproximalen Bereichen und am Zahnfleichrand von der motorisch getriebenen Zahnbürste nicht besser erfaßt als ton der Handzahnobürste. Es lassen sich also auch mit motorischen Zahnbürsten diejenigen Stoffes die für viele Karies- und Zahnfleischerkrankungen verantwortlich sind, nicht entfernen.
  • Untersuchungen über die Anwendung von Ultraschallenergie in der Zahnheilkunde haben ergeben, daß, Ultraschallenergie für die Pflege und Behandlung der Zähne sehr nützlich sein kann. In der USA-Patentschrift 9 076 904 (erteilt am 5.2. 1963) ist ein Ultraschallapparat beschrieben, der u.a. in der Prazis des Zahnarztes wichtige Anwendung gefaden hat. Dieser apparat arbeitet mit einer gehärteten Stahlspitze, di. mit Ultraschallgeschwindigkeit angetrieben wird, um bei der Behandlung der dentalen Karies Zähne zu bohren und ferner unter sachgemäßer Bedienung durch den Zahnarzt Beläge und Zahnstein von den Zahnflächen zu entfernen. Im Zusammenhang mit der Zahnsteinentfe,rnung wurde gefunden, daß in dem Naßfeld, das durch einen auf die Apparatespitze auftreffenden Warmwasserstrahl erzeugt wird, ein verhältnismäßig sanftes Ansetzen an die Beläge genügt, um sie rasch und vollständig zu entfernen. Auf diese Weise kann das zeitraubende, unvdllkommene und mitunter schmerzhafte Abkratzen von Hand, das der Zahnarzt gewöhnlichbeim Reinigen der Zähne vornimmt, vermieden' werden.
  • Obwohl sich also die Nützlichkeit der ultraschallenergie erwiesen und inzwischen in der zahnärztlichen Praxis bewährt hat, gibt es bisher kein Verfahren bzw. Gerät, das die Anwendung der Ultraschall energie im persönlichen Hausgebrauch ermöglicht. Der genannte bekannte Apparat muß von einem geübten Zahnarzt oder Dentisten mit Sorgfalt gehandhabt werden, um eine Verletzung der Zähne oder des Zahnfleischewwebes zu vermeiden. Die Behandlung, durch den Zahnarzt erfolgt selbstverständlich immer nur in verhältnismäßig langen Abständen, und die vom Zahnarzt vorgenommene Reinigung muß erheblich gründlicher und nachhaltiger sein als die tägliche Mundplege, die persönlich zu Hause vorgenommen wird.
  • Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, ein Ultraschall-Zahnputzverfahren für die persönliche Mundpflege sowie einen Ultraschallapparat hierfür zu schaffen, der eine erheblich bessere Zahnreinigung ermöglicht und sich mit absoluter Sicherheit von ungeübten Erwachsenen oder Kindern im regelmäßigen Hausgebrauch anwenden läßt.
  • Der Apparat soll so ausgebildet sein, daß sich mit ihm ohne weiteres die interproximalen und Zahnfleischrandbereiche und allgemein diejenigen Bereiche um die Zähne herum, die normalerweise für Zahnbürsten schlecht zugänglich and, erreichen und einwandfrei säubern lassen.
  • Dabei aoll das Reinigungse,lement oder die eigentliche Bürste ohne weiteres austauschbar sein, so da# für mehrere Reinigungselemente ein einziger Antriebsgeräteteil rerwendeb werden kann.
  • Sohlie#lich soll auch, das eigentliche Reinigungselement getrennt vom ütrigen Geräteteil als Handzahnbürste verwendbar sein.
  • Erfindungsgmeä# wurde gefunden, daß bei richtig kontrolliertem Ansetzen an die Zahn- 2 und Zahnfleischflächen im Mund die Ultraschallenergie erfolgreich für die reglemä#ige Mundpflege ohne Gefahr einer Beschädigung der Zahnflächen oder der gingivalen Gewebe angewendet werden kann. Diese Ultraschallanwendung ergibt eine erheblich größere Säuberungswirkung, besonders in den interproximalen und Zahnfleischrandbereichen, wo die derzeit bekannten Bürstmethoden versagen. Erfindungsgemäß ist, kurz gesagt, vorgesehen, daß ein Reinigungsteil, das vorzugsweise aus mehreren einzelnen: Reinigungselementen, beispielsweise den Borsten einer Bürste besteht, mit Ultraschallgeschwindigkeit' vibriert und von Hand unter verhältnismäßig leichtem DrUck über die Zahn-und Zahnfleischflächen geführt wird. Obwohl die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, kann die kombinierte Ultraschall- und Handbewegung des Reinigungsteils bei gleichzeitiger Anwesenheit einer Flüssigkeit, beispielsweise speziell für diesen Zweck zugegebenen Wassers oder der im Mund anwesenden natürlichen Flüssigkeiten, sowie in Gegenwart der üblichen Zahnpflegemittel wie Zahnpasta und Zahnpulver erfolgen. Durch die besonderen Effekte, die sich an den Spitzen eines mit Ultraschallgeschwindigkeit vibrierten Elements, beispielsweise einer Bürste ergeben, wird eine stark verbesserte Säuberungswirkung erreicht, besonders in denjenigen Bereichen, die von Handzahnbürsten oder herkömmlichen motorisch getriebenen Zahnbürsten nicht erfaßt werden. Die Ultraschallenergie, greift an den Zahn- und Zahnfleischflächen so an, daß diese Flächen in keinerlei Weise beschädigt werden. Andererseits wird wegen der stark verbesserten Reinigungskraft der Aufbau von Zahnstein in den interproximalen und subgingivalen Bereichen weitgehend verhindert-, so daß die Gesundheit der Zähne sehr viel mehr gefördert wird, als es mit den herkömmlichen Methoden der Zahnpflege möglich ist.
  • Der erfindungsgemäße Apparat ist in der Größe und Form den herkömmlichen motorisch getriebenen Zahnbürstapparat,en vergleichbar und außerordentlich:gut für den Hausgebrauch durch Erwachsene und Kinder ohne besondere Kenntnisse oder Ausbildung geeignet. Der Apparat besteht in der Hauptsache aus drei Elementen. Das erste dieser Elemente, das Reinigungsteil oder der Bürstenkopf, kann zwar verschiedene Formen annehmen, ist jedoch im allgemeinen den üblichen Zahnbürstenköpfen ähnlich, indem es aus einem Trägerteil besteht an dem eine Unzahl von Borsten oder borstenartigen Elementen befestigt sind. Der Bürstenkopf ist, beispielsweise durch Schraubgewinde, starr am einen Ende eines schmalen, langgestreckten Vibrationselements, beispielsweise aus piezoelektrischem Material, Magnetostriktions- oder Berritmaterial, das in Schwingung versetzt werden kann, befestigt. Bei der zu beschreibenden Ansührungsform ist dieses langgestreckte Element -vollständig in einer Hülle aus flüssigkeitsundurchlässigem, nichtmagnetischen Material, beispielsweise Eunststoff, Aluminium usw. eingeschlossen, und es bildet zusammen mit dem Bürstenkopf einen Bürsteneinsatz, der in Größe und Form ungefahr einer gewöhnlichen Handzahnbürste entspricht. Tatsächlich kann man den einzelnen Bürsteneinsatz in dieser Weise, d.h-. als Handzahnbürste benutzen, wenn aus irgendeinem Grunde der Ultrasohallerzeugerapparat gerade nicht verfügbar ist. Dies ist jedoch nur ein zusätzlicher Vorteil, der gewünschtenfalls auch entfallen kann.
