DE19615098A1 - Bürste zur Zahnfleischmassage und Zahnreinigung und Verfahren zur Herstellung der Borsten einer solchen Bürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürste zur Zahnfleischmassage und Zahnreinigung, bestehend aus einem Borstenträger mit Griff und am Borstenträger einzeln oder in Bündeln be­ festigten Borsten aus Kunststoff.

Zur Mundhygiene gehört heute nicht nur die Zahnreinigung, sondern gleichermaßen auch die Zahnfleischmassage zur Vorbeugung von Gingivitis, Paradontose etc. Zahnbürsten üblicher Art, ob manuell oder elektrisch angetrieben, erfüllen zwar die Aufgabe der Zahnreinigung hinreichend, nicht jedoch die der Zahnfleischmassage, insbesondere wenn beide Wirkungen auf einer einzigen Bewegungsbahn erzielt werden sollen. So sind für die Zahnreinigung, insbesondere auch der Interdentalräume, die Borstenenden besonders wirksam, für die Zahnfleischmassage aber häufig zu aggressiv, insbesondere wenn sie nicht einwandfrei verrundet oder durch Benutzung bereits abgeflacht sind. Für die Zahnfleischmassage hingegen sollten der Andruck und die Bewegungsbahn so gewählt werden, daß sich die Borsten umlegen und mit ihrer Mantelfläche eine Art Streichmassage bewirken. In dieser Lage sind sie aber wiederum für die Zahnreinigung weit weniger wirksam und für die Reinigung der Interdentalräume sogar untauglich.

Eine effektive Zahnfleischmassage ist deshalb nur mit Spezialgeräten möglich, deren Arbeitsfläche in der Regel aus gummielastischen Materialien besteht und noppenartig profiliert ist (GB 398 919, US 1 892 068). Diese Geräte sind nun wieder für die Zahnreinigung völlig ungeeignet. Es sind deshalb für eine vollständige Mundhygiene jeden­ falls zwei Arbeitsgänge durchzuführen, gegebenenfalls sogar zwei verschiedene Geräte zu verwenden. Dies ist umständlich mit der Folge, daß sich solche Zahnfleisch­ massagegeräte nicht einführen konnten.

Aus der Praxis sind ferner Zahnbürsten bekannt, deren Borstenbesatz den unterschiedlichen Zielrichtungen beim Putzen der Zähne und Massieren des Zahnfleischs angepaßt ist. Eine solche Zahnbürste weist einen vergleichsweise harten mittleren Besatz und im Außenbereich flexiblere Massageborsten auf. Hierbei handelt es sich zwangsläufig um einen Kompromiß, wobei die Zuweisung der unterschied­ lichen Borstenbereiche zu den ihnen zugeordneten Behand­ lungsbereichen - Zahn oder Zahnfleisch - durch den Benutzer nicht ohne weiteres möglich ist. Zudem wird dieser Kom­ promiß jeweils durch Minderung der einen Wirkung auf Kosten der anderen geschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürste zur Zahnfleischmassage vorzuschlagen, die gleichermaßen effektiv die Zahnreinigung besorgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Borsten unter Bildung ausgeprägter, warzenartiger Wellenscheitel mit kurzer Wellenlänge quer zur ihrer Achse gewellt sind.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Borste weist, wie jede herkömmliche Borste ein verrundetes Arbeitsende auf, das gleichermaßen für die Zahnreinigung und für die Zahn­ fleischmassage - dabei als eine Art Massagefinger - wirkt. Hinzukommt, daß beim nicht zu vermeidenden Umlegen der Borste die warzenartigen Wellenscheitel in ähnlicher Weise wirken wie die Borstenenden, und zwar sowohl bei der Zahnreinigung, als auch bei der Massage des Zahn­ fleischs. Bei entsprechendem Andruck des Borstenbesatzes, bei dem sich die Borsten umlegen, sind also an jeder einzelnen im Eingriff befindlichen Borste zugleich mehre­ re Wellenscheitel reinigend und/oder massierend wirksam. Es lassen sich also in einem Arbeitsgang mit einem einzi­ gen Gerät die für eine einwandfreie Mundhygiene notwendi­ gen Maßnahmen durchführen.

Aufgrund der Wellung der Borsten werden labyrinthartige Kanäle zwischen den einzelnen Borsten gebildet, in denen Zahnpflegemittel hervorragend gespeichert werden. Dies gilt insbesondere für die heute häufig verwendeten Gele, die in die Zwischenräume beim Auftragen eingedrückt werden können. Bei Zahnbürsten mit herkömmlichem Borsten­ besatz tropfen solche Gele aufgrund ihrer geringen Visko­ sität häufig ab und führen zu entsprechenden Verlusten. Andererseits kann eine solche Bürste leicht ausgespült werden und die Borsten und Borstenzwischenräume trocknen auch schnell ab, so daß sich Schmutz und Bakterien nicht einnisten können.

