ЗУБНАЯ ЩЕТКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2000 года по МПК A46B5/00 A46B9/04 

Изобретение относится к зубной щетке с корпусом для щетины, изготовленным за одно целое из пластмассы литьем под давлением, состоящим из, преимущественно, жесткой головки, в которую вставляется щетина, преимущественно, жесткой ручки и сужающейся шейки, соединяющей их, и имеющей пружинящую зону из пластмассы.

Зубные щетки служат, прежде всего, для чистки зубов и очистки межзубных промежутков, но должны также оказывать многократное воздействие на десны или их краевые зоны. Как раз это дополнительное воздействие привело к особым конструктивным признакам зубной щетки. Сюда относится, в особенности, выполнение пружинящего соединения между головкой щетки и ручкой, так как последние изготовлены из соображений стабильности из сравнительно твердой пластмассы, как правило, литьем под давлением.

Известны различные формы выполнения для достижения пружинящего соединения между головкой щетки и ручкой. Согласно патенту Франции FR 1247433 головка "расщеплена" в продольным направления вплоть до зоны ручки, а специально снабженные щетиной элементы охвачены зажимным кольцом, с помощью которого может регулироваться свободная длина планок и, тем самым, податливость этой гибкой зоны относительно ручки. Это выполнение требует конструктивных и потребительско-технических затрат. Вследствие имеющихся зазоров, они сомнительны в гигиеническом плане. То же самое относится и к другому выполнению (патент США US 4520626), в котором зубная щетка ослаблена в переходной зоне между головкой и ручкой за счет отверстий в пластмассе, служащих для обеспечения увеличенных возможностей пружинения. И здесь также могут скапливаться грязь, остатки средства для чистки зубов, бактерии и так далее. То же самое относится и к выполнениям, при которых в переходной зоне имеются большие профилирования (EP 0281017, WO 93/15627).

Поэтому предпочтение, в гигиеническом плане, отдается тем выполнениям, в которых переход между головкой щетки и ручкой является, преимущественно, гладкостенным с одновременным обеспечением пружинящего действия. Так, (из патента ФРГ DE 3840136) известно, что в переходную зону от ручки к головке щетки вкладывается плоская пружина из металла, полностью заделанная в пластмассу. С помощью плоской пружины, имеющей более высокий модуль упругости, чем окружающая ее пластмасса, обеспечивается обратное отклонение зубной щетки при слишком сильном надавливании, а с другой стороны, при надлежащем использовании щетки всегда обеспечивается достаточный прижим.

Хотя эта форма выполнения с металлической плоской пружиной, с точки зрения техники потребления, является в значительной мере удовлетворительной, она все же имеет ряд недостатков. Во-первых, возникает проблема в технологии изготовления, заключающаяся в том, что плоская пружина при литье под давлением должна вставляться в пластмассу, что вынуждает принимать соответствующие конструктивные меры в форме для литья под давлением. С другой стороны, вследствие чрезвычайно малой толщины стенки плоских пружин ими трудно манипулировать как вручную, так и с помощью манипуляторов, и их трудно позиционировать в машине для литья под давлением. Кроме того, они не образуют никакого соединения с окружающей их пластмассой. Вследствие этого в зоне краев плоских пружин на окружающую пластмассу неизбежно воздействуют напряжения сжатия и напряжения среза, которые могут привески к поломке, или должно быть увеличено поперечное сечение в переходной зоне между головкой щетки и ручкой. Но, как раз особенно там, для того, чтобы щеткой можно было выполнять необходимые движения при закрытом рте, желательна особенно тонкая форма. И, наконец, все металлические материалы нежелательны с точки зрения гигиены рта, даже если они находятся, как в рассматриваемом случая, не в открытом состоянии. Кроме того, переработка использованных щеток, которые приобретают, вследствие массового спроса на эти приборы уходы за зубами, особое значение, представляет собой едва ли решаемую проблему. Разделение материалов по сорту потребовало бы полного измельчения зубной щетки. Расходы на это едва ли приемлемы из-за незначительного содержания металла.