  • Das. dritte Element des Apparates besteht aus dem Antriebsgriffstück, das eine solche Größe und Form hat, daß es bequem in der Hand gehalten werden kann. Das Griffstück~ hat eine Axialbohrung, die im strengen Paßsitz das vom Bürstenkopf abgewandte Ende des Bürsteneinsatzes aufnimmt.
  • In der Bohrung ist eine Sperre vorgesehen, die den Bürste einsatz so festhält, daß er sich im Gebrauch nicht lösen kann, jedoch ohne weiteres von Hand entfernt werden kann.
  • Um das Vibrationselement anzutreiben, werden elektrische Wechselsignale geeigneten Elementen innerhalb des Griffstückes zugeleitet. Wenn der Bürsteneinsatz in das Griffstück eingesetzt ist, und diesem von einem Oszillator geeigneter-Form elektrische Wechselsignale mit Ultraschallfrequenz zugeleitet werden, werden Längsschwingungen im Wandlerteil des Einsatzes erzeugt, der seinerseits den-Bürstenkopf zum Vibrieren bringt. Wegen der besonderen Zusammenbauveise kann weder Schwingungsenergie noch Wärme vom Wandlerelement auf die Hand des Benutzers übertragen werden.
  • Für beispielsweise den Familiengebrauch kann ein einzige - Griffstück mit Schwingungserzeuger zusammen mit einer Anzahl von Bürsteneinsätzen, und zwar je -einem für jedes Familienmitglied geliefert werden. Jeder Benutzer setzt dann einfach seinen eigenen Bürsteneinsatz in das Griffstück ein, wenn- er seine Zähne putzen will. Außerdem können die eigentlichen Bürstenköpfe auf den Bürsteneinsätzen bei Abnutzung von Zeit zu Zeit ausgewechselt und ersetzt- werden, ohne daß man das gesamte Wandlerelement zu ersetzen braucht.
  • Nachstehend wird an Hand der beigefügten Zeichnungen die Erfindung im einzelnen beschrieben. Es zeigen: figur 1A, 1B, 2 und 3' den erfindungsgemäßen Apparat in Verbindung mit Teilen des Gebisses bei dessen Säuberung; Figur 4 eine teilweis-e im Schnitt wiedergegebene Darstellung des Apparates; Figur 5 einen Schnitt des Bürsteneinsatzes mit dessen verschiedenen Blement. en ; Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in figur 5; und Figur 7 einen Schnitt des magnetostriktiven Teils des Bürsteneinsatzes entlang der Linie 7-7 in Figur 5.
  • Figur 1A zeigt einen Teil des erfindungsgemäßen Zahnpflegeapparates beim Bearbeiten der Zähne. Der Zahapflegeapparat 10, der noch im einzelnen beschrieben wird, enthält ein Reinigungsteil oder einen Bürstenkopf 12, in dem mehrere Reinigungselemente oder Borstenbüschel 14 angeordnet sind.
  • Letztere können jeweils aus einer Anzahl von einzelnen Borsten 14a bestehen. Die Borstenbüschel 14 stehen nicht senkrecht zum Bürstenteil 12, sondern sind etwas nach vorn geneigt. Diese Orientierung der Borstenbüschel ist zwar nicht unbedingt notwendig, jedoch zweckmäßig, wie noch ersichtlich werden wird. Ein Gehäuse 16 aus Kunststoff oder einem anderen wasserfesten Material kann den Bürstenkopf umgeben, so daß nur die Borstenbüschel 14 frei herausstehen.
  • Die 3ürstenkonstruktion, soweit bisher beschrieben, ist der einer üblichen Handzahnibürste sehr ähnlich. Erfindungsgemäß wird der Bürstenteil des Apparates 10 beim Bürsten in der üblichen Weise an die Zähne 100 angesetzt.
  • Und zwar wird das zu wird das Bürstenteil in den Mund eingeführt und mit verhältnismäßig leichtem Druck an die Zahnflächen gesetzt,,so daß Jeweils immer mehrere der Borstenbüschel 14 die Zahnflächen berühren, während andere Borstenbüschel verschieden weit von den zahnflächen abgesetzt sind. Wenn durch Bewegen des Apparates 10 von Hand das'Bürstenteil über sämtliche Zahnflächen geführt wird, sind die Borsten büschel 14 willkürlich teilweise in und teilweise außer Berührung mit den Zahnflächen. Wie beim manuellen bürsten geschieht es selten, daß die Borsten 14a tief in die interproximalen Bereiche 100a hineinreichen. Jedoch werden sie, wenn der Apparat über die Zahnflächen geführt wird, über die, Zwischenräume zwischen den einzelnen Zähnen bewegt.
  • Während der Apparat 10 weitgehend wie beim üblichen Handzahnbürsten über die Zahnflächen geführt wird, wird der Bürstenkopf 12 mit Ultraschallgeschwindigkeit in Längsrichtung vibriert, wie durch edlen doppelseitigen Pfeil angedeutet. Da di. Borstenbüschel 14 im Bürstenteil 12 gehaltert sind, schwingen sie ebenfalls mit Ultras¢hallfrequenz. Beim Fuhren der Borstenbüschel 14 über die Zahnflächen und interproximalen Bereiche vibrieren also auch die Borstenenden. mit Ultraschallfrequenz, was eine verbesserte, Säuberungswirkung ergibt. Es wurde gefunden, daß bei An-Wendung von Ultraschallvibrationen mit einer Frequenz von etwa 15 000 bis 40 000 Hz eine verbesserte Säuberungswirkung an den Zahn- und Zahnfleischflächen erhalten wird, wie sie mit Handzahnbürsten oder herkömmlichen motorischen Zahnbürsten nicht erreichbar ist.
  • Es wurde bereits erwähnt, daß die erhöhte Säuberungsfähigkeit motorisch getriebener Zahnbürsten gegenüber einer Handzahnibürste sich einfach aus einer verstärkten Putz- oder Scheuerwirkung ergibt. Beispielsweise hat eine motorisch angetriebene Bürste mit einem Borstenhub von 0,318 cm (0,125 Zoll) und einer Betriebsfrequenz von 120 Hz (beides typische Werte) eine Spitzengeschwindigkeit von ungefähr 1, 2 Meter (4 Fuß) pro Sekunde an' den Borstenenden, wobei ein Borstenende eine Strecke von ungefähr 38,1 cm (15 Zoll) in der Sekunde überstreicht. Beide Werte sind erheblich größer als die, welche mit Handzahnbürsten erreicht werden können. tine typische erfidungsgemäße Ultraschallzahnbürste hat dagegen einen Borstenhub von ungefähr 0,0025 cm (0,001 Zoll) (in Wirklichkeit etwas weniger) und, eine .Betriebsfrequenz von 20 000 Hz. Dies ergibt, eine Spitzenge,-schwindigkeit an den Borstenenden von ungefahr 1,5 Meter (5 fu#) pro Sekunde und eine vom Borstenende durchlaufene Strecke von ungefähr 50,8 cm (20 Zoll) pro Sekunde.