In bevorzugter Ausführung sind die Borsten in zwei oder mehr Ebenen gewellt, wodurch sichergestellt ist, daß unabhängig davon, wie sich die Borste beim Putzen umlegt, stets warzenartige Wellenscheitel in Wirkung treten.

Während bei einem üblichen Kreisquerschnitt einer Borste die Wellenscheitel mehr oder weniger abgerundet sind, können bei einem von der Kreisform abweichenden Quer­ schnitt einerseits bevorzugte Biegeebenen erzeugt werden, andererseits die Wellenscheitel stärker ausgeprägt wer­ den. So können die Borsten beispielsweise einen ovalen Querschnitt, vorzugsweise aber einen polygonalen Quer­ schnitt mit abgerundeten Längskanten aufweisen. Als polygonaler Querschnitt bietet sich insbesondere ein kreuzförmiger Querschnitt an.

Die Wirkung der erfindungsgemäß ausgebildeten Borsten läßt sich ferner durch die Geometrie der einzelnen Welle beeinflussen. Beispielsweise kann die Wellenlänge das 1- bis 10-fache des Borstendurchmessers betragen, liegt aber vorteilhafterweise zwischen dem 1- und 5-fachen. In bevorzugter Ausführungsform ist die Wellenlänge kleiner als das 2-fache des Borstendurchmessers.

Ferner sollte die Wellenhöhe, d. h. der Abstand gegenüber­ liegender Wellenscheitel, möglichst klein sein. Vorzugs­ weise beträgt er das 1,2- bis 2-fache des Borstendurch­ messers.

Schließlich ist auch die Form des Wellenscheitels von Bedeutung, wobei winklig ausgeprägte Wellenscheitel gegenüber abgerundeten bevorzugt sind.

Es ist zwar bei Drahtbürsten und -pinseln bekannt, die verwendeten Drahtstifte zu wellen, doch stehen hierbei Stabilitätsgründe und die Abrasivwirkung im Vordergrund (US 1 178 179, DE-U-79 06 716). Ferner sind Haarnadel- Borsten bekannt (US 2 511 004), die aus Kunststoff be­ stehen, jedoch in ihrer Form der Naturborste möglichst nahe kommen sollen. Diese Borsten sind langwellig profi­ liert und an ihren Enden zugespitzt. Sie sind in erster Linie für Pinsel und Malerbürsten bestimmt. Die Herstel­ lung dieser Borsten erfolgt dadurch, daß ausgehend von einem Endlosmonofil dieses in gleichmäßigen Abständen durch Zugkräfte eingeschnürt wird. Anschließend werden die Borsten zugeschnitten, und zwar jeweils im Bereich der Einschnürung, so daß eine einzelne Borste mit zwei spitz zulaufenden Enden gebildet ist. Diese Einzelborste wird anschließend durch rechtwinklig zueinanderstehende Formrollen-Paare, die auf Abstand angeordnet sind, hin­ durchgeführt. Um ein axiales Verdrehen der Borste bei Einwirken der Umformkräfte zu vermeiden, soll das Umfor­ men unter gleichzeitiger Anwendung von Wärme erfolgen. Dies ist bei Borsten absolut unzuträglich, denn bei der Bildung der Borsten aus Endlosmonofilen werden die Mono­ file verstreckt, gegebenenfalls noch thermisch stabili­ siert, um die Makromoleküle auszurichten und dadurch der Borste die erforderliche Flexibilität bei ausreichender Steifigkeit zu verleihen. Diese Eigenschaften gehen bei einer nachträglichen thermischen Behandlung aufgrund der Reorientierung verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Borsten vorzuschlagen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermie­ den werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich deshalb dadurch aus, daß ein Kunststoff-Endlosmonofil durch die Formrollen hindurchgeführt und hinter den Formrollen auf einer Spule aufgewickelt wird, wobei das Monofil mit Bezug auf seine Achse durch die Spulen verdrehsicher gehalten wird, und daß die Borsten durch Ablängen des gewellten Endlosmonofils hergestellt werden.

Vorzugsweise wird das Endlosmonofil mittels der Formrol­ len von einer Spule abgezogen. Statt dessen ist es aber auch möglich, das Endlosmonofil nach seiner Erzeugung in einem Extruder den Formrollen zuzuführen. Die Wellung erfolgt ohne zusätzliche Wärmezufuhr von außen.