И, наконец, уже предлагалось (WO 93/15627, DE 3840136) выполнить корпус щетки в зоне шейки особенно тонким и, таким образом, обеспечить пружинящее действие. Очень тонкое поперечное сечение получается экструзией резино-эластичного эластомера. Пластмассы, обычно применяемые для корпуса щетки, имеют слишком низкий модуль упругости для обеспечения достаточного и, прежде всего, длительно сохраняющегося эффекта пружинения. Кроме того, переходы от ручки к головке должны быть очень крутыми, что легко приводит к поломкам на переходах. Если желательно иметь достаточно высокий модуль упругости, следовало бы применить для корпуса щетки высококачественные пластмассы. Для таких изделий массового производства как зубные щетки, это не может быть оправдано с точки зрения расходов.

Известна зубная щетка с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужающейся шейки, соединяющей их, имеющей пружинящую зону из пластмассы (US, патент N 5054154, кл. A 46 B 9/04, 03.10.1991; DE, патент N 3923495, кл. A 46 B 5/03, 24.01.1991).

Указанное решение принято в качестве ближайшего аналога. Однако и оно имеет недостатки, так как в известной щетке поломкам подвержены зоны с ослабленным поперечным сечением в случае восприятия ими напряжения изгиба на большей части пути отклонения шейки.

В основу изобретения положена задача создать зубную щетку, выполненную просто с точки зрения технологии изготовления, благоприятно при использовании и утилизации.

Поставленная задача решена за счет того, что в зубной щетке с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужащейся шейки, соединяющей их и имеющей пружинящую зону из пластмассы, корпус получен экструзией, головка и ручка преимущественно жесткие, а пружинящая зона выполнена в виде пружиняющего элемента из, преимущественно, высококачественной пластмассы с более высоким, чем корпус щетки модулем упругости и который по меньшей мере частично заделан в пластмассу корпуса щетки с образованием шейки.

Кроме того, поставленная задача решена и за счет того, что в зубной щетке с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужающейся шейки, соединяющей их, имеющей пружинящую зону из пластмассы, корпус получен экструзией, головка и ручка преимущественно жесткие, а пружинящая зона выполнена в виде пружинящего элемента из преимущественно высококачественной пластмассы с более высоким, чем корпус щетки модулем упругости и по меньшей мере частично охватывает пластмассу корпуса щетки с образованием шейки.

Поставленная задача решена и за счет того, что пружинящий элемент выполнен из чистой пластмассы или пластмассы с наполнителем, причем наполнитель составляет от 1 до 30 об/%, пружинящий элемент выполнен из той же пластмассы, что и корпус щетки. Пружинящий элемент выполнен из пластмассы, упрочненной стекловолокном. Такой пружинящий элемент может быть получен отдельно литьем под давлением и вложен, затем, в форму для литья под давлением или совместно отлит под давлением. Пружинящий элемент может быть получен также путем облицовки экструзией зоны шейки корпуса щетки.

Поставленная задача решена и за счет того, что пружинящий элемент имеет плоское, многоугольное, круглое или овальное поперечное сечение, в том числе T-, I- или U-образное поперечное сечение для того, чтобы влиять таким образом на тип пружинения головки щетки. Это пружинение может действовать не только против прижима их поверхности зуба, но в, по меньшей мере, ограниченном объеме также поперечно или в любом направлении.

Поставленная задача решена и за счет того, что пружинящий элемент имеет более высокий, чем остальное поперечное сечение шейки инерционный момент и проходит, преимущественно, по всей длине сужающейся шейки, сила пружинения пружинящего элемента может регулироваться выбором пластмассы и/или наполнителя, и/или поперечного сечения. Это регулирование силы пружинения возможно в широком диапазоне. Так, для детских зубных щеток выбирают меньшую силу пружинения, чем у зубных щеток для взрослых. По сравнению со всеми известными выполнениями получается экономия материала и, тем самым, снижение стоимости. Кроме того, шейка может быть особенно тонкой, с мягкими переходами к ручке и головке.