  • Die ultraschallgetriebene Bürste unterscheidet sich jedoch von motorisch getriebenen Bürsten insofern, als sowohl die Wiederholfrequenz der Borstenbewegung als auch die Beschleunigungen an den Borstenenden um viele Male-größer sind. Bei dem obigen Beispiel hat die Ultraschallbürste eine Wiederholfrequenz, die 167-mal grö#er ist als die der motorischen Bürste, sowie eine Spitzenbeschleunigung den Borstenenden, die ungefähr 200-mal größer ist als die der motorischen Bürste. Dises letzteren beiden Faktoren, die sich speziell aus dem Ultraschallantrieb ergeben, sind wahrscheinlich in erster Linie für die stark vergrößerte Säuberungswirkung der erfindungsgemäßen Bürste verantwortlich.
  • Die Frendstoffbeläge, die sich normalerweise auf Zähnen bilden, können allgemein als Flecken, Zahnbelag oder Zahnstein charakterisiert werden. Flecken und Zahnstein sind An den Zähnen anhaftende Belätge, während, der Zahnbelag etwas weicher und weniger anhaftend ist und beispielsweise durch weiche Nahrungsmittelbeläge in den Ritzen auf und zwischen den Zähnen gebildet wird. Durch Beobachtung wurde gefunden, da# durch Handbürsten Flecken, nur in beschränktem Maße und Zahnstein nur wenig oder gar nicht entfernt wernden. Mit den herkömmlichen niederfrequenten motorischen Zahnbürsten werden Flecken etwas besser entfernt, während die Wirksamkeit gegen Zahnstein fast ebenso gering ist In beiden Fällen ist die Fähigkeit, Zahnbelag von verhältnismäßig unzugänglichen Stellen zu entfernen, beschränkt.
  • Vergleichsversuche haben ergeben, daß die Ultraschallbürste nicht nur den mit anderen Bürsten nahezu unangreifbaren Zahnstein entfernt, sondern auch mit Flecken und interproximalen Belägen erheblich besser fertig wird. Diese überlegenen Säuberungswirkungen sind wahrscheinlich der hohen Vibrationsfrequenz und den hohen Spitzenbeschleunigungen an den Borstenenden zuzuschreiben, wie sich aus der nachstehenden Untersuchung ergibt.
  • Es ist von der Beobachtung her bekannt, daß bei mit Ultraschallfrequenz vibrierenden Borstenbüscheln eine starke Hohlsogwirkung auftritt, wenn die Reinigungsfläche naß ist. Dies ist eine direkte Folge der hohen Spitzenbeschleunigungen, so daß sich ein bei anderen bekannten Zahnreinigungshilfen nicht vorhandener Faktor ergibt. Und. zwar werden durch die Hohlsogwirkung in den interproximalen Bereichen der Zähne Zahnbelagansammlungen an- el agans ammlung en in analoger Weise abgetragen, wie mit einer holsogerzeugenden Reinigungsflüssigkeit Schsiitz aus unzugänglichen Bereichen eines komplizierten Uhrwerkmechanismus entfernt wird. eine zusätzliche ßäuberungswirkung, die wahrscheinlich an den Zahnfläohen bei Behandlung mit einer Ultraschallbürste auftritt, iat dem in der Industrie als Ultraschallstoßsohleifen bekannten Verfahren der Materialabtragung verwandt. Diese Wirkung ergibt sich bei Anwendung hochfrequentör Vibrationen, winziger Vibrationshöbe, eines hohlsogerzeugenden Flüssigkeitsfeldes und bei geringer Dichte ar materialabtragenden Teilchen im Flüssigkeitsfeld. Um unter diesen Voraussetzungen eine Materialabtragung zu ersielen, braucht man einfach das vibrierende Element oder die vibrierenden Elemente schwach gegen die Arbeitsfläche, z.B. einen Zahn zu drücken. Bei Verwendung üblicher Zahnpasten oder -pulver wird durch diese die niedrige Dichte der materialabtragenden Teilchen im hohlsogbildenden Flüssigkeitsfeld herbeigeführt. Wenn das Ultraschallbürsten in Gegenwart einer einfachen Flüssigkeit durchgeführt wird, tritt der zugang ein, sobald geeignete materialabtragende Teilchen vorhanden sind. Diese können beispielsweise durch Teilchen bereits abgetragenen Zahnateins, die in der Blüssigkeit suspendiert sind, gebildet werden. Zahnstein ist ein Konglomerat von grießigen oder körnigen Teilchen, die sich ausgezeichnet als Mittel für die Entfernung weiterer Beläge eignen. Da ferner diese Teilchen nicht so hart wie die Zahnbestandteile selbst sind, verursachen sie keine Beschädigung der Zähne.
  • Die tiberlegenheit der Ultraschall-Zahnreinigung und des erfindungsgemäßen Apparates gegenüber anderen Bürstmethoden ergibt sich wahrscheinlich aus einem Zusammenwirken der obigen Effekte, die den Ultraschallphänomenen zueigen sind. Beim Vorbeiführen der Zahnbürste über die Sahnfläche wirken sich die verschiedenen Effekte unterschiedlich stark aus. Bei täglicher Anwendung über einen bestimmten Zeitraum kann man jedoch erwarten, daß im wesentlichen die gesamten Zahnflächen in einem solchen Ausmaß die insgesamt verbesserte Reinigungswirkung erfahren, daß Flecken, Zahnbelag und Zahnstein, die sich vorher gebildet haben, entfernt und die Mundhöhle sowie die Zähne des Benutzers hinfort in einem einmalig sauberen Zustand gehalten werden.
  • Figur 1B, die eine Vergrö#erung des strichpunktiert umrandeten Teils der Figur 1A-darstellt, dient mit zur Erklarung, wie die vorerwahnten Phänomene anscheinend gemeinsam dazu beitragen, erfindungsgemä# die verbesserte Säuberungswirkung zu erzielen. Wenn das Bürstenteil 12 in Längsrichtung vibriert, wie durch den doppelseitigen Pfeil angedeutet, so vibrieren die Enden der einzelnen Borsten 14a, die in bezug auf den Bürstenkopf 12 nach yorn geneigt sein können, mit senkrecht aufeinanderstehenden Bewegungskomponenten, wie durch'die gekreuzten Pfeile angedeutet.