Vorzugsweise wird das Monofil zwischen wenigstens zwei mit geringstmöglichem Abstand unmittelbar hintereinander­ liegenden Formrollen-Paaren hindurchgeführt, um die ausgeprägten Wellenscheitel irreversibel einzuformen.

Wird das Monofil zwischen zwei Formrollen-Paaren mit paarweise winklig zueinander angeordneten Achsen hin­ durchgeführt, so läßt sich eine Wellung in zwei Ebenen erreichen. In gleicher Weise ist mittels drei Formrol­ len-Paaren mit paarweise winklig zueinander stehenden Achsen eine Wellung in drei Ebenen möglich.

Statt dessen können gleichzeitig mehrere Kunststoff-End­ losmonofile mit Abstand nebeneinander geführt mittels der Formrollen von einer Spule abgezogen und hinter den Formrollen auf einer Spule aufgewickelt werden, wobei auch hier das einzelne Monofil mit Bezug auf seine Achse verdrehsicher gehalten wird.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß das Endlos­ monofil zwischen Formrollenpaaren von 10 bis 20mm, deren Achsabstand voneinander etwa gleich groß ist, hindurchge­ führt werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung wiedergegebener Ausführungsbeispiele beschrie­ ben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene Seitenansicht einer Bürste zur Zahnfleischmassage und Zahnreinigung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Ar­ beitsweise der Bürste am Gebiß;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht einer Borste der Bürste bei der Zahn­ fleischmassage;

Fig. 4 einen Längsabschnitt einer gewellten Borste;

Fig. 5 einen Querschnitt der Borste gemäß Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsabschnitt einer Borste mit einer anderen Wellenform;

Fig. 7 einen Längsabschnitt einer Borste mit einer Wellenform ähnlich Fig. 4;

Fig. 8 einen Längsabschnitt einer Borste mit einer weiteren abgewandelten Wellen­ form;

Fig. 9 bis 12 verschiedene Querschnittsformen der Borste;

Fig. 13 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der gewellten Borste und

Fig. 14 eine Draufsicht auf die Formrollen der Vorrichtung gemäß Fig. 13.

In Fig. 1 ist eine Bürste zur Zahnfleischmassage und Zahnreinigung gezeigt, die aus einem Griff 1, einem als Borstenträger dienenden Kopf 2 und einer Vielzahl einzeln stehender Borsten 3 gebildet ist. Die Borsten 3 können gegebenenfalls auch zu Bündeln oder Paketen zusammenge­ faßt sein. Sämtliche oder ein Teil der Borsten sind mit kurzer Wellenlänge gewellt. Ihre nutzungsseitigen Enden 4 können, wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel, der Wellenform folgend aus der Borstenachse abgebogen sein.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die warzenartigen Wellenscheitel Wirkkanten bei der Zahnfleischmassage bilden, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Es wird deshalb bei der Zahnfleischmassage vorzugsweise ein solcher Andruck ausgeübt, daß die Borsten aus ihrer gestreckten Lage ausgelenkt werden und die Wellenscheitel zur Wirkung kommen. Beim Putzen der Zähne hingegen kann mit diesem oder einem verminderten Andruck gearbeitet werden, so daß sich die Borsten aufstellen und die nutzungsseitigen Enden 4 zur Wirkung kommen. Aufgrund der Krümmung an den nutzungsseitigen Enden werden insbesonde­ re auch die Zahnzwischenräume wirksam gereinigt.

In Fig. 3 ist eine Borste 3 während der Benutzung der Bürste in vergrößertem Maßstab gezeigt. Es ist ersicht­ lich, wie die warzenartigen Wellenscheitel nach Art von Massagenoppen auf das Zahnfleisch einwirken.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teilansicht einer Borste 3, die gleichmäßig sinusförmig gewellt ist, so daß war­ zenartige Wellenscheitel 5 und Wellentäler 6 entstehen. Während die Wellenscheitel 5 die wirksamen Arbeitsflächen der Borste bilden, nehmen die Wellentäler 6 Zahnpflege­ mittel od. dgl. auf. Die Borste gemäß Fig. 4 kann einen Querschnitt gemäß Fig. 5 aufweisen, also in zwei senk­ recht zueinander stehenden Ebenen gewellt sein, so daß sich auf der Hüllfläche der Borste warzenartige Wellen­ scheitel 5 in Richtung aller vier Koordinaten erstrecken.

In Fig. 6 ist eine Borste mit abgewandelter Wellenform gezeigt. Die Wellenflanken verlaufen im wesentlichen geradlinig und die warzenartigen Wellenscheitel 5 weisen einen wesentlich kleineren Krümmungsradius auf. Bei dieser Ausführungsform entspricht die Wellenlänge etwa dem Borstendurchmesser, wie mit dem Buchstaben "D" ange­ deutet.