Поставленная задача решена и за счет того, что пружинящий элемент имеет выступы, поперечные к его длине. Эти выступы могут служить, прежде всего, в качестве простого вспомогательного средства для позиционирования в форме для литья под давлением и сохранения положения во время литья. Кроме того, с его помощью пружинящий элемент может "центрироваться" и закрепляться в окружающей пластмассе.

Выступы доходят вплоть до поверхности пластмассы, окружающей пружинящий элемент. С этим также связано преимущественно с точки зрения технологии изготовления, заключающееся в том, что пружинящий элемент может позиционироваться непосредственно на стенке формы и нет необходимости вводить какие-либо вспомогательные средства для его позиционирования в форме. На поверхности эти выступы не мешают, так как они выполнены также из пластмассы.

Выступы служат носителями информации.

Выступы отформованы в качестве носителей информации, например, товарного знака изготовителя, рекламных текстов, инструкций по применению и т.п., в по меньшей мере своей зоне, лежащей на поверхности пластмассы, окружающей их.

Поставленная задача решена и за счет того, что выступы действуют в качестве крепежных средств для пружинящего элемента, а пружинящий элемент своей удлиненной поверхностью лежит на поверхности окружающей его пластмассы.

Благодаря этому одновременно получается большая поверхность опоры пружинящего элемента в форме для литья под давлением для ручки и головки щетки. В частности, пружинящий элемент может зажиматься по своей удлиненной поверхности, с одной стороны, и выступами, расположенными на противолежащей стороне между обоими инструментами формы для литья под давлением, и, тем самым, точно позиционироваться. И, наконец, за счет соответствующей окраски пружинящего элемента может быть визуально обозначена его функция пружинения.

Поставленная задача решена и за счет того, что в зону захвата ручки заделан по меньшей мере один элемент для захвата из пластмассы с более высоким коэффициентом трения и/или более высокой упругостью, чем окружающая пластмасса.

Ручка и головка зубной щетки из пластмассы по эстетическим и гигиеническим соображениям выполнены, как правило, из пластмассы с гладкой, в случае необходимости, блестящей поверхностью, благодаря чему ручка не особенно хорошо или надежно держится в руке. Этот недостаток еще больше усугубляется вследствие пружинящего свойства в зоне шейки щетки, так как головка осуществляет относительные перемещения относительно ручки, вследствие этого, уменьшается устойчивость пальцев на ручке; пальцы легко могут соскользнуть. Этому препятствуют элементы захвата с повышенным коэффициентом трения. Они позволяют крепко держать ручку пальцами таким образом, что зубная щетка при использовании ею не может выскользнуть.

Поставленная задача решена и за счет того, что элемент для захвата выполнен, предпочтительно, из эластомера, который сам по себе имеет более высокий коэффициент трения, чем термопласты, обычно приемлемые для ручки и головки.

Захватываемость может быть повышена еще больше за счет того, что на верхней и нижней стороне ручки имеется по одному элементу для захвата, благодаря чему большой палец имеет хорошую опору и на нижней стороне.

Дополнительное повышение захватываемости получается за счет того, что элементы для захвата на своих свободно лежащих поверхностях имеют профиль с более высоким трением, который повторяет, например, форму кончиков пальцев.

Оба элемента для захвата на верхней и нижней стороне касаются друг друга в ручке, что облегчает их вкладывание в форму для литья под давлением. Но они также могут выполняться за одно целое, переходя друг в друга. В сочетании с выполнением элементов захвата из эластомера при этом получается особенно гибкая поверхность захвата.

Поставленная задача решена и за счет того, что пружинящий элемент и/или элементы для захвата отформованы в виде фасонных элементов и облицованы экструзией пластмассы, образующей корпус щетки.

Вместо раздельного изготовления или последующего заделывания или облицовки экструзией может быть предусмотрено, что корпус щетки, пружинящий элемент и элементы для захвата изготовлены способом многокомпонентного литья под давлением.