  • Im Gebrauch des Bürstapparates wird der Bürstenkopf in der üblichen Weise in die Mundhöhle eingeführt und über die Zahn- und Zahnfleischflächen bewegt, wobei die Borstenbüschel 14 verhältnismäßig leicht gegen die Zahnflächen angedrückt sind. Wenn der Bürstapparat von Hand durch die Mundhöhle geführt wird, nehmen die BorStenbüschel 14 willkürlich unterschiedliche Lagen-in bezug auf die Zahn- und Zahnfleischflächen ein. Beispielsweise ist zu einem gegebenen Zeitpunkt ein Teil der Borstenbüschel in direkter Berührung mit Zahnflächen, während andere Büschel je nach den Winkeln der Zahnflächen und der Orientierung der Bürste unterschiedlich weit -von den Zahnflächen entfernt sind.
  • So kann, wie in Figur 1B gezeigt, ein Borstenbüschel einen Zahn berühren, das nächste Borstenbüschel etwas vom Nachbarzahn entfernt sein und schließlich ein weiteres Borstenbüschel sich in etwas größerem Abstand vom nächsten Zahn befinden.
  • Wie oben erläutert, üben die Borstenbüschel je nach ihrer Lagebeziehung zu einem bestimmten Zahn und seiner unmittelbaren Umgebung die verschiedenartigsten Zahn- und Zahnfleischsäuberuhngs- und Behandlungswirkungen aus. P4-e verschiedenen. Büschel zu Büschel erzeugen Hohlsogeffekte in unterschiedlichem Maße, je nach der räumlichen Verteilung der Büschel und der Hohlsogflüssigkeit relativ zu den verschiedenen Bereichen der betreffenden Zahn- und Zahnfleischfläche in beispielsweise denjenigen Gebieten, die bei 100a angedeutet sind. Die Effekte, die sich aus dem Zusammenwirken der mit Ultraschallfrequenz vibrierenden Borsten und der Flüssigkeit ergeben, führen zu einer auf dem- Zahnpflegegebiet einzigartigen, stark verbesserten Säuberungswirkung im Vergleich zu dem einfachen Putzeffekt, der durch motorisch oder von Hand bewegte Bürsten erzielt wird.
  • Wenn der Bürstapparat in weitgehend der gleichen Weise wie beim Handzahnbursten von Hand durch die Mundhöhle geführt wird, nehmen die Borstenbüschel unterschiedliche Lagen in bezuggauf die verschiedenen Zahnflächen ein.
  • Während einer Bürstdauer von mehreren Minuten werden normalerweise sämtliche Zahnflächen mindestens einem und wahrscheinlich sämtlichen der oben genannten Säuberungsvorgänge unterzogen. Über einen längeren Zeitraum regelmä#igen Gebrauchs, beispielsweise zweimal oder dreimal täglich, erfahren sämtliche-Zahnflächen einschließlich der interproximalen Bereiche und der Zahnfleischränder, eine sehr viel intensivere Reinigung, als es mit bekannten Reinigungsapparaten möglich ist.
  • Figur 2 zeigt die Lage des Bürstenkopfes in bezug auf die Zähne 100 und das Zahnfleischgewebe 102 beim üblichen Zähneputzen. Wie zu erwarten ist, berühren zu verschiedenen Zeiten jeweils mehrere der Borstenbüschel 14 das Zahnfleischgewebe. Die an den Borstenenden verfügbare Ultraschallenergie erzeugt eine Reihe von vorteilhaften Wirkungen.
  • Im Berührungsbereich zwischen der Zahnfläche und dem Zahnfleischrand ergibt sich eine Hohlsogwirkung und/oder eine hochenergetische Zersprühwirkung, welche die Entfernung von Frmdst,offbelägen an diesen sonst verhältnismäßig unzugänglichen Stellen ermöglicht. Derartige Beläge bilden, wenn sie nicht entfernt werden, die Hauptursache der verschiedenen Erkrankungen des Zahnfleischgewebes, die schließlich zum frühzeitigen Zahnverlust fuhren, Durch die erfindungsgemäße Anwendung yon Ultraschallenergie werden diese Beläge entfernt, bevor sie sich in größerer Menge ansammeln können, so daß die genannte Krankheitsursache weitgehend ausgeschaltet wird.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich für das Zahnfleischgewebe selbst. Bekanntlich ist die Stimulation des Zahnfleischgewebes durch passage vorteilhaft für den gesamten Gesundheitszustand des Gebisses. Die erfindungsgemäß v,orgesehene schwachamplitudige Bewegung mit hoher Frequenz ist in dieser Hinsicht vorteilhaft, da durch die engbegrenzte Bewegung eine Schädigung des empfindlichen Gewebes vermieden und durch die hohe Vibrationsfrequenz die Blutzirkulation stärker angeregt wird als beim Bürsten mit herkömmlichen Apparaten.
  • Wie erwähnt, ist das erfindungsgemäße Reinigungsteil in seiner Form einer herkömmlichen Zahnbürste angepaßt.
  • Es reicht daher für diesen Zweck im allgemeinen ein Bürste kopf ist einer unzahl von Borstenbüscheln 14 aus. Da andererseits die Intensität der Hohlsogwirkung z.T. von der Angriffsfläche des vibrierenden Elementes abhängt, verwendet man vorzugsweise Reinigungsteile mit verhältnismäßig ausgedehnter Angriffsfläche. Wie in Figur 1B gezeigt, kann dies durch verwendung ton Borstenbüscheln erreicht werden, die aus einer ziemlich großen Anzahl von einzelnen, dicht beabstandeten Borsten 14a bestehen, deren freie Enden in einer gemeinsamen Ebene liegen, so daß jedes Borstenbüschel eine weitgehend geschlossene Angriffsfläche bildet. Dadurch erhält man eine stärkere Hohlsogwirkung, ohne daß die zur Putzwirkung beitragende Biegsamkeit der Borsten dadurch beeinträchtigt wird.
  • Figur 3 zeigt eine andere Ausbildung des Reinigungsteils, wobei. die Reinigungselemente 20 verhältnismäßig dicke Einzelstücke sind, die vom Bürstenkopfhalter- 12 vorstehen und etwas abgerundete Enden haben. Diese Reinigungselemente 20 sind zwar nicht -so biegsam wie die Einzelborsten 14a in Figur 1A und 1B, ergeben jedoch eine etwas bessere tbertragun-g der Ultraschallvibration an ibren Enden, so daß die dort ausgeübte Hohlsogwirkung stärker ist. Solche Elemente ermöglichen also eine größere hohlsogbedingte Reinigungswirkung sowie, indem sie eine stärkere Ultraschallenergle abgeben als dünnere Borstenfäden, einen im allgemeinen größeren Gesamtsäuberungseffekt.