Fig. 7 zeigt eine Borste ähnlich der Fig. 4 mit einer Wellenlänge die etwa dem doppelten Borstendurchmesser entspricht. Fig. 8 wiederum zeigt eine Borste mit rela­ tiv langgestreckter Welle und geradlinigen Flanken 7 und noch stärker ausgeprägten Wellenscheiteln 5 mit ganz geringem Krümmungsradius. Die Wellenlänge beträgt bei dieser Borste etwa das 4-fache des Borstendurchmessers.

In den Fig. 13 und 14 ist eine Vorrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch angedeutet. Sie weist eine Vorratsspule 10 auf, auf der ein Endlosmonofil 11 aus Kunststoff aufgespult ist. Ferner weist sie eine Sammelspule 12 zur Aufnahme des gewellten Monofils 13 auf. Das Monofil 11 durchläuft drei hinter­ einander angeordnete Formrollen bzw. Formwalzen-Paare 14, 15 und 16, die an ihrem Umfang entsprechend der gewünsch­ ten Wellenform (Fig. 4 bis 8) profiliert sind. Die Achsen der Formrollenpaare 14, 15 und 16, von denen die Achsen wenigstens eines Paares angetrieben sind, sind unmittelbar hintereinander angeordnet, so daß sie sich gerade nicht berühren. Sie sind ferner um jeweils 60° gegeneinander gedreht, wie aus Fig. 14 ersichtlich.

Die Formrollen weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 10 bis 20mm auf und der Abstand ihrer Achsen voneinander, wie auch der Achsen der benachbarten Formrollenpaare 14, 15 und 16 ist nur unwesentlich, nämlich etwa um den Monofildurchmesser größer. Auf diese Weise wird ein gewelltes Monofil 13 erhalten, dessen Wellenscheitel in drei verschiedenen Axialebenen der Borste liegen.

Claims (17)

1. Bürste zur Zahnfleischmassage und Zahnreinigung, bestehend aus einem Borstenträger mit Griff und am Borstenträger einzeln oder in Bündeln befestigten Borsten aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3) unter Bildung ausgeprägter, warzen­ artiger Wellenscheitel (5) und mit kurzer Wellenlän­ ge quer zu ihrer Achse gewellt sind.

2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3) in zwei oder mehr Ebenen gewellt sind.

3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Borsten (3) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen.

4. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3) einen ovalen Querschnitt aufweisen.

5. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (3) einen polygonalen Querschnitt mit abgerundeten Längskanten aufweisen.

6. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge das 1- bis 10- fache des Borstendurchmessers, vorteilhafterweise das 1- bis 5-fache beträgt.

7. Bürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge vorzugsweise kleiner als das 2-fache des Borstendurchmessers ist.

8. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenhöhe das 1,2- bis 2-fache des Borstendurchmessers beträgt.

9. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Wellenscheitel (5) winklig ausgeprägt sind.

10. Verfahren zur Herstellung von Borsten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit wenigstens zwei zahnradartig zusammenwirkenden Formrollen, zwischen denen die Borste aus Kunststoff hindurchgeführt und dabei gewellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunst­ stoff-Endlosmonofil durch die Formrollen geführt und hinter den Formrollen auf einer Spule aufgewickelt wird, wobei das Monofil mit Bezug auf seine Achse verdrehsicher gehalten wird, und daß die Borsten durch Ablängen des gewellten Endlosmonofils erzeugt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosmonofil von einer Spule mittels der Formrollen abgezogen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosmonofil nach seiner Erzeugung in einem Extruder den Formrollen zugeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofil zwischen wenigstens zwei mit ge­ ringstmöglichen Abstand unmittelbar hintereinander liegenden Formrollen-Paaren hindurchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofil zwischen zwei Formrollen-Paaren mit paarweise winklig zueinander angeordneten Achsen hindurchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofil zwischen drei Formrollen-Paaren mit paarweise winklig zueinander stehenden Achsen hin­ durchgeführt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Kunststoff-Endlos­ monofile mit Abstand nebeneinander geführt mittels der Formrollen von einer Spule abgezogen und hinter den Formrollen auf einer Spule aufgewickelt werden, wobei das einzelne Monofil mit Bezug auf seine Achse verdrehsicher gehalten wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß das Endlosmonofil zwischen Formrollenpaaren von 10 bis 20mm, deren Achsabstand voneinander etwa gleich groß ist, hindurchgeführt werden.