  • Unabhängig von der Form der jeweils verwendeten Reinigungselemente ist es im Hinblick auf eine ausreichende Hohlsogwirkung wünschenswert, daß den Borstenteilen eine beträchtliche Bewegungskomponente in Richtung senkrecht zu den Zahnflächen erteilt wird. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Borstenelemente in einem von 90° abweichenden Winkel zum Bürstenkopfhalter 12 anzuordnen. Wie eine Vektor analyse der Bewegungskomponenten der Borstenbüschel unter Berücksichtigung der Biegsamkeit der Borstenfäden ergibt, ist t die Borstenvibrationskomponente in Längsrichtung des Borstenteils um so größer, je mehr die Orientierung der Borstenbüschel der Vibrationsrichtung des Bürstenkopfes angenähert ist. Umgekehrt ist die zur Borstenrichtung senkrechte Bewegungskomponente um so größer, je mehr die Orten tierung des Borstenbüschels der Vertikalen zum BürstenkoPf angenähert ist. Zur Anpassung des Bürstenkopfes an die Form der Mundhöhle kann ein Kompromiß zwischen ein beiden Extremen erforderlich sein, wobei unterschiedliche Zwischenwinkel, z. B. wie in Figur 1A, IB und. 3 gezeigt, möglich sind, die optimale Verhältnisse der beiden'Bewegungskomponenten an den Borstenenden ergeben. Es können aber auch einige oder sämtliche des Borstenteile senkrecht zum Bürstenkopf angeordnet oder unterschiedliche Winkelorientierungen der Borsten an ein und demselben Bürstenkopf vorgesehen sein.
  • Figur 4 bis 7 zeigen eine -Ausführungsform des erfindungßgemäBen Apparates. Wie man am besten aus Figur 4 sieht, besteht der Apparat 10 aus zwei Hauptteilen: einem Bürsteneinsatz 22 und einem diesen aufnehmenden Griffstück 24.
  • Figur 5 zeigt den Bürsteneinsatz 22 im Schnitt. Der Bürsteneinsatz 22 enthält ein langgestrecktes magnetostriktives Element 26 aus einer Anzahl von dünnen Blättern aus magnetostriktivem Material wie Permanickel oder Permendur oder einem anderen Werkstoff, der sich bei Beeinflussung durch ein Magnetfeld mechanisch ausdehnen kann. Wie in Figur 7 im Schnitt dargestellt, besteht das Element 26 aus mehreren einzelnen Blättern oder Platten, die voneinander isoliert sind und beispielsweise durch Nieten (nicht gezeigt) in Form eines Paketes zusammengepreßt gehalten werden. Aus den dargestellten' relativen Abmessungen des magnetostriktiven Elementes 26 ergibt sich, daß bei Einbringen in ein entsprechend orientiertes Magnetfeld eine erhebliche Elongation des Paketes erfolgt. Entsprechend ändert sich daher die Länge des Paketes 26 bei Anlegen eines in seiner Stärke wechselnden Magnetfeldes.
  • Gemäß bekannten Prinzipien soll die-Länge des Paketes 26 ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge im Material bei der antreibenden Frequenz sein. Dadurch erhält man eine maximale Energieumwandlung des Magnetfeldes in mechanische Vibration. Wie erwähnt, kann man auch anderweitige elektromechanische Wandler, z.,B. Piezoelektrika, Ferrite usw. verwenden.
  • Am einen Ende des magnetostriktiven Elementes 26 ist ein Verbindungsstück 28 z. B. durch Anschweißen befestigt.
  • Dieses Verbindungsstück kann aus einem beliebigen Werkstoff bestehen, der auf ihn übertragene Vibrationen zu unterhalten fähig ist, für welchen Zweck zahlreiche Metalle und Hartkunststoffe geeignet sind. Im Interesse eines optimalen Wirkungsgrades sollte das Verbindungsstück 28 jedoch eine Länge haben die gleich ist einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge im Werkstoff bei der Vibrationsfrequenz. Ein geeigneter Werkstoff, bei dem die Länges Verbindungsstückes 28 innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten werden kann, ist Monel (70 0/o Nickel, 28 % Kupfer, 2 % Eisen). Auch andere Werkstoffe können verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist das Verbindungsstück 28 so geformt, daß es an einen Ausgangs ende 28c eine verstärkte Version der ihm vom magnetostriktiven Element 26 erteilten Eingangsvibrationen liefert. Hierzu fertigt man das Verbindungsstück 28 mit zwei Abschnitten 28a und 28b unterschiedlichen Durchmessers. Den Übergang vom grö#eren zum kleineren Durchmesser legt man in einen. Schwingungsknoten, d.h. an eine Stelle, wo die Längsbewegung ein Minimum aufweist. Bei einem eine halte Wellenlänge langen Element einheitlichen Durchmessers liegt ein solcher Schwingungsknoten am Viertelwellenpunkt in der Mitte zwischen den Enden. Indem man den uebergang in eine Schwingungsknotenebene legt, erhält man die richtige akustische Impedanztransformation bzw. -anpassung sowie eine erhöhte Längs amplitude der Vibration am Ausgangsende 28c. Derartige akustische Impedanzwandler sind inder USA-Patentschrift Re. 25 033 (erteilt am 29. 8. 1961) beschrieben.
  • Der Bür-stenhalter 12 ist z.B. mittels Schraubgewindeverbindung starr am vorderen Ende 28c des Verbindungsstückes befestigt-. Bei dieser Befestigungsart können Längsvibrationen im Verbingungsstück ungehindert auf den Bürstenkopf 12 und damit auf die Borstenbüschel 14 übertragen werden.
  • Das magnetostriktive Iement 2G und das Verbindungsstück 28 sind von einem allgemein zylindrischen Gehäuse 30 aus geeignetem nichtmagnetischen und flüssigkeitsundurchlässigen Material wie Kunststoff oder Aluminium umgeben. Das in sich starre Gehäuse 30 ist von den Umfangsflächen des Paketes 26 und des Verbindungsstückes 28 im wesentlichen über die gesamte Länge dieser Teile beabstandet, sodaß es nicht zusammen mit diesen Teilen vibrieren. kann. Jedoch ist das Gehäuse 30 an diesen Teilen bei 30a durch Anklemmen oder Aufkrimpfen so befestigt, daß es die Kanten des Paketes 26 fest greift und einspannt, wie man am besten in Figur 7 sieht.
  • Die Anklemmstelle 30a liegt in einem Längsschwingungsknotenpunkt des Paketes 26, so daß keine Längsvibration auf das Gehäuse 30 übertragen wird.
  • Am verbindungsstückseitigen Ende des Gehäuses 30 sind dessen Wandungen etwas verdickt, so daß sie 3ie Umfangsfläche des erweiterten Teils 28a des Verbindungsstückes fest erfassen. Ungefähr an einem Längsschwingungsknotenpunkt des Verbindungsstückes sind im Gehäuse mehrere Einsätze 32 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material so befestigt, daß sie durch das Gehäuse hindurch in passende Eintiefungen in der Außenfläche des Verbindungsstückes 28 streng sitzend eingreifen. Dadurch wird das VerbindungBstück sicher im Gehäuse 30 gehaltert, so daß keine Langsvibrationen auf das Gehäuse übertragen werden. Die Einsätze 32 und der strenge Paßsitz zwischen dem Gehäuse 30 und der Außenfläche des Verbindungsstückes 28 sorgen außerdem für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Verbindungsstück.
  • Das über das magnetostriktive Element 26 hinausstehende rückwärtige Ende des Gehäuses 30 ist verdickt und mit einem durchlaufenden Querschlitz 34 versehen. Der Bodenteil des Schlitzes ist etwas erweitert und mit allgemein kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, um einen geeignet angebrachten Stift im Griffstück 24 aufzunehmen. Aufgrund der verengten Schlitzwände kann der gesamte Einsatz 22 sicher, doch ohne weiteres lösbar im Griffstück befestigt werden.
  • An seinem anderen Ende hat das Gehäuse 30 eine Schulter kleineren Durchmessers, welche die Bürstenhülle 16 aufnehmen kann, die, wie in Figur 6 gezeigt, einen allgemein zylindrischen Querschnitt hat und mit einem Längsschlitz, durch den die Borstenteile 14 herausstehen, versehen ist. Die Hülle 16 die ebenfalls aus einem hochelastischen Kunststoff bestehen kann1 ist so geformt, daß sie sicher auf der Schulter des Gehäuses 30 aufsitzt. Die Hülle 16 braucht nur dann entfernt zu werden, wenn das Bürstenteil 12, beispielsweise bei Abnützung der Borsten 14 ausgetauscht werden soll.
  • Der gesamte Bürsteneinsatz 22 ist ein in sich schlossenes Bauteil, bei dem nur ein Teil, nämlich die Borstenbüschel 14 im Bürstenkopf 12, sich abnutzt. Der Bürstenkopf kann bei Bedarf ohne weiteres entfernt und durch einen neuen Bürstenkopf ersetzt werden. Außerdem kann der Einsatz 22 erforderlichenfalls in der gleichen Weise benutzt werden wie eine übliche Handzahnbürste. Bei einem für den Hausgebrauch gedachten Apparat hat jeder Haushaltsangehörige seinen eigenen Bürsteneinsatz 22, den er vor Gebrauch in das Griffstück 24 einsetzt.
  • Das allgemein zylindrische Griffstück besteht vorzugsweise aus elektrisch isolierendem, flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoff und ist von einer axialen Mittelbohrung 40 durchsetzt. Die Außenabmessungen des Griffstüoks sind so gewählt, daß das Griffstück bequem in der Hand gehalten werden kann, ohne diese zu ermüden.
  • Das Griffstück 24 besteht aus zwei Abschnitten, dessen einer 42 mit seiner Außenfläche die Umfangsfläche des Griffstücks bildet und dessen anderer 44 eine rohrförmige Verlängerung hat, die in das Teil 42 paßt, wobei zwischen beiden Teilen über im wesentlichen deren gesamte Länge ein ringförmiger Zwischenraum verbleibt. In diesem Ringraum befindet sich eine Spule 46 aus isoliertem Draht fur die erzeugung des Magnetfeldes. Am rückwärtigen Ende der Bohrung im Steil 42 befindet sich ein Teil 43 verringerten Durchmessers, der so bemessen ist, daß er den Bürsteneinsatz 22 im Paßsitz aufnimmt. Ein ähnlicher Teil 45 befindet sich am vorderen Ende des Teils 44, so daß der Einsatz 22 sicher im Griffstück 24 gehaltert wird.
  • Ein Stift 48 durchsetst in Querrichtung die Bohrung am rückwärtigen Ende des Teils 42. Dieser Stift ist im Kunststoff des Teils 42 fest verankert und hat einen Durchmesser, der größer ist als der Abstand der Wände des Schlitzes 34 im Gehäuse 30, jedoch etwas kleiner als der Durchmesser, des erweiterten Schlitzteiles. Aufgrund der Elastizität des Kunststoffmaterials des Gehäuses 30 kann der Bürsteneinsatz 22 von Hand über den Stift 48 mit einer Kraft gedrückt werden, die zwar selbst von einem Kind ausgeübt werden kann, jedoch immerhin so groß ist, daß ein ungewolltes Lösen nicht möglich ist. Andererseits kann durch Anwenden entsprechender Kraft der Einsatz 22 vom Griffstück 24 gelöst werden.
  • Die Enden der Spule 46 sind mittels einer Leitung 50 nach außen zu einem Gerätestecker 52 geführt. Der Stecker hat zwei Stifte 54' zum Einstecken in die Steckdose des Stromnetzes oder dergl. (nicht gezeigt). Das Teil 42 kann mit einem Ansatzstück56 versehen sein, welches das Anschlußkabel 50 entspannt hält.
  • An der Außenseite des Griffstücks 24 kann ein Rändelschalter 58 zum Öffnen und Schließen des Spulenstromkreises zwecks Ausschaltung bzw. Einschaltung des Apparates vorgesehen sein. Man kann stattdessen auch in der Bohrung 40 einen Schalter (nicht gezeigt) anbringen, der beim Einsetzen des Bürsteneinsatzes 22 geschlossen und beim Herausnehmen des Einsatzes geöffnet wird, wodurch die energievergeudun# minimalisiert wird.
  • Zum vollständigen Gerät für den Hausgebrauch gehört außer dem in Figur 4 und 5 gezeigten Apparat. eine geeignete, elektrische Wechselschwingungs- und' P'olaris ationsgleichstrequelle. Hierzu kann z. B. ein Transistoroszillator dienen, der elek,trische Schwingungen mit einer Frequenz im Ultraschallbereich zwischen z.B. 15 000 und 40 000 Hz erzeugt.
  • Derartige Oszillatoren sind bekannt.
  • Die elektrischen Schwingungen und der Gleichstrom gelangen über den Stecker 52 und die Leitung 50 zur Spule 46 im Griffstück 24. Dabei wird in der Bohrung 40 des Griffstücks ein Magnetfeld induziert, dessen Stärke mit Ultraschallfrequenz wechselt. Beim Einsetzen des Bürsteneinsatzes 22 gerät dessen magnetostriktives Element 26 in den Kraftlinienbereich dieses Magnetfeldes, wobei ihm in bekannter Weise mechanische Längsvibrationen mit der Frequenz des magnetischen Wechselfeldes erteilt werden. Diese Vibrationen werden über das Verbindungsstück 28 auf den Bürstenkopf 12 und die Borsten 14 übertragen. Da das Gehäuse 30 gegen die Längsbewegung-des magnetostriktiven Elementes 26 und des Verbindungsstückes 28 isoliert ist, werden, wenn der Benutzer den Apparat in der Hand hält, über das Gehäuse Vibrationen weder übertragen noch gedämpft.
  • Da ferner nur verhältnismäßig wenig Energie benötigt wird und der Bürstvorgang im Durchschnitt nur wenige Minuten in Anspruch nimmt, reicht die im magnetostriktiven Element 26 erzeugte Wärme nicht aus, um den Apparat zu-beschädigen oder den Benutzer zu inkommodieren. Der Durchmesser des Drahtes der Spule 46~isb ist verhältnismäßig groß, so daß die durch Leistungsverlust bedingte Wärmeerzeugung gering ist.
  • Die Anwendung von Ultraschallenergie ergibt, wie gesagt, eine erheblich verbesserte Säuberungswirkung für die Zahn-. und Zahnfleischflächen und beim regelmäßigen Rausgebrauch für die Zahnpflege eine bessere Gesunderhaltung des Gebisses, als sie mit herkömmlichen Zahnbürstapparaten erreicht werden kann.
  • Die Tatsache, daß sich Ultraschallenergie erfolgreich auf breiter Basis zur Entfernung von Fremdstoffen anwenden läßt, wird dadurch demonstriert, da# der in der genannten USA-Patentschrift 3 076 904 beschriebene Såuberungsapparat sich in der zahnärztlichen Praxis eingeführt hat. Dieses Gerät, das lediglich für ausgebildete Zahnärzte oder Zahntechniken in der zahnärztlichen Praxis gedacht ist, arbeitet mit einem einzigen harten, kantigen Metallwerkzeug, das durch hochenergetische Ultraschallvibrationen angetrieben wird, um komplizierte periodontale Behandlungen des Zahnfleischs und der Zähne sowie prophylaktische Behandlungen vorzunehmen.
  • Ein solches Gerät könnte in den Händen unausgebildeter Personen ernsthafte Schäden an sowohl den Zähnen als auch dem empfindlichen Zahnfleischgewebe verursachen Erfindungsgemäß werden dagegen verhältnismäßig niedere frequente, schwachamplitudige Vibrationen für den Antrieb eines Bürstapparates verwendet, der wie die herkömmlichen Zahnbürsten aus einem im Vergleich zu den Zahnflächen weichen Material besteht. Die verschiedensten Kunststoffe wie Polamid sowie Naturborsten sind für diesen Zweck geeignet.
  • Natürlich werden bei einmaliger Benutzung des Apparates nicht diejenigen gründlichen Säuberungswirkungen erreicht, die mit dem genannten zahnärztlichen Gerät erzielt werden können. Jedoch wird bei regelmäßiger Dauerbenutzung des Apparates die Notwendigkeit solcher zahnärztlichen Behandlung erheblich verringert. Ferner ist der Apparat wegen der Verwendung verhältnismäßig weichen Borstenmaterials in Verbindung mit Ultraschallvibrationen schwacher Energie absolut sicher, so dauer von jeder Durchschnittsperson ohne spezielles Training oder fachmähnische Kenntnisse regelmäßig benutzt werden kann. Selbst langdauernde Behandlungen der Zahn- und Zahnfleischflächen mit dem Apparat haben keinen schädlichen Einfluß auf diese Flächen.
  • Außer der überlegenen Säuberungswirkung ergeben sich eine Reihe von Nebenvorteilen der Ultraschallbehandlung Die bereits erwähnte Feinmassage des Zahnfleischgewebes trägt erheblich zur Gesamtgesundheit des Gebisses bei. Aus der Ultraschallwirkung ergibt sich außerdem eine teilweise Sterilisation von bakterienbevölkerten Gebieten der Mundhöhle sowie eine intensivere Einwirkung der im gegebenenfalls verwendeten Zahnpflegemittel enthaltenen chemischen oder sonstigen Wirkstoffe.
  • Damit eine Hohlsogwirkung stattfinden kann, muß ein weitgehend zusammenhängender Flüssigkeitsfilm vorhanden sein, der für eine Hohlraumbildung zwischen der Spitze des Reinigungsteils und der zu säubernden-Zahnfläche sorgt. Dieser Flüssigkeitsfilm kann durch die in der Mundhöhle vorhandenen natürlichen Flüssigkeiten, deren Ausscheidung durch den Bürstvorgang angeregt wird, oder gewünschtenfalls durch zusätzliche Flüssigkeit, beispielsweise vor dem Bürsten in den Mund genommenes Leitungswasser. gebildet werden. Auch.
  • Mundwasser oder sonstige Zahnpflegemittel sind geeignet.
  • Durch die kombinierten Säuberungsvorgänge wird die Anwendung eines Schleifmittels, wie es in vielen handelaüblichen Zahnpflegemitteln enthalten ist, unnötig. Dagegen kann aus ästhetischen Gründen die Anwendung wohlschmeckender und wohlriechender Flüssigkeit oder entsprechender Pulver wünschenswert sein.-Erfindungsgemäß wird somit ein neuartiges Verfahren sowie einneuartiger Apparat für die Anwendung von Ulsraschallenergie zur Zahnpflege geschaffen. Die hier beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform läßt sich in verschiedener Hinsicht abwandeln. Beispielsweise kann die Formgebung des Griffstückes 24 anders sein und können an Stelle der Stift- und Schlitzbefestigung andersartige Befestigungsmittel vorgesehen-werden. Ferner kann das Griffstück 24 derart erweitert ausgebildet sein, daß es zugleich auch die speisende Energiequelle mit dem Transistoroszillator aufnimmt. Ebenso können die Borstenelemente 14 unterschiedlichste Formen, von den hier gezeigten Hohlsogborsten bis zu verhältnismäBig breitflächigen Elementen, bekannt. als Stimudenten, annehmen. Statt eines magnetostriktiven Vibrationserzeugers kann man auch andere Arten von elektroakuetrisohen Vibrationserzeugern mit beispielsweise piezoelektrischer oder elektrostriktiver inergieumwandlung verwenden.

Claims (21)

  1. Patentansprüche Verfahren zum Zähneputzen zwecks Entfernung von Fremdstoffen aus den interproximalen und Znhnfleischrandbereichen, d a d u r c h g e k-e n n z e i c h n e t, daß man an die zu säubernden Zähne ein Reinigungsteil aus einem im Vergleich zu den Zahnflächen weichen Material, das im Ultraschallbereich vibrieren kann, ansetzt; daß man in diesem Reinigungsteil Vibrationen mit einer Frequenz im Ultraschallbereich induziert; und daß man das mit Ultraschallfrequenz vibrierende Reinigungsteil relativ zu den Zähnen so bewegt, daß es Lagen einnimmt, in denen es willkürlich teilweise in und teilweise außer Berührung mit den Zahnflächen ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,- d a d u r c h g e -k e n n -z e i c h n e t , daß man auf den Zrhntlächen einen Flüssigkeitsfilm sich ausbilden läßt und ein aus mehreren Reinigungselementen bestehendes Reinigungsteil verwendet, dessen Elemente beimBürsten willkürlich teilweise in und teilweise außer Berührung mit den Zahnflächen sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Reinigungsteils mit mehreren Reinigungselementen, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man in den Reinigungselementen Ultraschallvibrationen mit rechtwinklig zueinander orientierten Bewegungskomponenten induziert.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur regelmäßigen persönlichen Zahnpflege, d a d u r.c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man das als Bürstentei ausgebildete Reinigungsteil in Gegenwart eines Zahnpflegemittels in die Mundhöhle einführt, von Hand über die Zahnflächen führt und dabei Ultrasc,hallvibrationen in den Borsten der Bürste induziert.
  5. 5. Verfähren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. zur persönlichen Zahnpflege,. d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t , daß man das als Bürstenteil ausgebildete Reinigunge--teil in die Mundhöhle einführt, von Hand über die Zahnflächen unter verhältnismäßig leichtem Andruck an diese führt und dabei Ultraschallvibrationen in den Borsten der Bürste induziert.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h gekennzeichnet, da# man das Bürstentiel unter verhältnismä#ig leichtem Andurck an die Zähne und Zahnfleischflächen über die Zahnflächen und die interproximalen und gingivalen Bereiche führt wobei die Amplitude der Ultraschallvibrationen so gering ist, daß das Zahnfleischgewebe nicht yerletzt werden kann.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge k e n n z e i c h n e t , daß man das Bürstenteil so führt, da# die von den vibrierenden Borsten berührten Flächen mit Ultraschallfrequenz gebürstet werden und, an den von den Borsten incht berührten Flächen eine Hohlsogwirkung entsteht.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da# die in den Borsten induzierten , Ultraschallvibrationen eine Frequenz von ungefähr 15 000 bis 40 000 Hz und eine solche Amplitude haben, da# der Hub der Hauptkomponente der Borstenbewegung annähernd 0,0025 cm (0,001 Zoll) beträgt.
  9. 9. Ultraschall-Zahnpflegeapparat für den persöhlichen Gsbrauch, gekennzeichnet, durch ein Reinigungsteil (12) aus einem im Vergleich zu den Zahnflächen weichen Material, das im Ultraschallbereich vibrieren und - in die Mundhöhle eingeführt und über die Zahn- und Zahnfleischflächen geführt werden kann ein in der Hand baltbares Griffstück (24) mit Einrichtungen (26) zum Erzeugen mechanischer Vibrationen mit Ultraschallfrequenz ; und eine im Griffatück angebrachte Anordnung (28) zum Haltern des Reinigungsteils und zum Induzieren von Ultraschallvibrationen in diesem.
  10. 10. Apparat nach Anspruch- 9, da d u r c h- ge k e n-n z e i c h n e t, da# das Griffstück (24) einen Wandler (26) enthält, der elektrische Energie in-mechanische Vibrationen mit Ultraschallfrequenz umsetzt.
  11. 11. Apparat nach Anspruch 9 oder 10, d a d u-r c h g e k e n n z e, i c h n e t , daß das Reingungsteil (12) eine Anzahl von einzelnen Re'inlgungselementen (14; 209-enthält.
  12. 12. Apparat nach Anspruch 10 oder 11,, d a d.u rch g e k e fl n z e i c h n e t, daß der elektroakustische Wandler ein erstes, mit elektrischer Wechselenergie mit Ultraschallfrequenz versorgbares Teil (26) und ein zweites, die elektrische Wechselenergie in mechanische Vibrationen gleicher Frequenz umsetzendes Teil (28) aufweist und daß am Griffstück (240 eine das erste Teil lösbar aufnehmende Einrichtung (48) vorgesehen ist.
  13. 13. Appparat nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, da# der Wandler aus einem langgestreckten, mindestens teilweise aus magnetostriktivem Material bestehenden Körper (26, 28), mit dessen einem Ende das Reinigungsteil (12) gekoppelt ist, besteht und da3 im Griffstück (24) eine Spule (46) zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes mit der Frequenz zugeführter Wedselstromsignale vorgesehen ist, wobei beim Einsetzen des langgestreckten Teils in das Griffstück sein magnetostriktiver Teil (26) im Bereich dieses Magnetfeldes angeordnet, wird.
  14. 14. Apparat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, da# das Reinigungsteil (12) aus einem Zahnbürstenteil besteht, das an seinem einen Ende starr mit dem langgestreckten Körper (26, 22) verbunden ist (28c), von dem mindestens der magnetostriktive Teil (26) von einer flüæsigkeitsdichten Hülle, (30) aus nichtmagnetischem Material umgeben ist.
  15. 15. Apparat nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, da# das Griffstück (24) kürzer ist als der langgestreckte körper (26, 28) und eine Bohrung (40) aufweist, dei mindestens den elektroakustischen Wandlerteil (26) des Körpers aufnimmt und in der die Einrichtung (48) zum lösbaren Befestigen des Körpers angeordnet ist, wobei an dieser Bohrung au#erdem eine Einrichtung (50, 52, 54) zur Energiezufuhr angeordnet ist.
  16. 16. Apparat nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, da# das Griffstück (24) aus elektrisch isolierendem Material besteht.
  17. 17. Apparat nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, da# die Länge des magnetostriktiven Teils 926) gletich einem ganzzahligen Veilfachen der Viertelwellenlänge im Material bei der Frequenz der Wechselsignale ist und da# am einem Ende dieses magnetostriktiven Tiels ein Verbindungsstück (28) aus vitrationsübertragendem Matreial befestigt ist, das mit seinem anderen Ende (28c) das Zahnbürstenteil (12) starr und vibrationsübertragend haltert und eine Lange hat, dei gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Viertelwellenlange im Material bei der Frequenz des Wechselsignals ist.
  18. 18. Apparat nach Anspruch 14 und 17, d a d u rc h gekennzeichnet, da# die im wesentlichen über ihre gesamte Länge vom magnetostriktiven Teil (26) beabstandete Hülle (30) an diesem Teil an der Stelle eines Schwingungsknotens der Längsvibration des magnetostriktiven Teils befestigt ist.
  19. 19. Apparat nach Anspruch 18, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die Hülle (30) auch das Verbindungsstück (28) im Abstand voSn diesem umschließt und daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung (32) zwischen der Hülle und dem Verbindungsstück an einer einem Längsschwingungsknoten entsprechenden Stelle des Verbindungsstückes vorgesehen ist.
  20. 20. Apparat nach Anspruch 19, d a d u r c h ge -k e n n z e i c h n e t , daß die Hülle (30) an ihrem vom Bürstenteil (12) entfernten Ende einen Schlitz (34) hat, der einen Stift (48) im Griffstück (24) lösbar aufnimmt.
  21. 21. Apparat nach einem der Ansprüche 17 bis 19, d a -d u r c h g e k e n n z e :i c h n e t , daß das Verbindungsstück (28) ein akustischer Impedanzwandler ist, der die vom magnetostriktiven Teil erzeugten Vibrationen verstärkt.
DE19681632391 1968-02-01 1968-02-01 Ultraschall-Zahnpflegeapparat fuer den persoenlichen Gebrauch und Verfahren zum Zaehneputzen mittels eines solchen Apparates Ceased DE1632391A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012021262A1 (de) 2012-10-29 2013-05-02 Jovica Vukosavljevic Komfortable elektrisch-elektronische Ultraschallzahnbürste
DE102013005695A1 (de) 2013-04-03 2013-09-05 Jovica Vukosavljevic Komfortable Ultraschallzahnbürste
DE102014016373A1 (de) 2014-11-07 2016-05-12 Jovica Vukosavljevic Schallaktive Befestigungseinheit für die Borstenbündel, insbesondere für die Borstenbündel einer Ultraschallzahnbürste und eines Ultraschall-Therapiegerätes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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