С помощью изобретения обеспечивается, прежде всего, преимущество, заключающееся в том, что зубная щетка целиком выполнена из пластмассы и, вследствие этого, может быть без проблем утилизована. Кроме того, исключены какие-либо металлические элементы, нежелательные с точки зрения гигиены рта. И, наконец, изготовление такой щетки, например, способом двухкомпонентного литья под давлением, способом заливки и т.п. стоит недорого. Так как пружинящий элемент заделан в пластмассу, не возникает несовместимости пары материалов и может даже, в зависимости от типа пластмасс, получиться соединение материалов между собой. Только пружинящий элемент должен быть выполнен из высококачественной пластмассы, в то время как корпус щетки может выполняться из обычных недорогих пластмасс.

Ниже изобретение описывается с помощью примеров выполнения, представленных на чертеже.

На фиг. 1 показано продольное сечение зубной щетки без щетины.

На фиг. 2 - увеличенное сечение в зоне "Х" фиг. 1.

Фиг. 3 - вид сверху на изображение в разрезе согласно фиг. 2 снизу.

Фиг. 4 - форма выполнения, соответствующая фиг. 1, но в оборванном сечении другой формы выполнения.

Фиг. 5 - продольный разрез другой формы выполнения.

Фиг. 6 - увеличенный участок фиг. 5 и
фиг. 7 - разрез по VII-VII согласно фиг. 6.

Зубная щетка согласно фиг. 1 состоит из головки 1 со щетиной, не показанной на чертеже, и удлиненной ручки 2, соединенных друг с другом узкой переходной зоной 3 щетки.

В суженной переходной зоне 3 от головки 1 к ручке 2 заделан пружинящий элемент 4. Вся зубная щетка изготовлена, например, литьем под давлением, а пружинящий элемент 4 при этом облицовки экструзией. Следовательно, пружинящий элемент 4, как это лучше всего видно из фиг. 2, со всех сторон окружен пластмассой таким образом, что визуально зубная щетка представляется как единое целое.

Пружинящий элемент 4 имеет более высокий модуль упругости, чем пластмасса корпуса щетки, окружающая его, но выполнен из пластмассы, предпочтительно, упрочненной стекловолокном, и может быть выполнен аналогичным плоской пружине или круглой проволоке, но может также иметь овальное или многоугольное поперечное сечение. Вследствие этого, шейке 3 зубной щетки придается пружинящая способность, приблизительно, перпендикулярно к продольной протяженности корпуса щетки, но можно и в других направлениях осуществить путем соответствующей формы поперечного сечения более или менее выраженную пружинящую способность.

В примере выполнения, показанном на фиг. 1, пружинящий элемент 4 имеет плоскую листовую основную часть 5, которая в зоне своих концов имеет выступы 6, 7, проходящие поперечно к его длине. Эти выступы могут служить для позиционирования внутри формы для литья под давлением. Они выступают, предпочтительно, вплоть до поверхности шейки 3 и могут, таким образом, служить, как показано на фиг. 3, дополнительно в качестве носителей 8 информации. Эту информацию можно выполнить уже в процессе изготовления пружинящего элемента 4 путем соответствующего тиснения.

Пример выполнения согласно фиг. 4 отличается от фиг. 1 тем, что пружинящий элемент 4 вместе с поверхностью 9, проходящей в его продольном направлении, лежит на верхней поверхности шейки 3, между головкой 1 и ручкой 2. Предварительно изготовленный пружинящий элемент 4 может плоско укладываться соответствующим образом в форму для литья под давлением для облицовки экструзией пластмассы, образующей головку 1 и ручку 2. За счет соответствующей разницы в окраске можно визуально выделить для потребителя функцию пружинящего элемента. Следовательно, с его помощью можно отличить зубную щетку, выполненную согласно изобретению, от других зубных щеток.

Ручка 2 в своей утолщенной части для захвата имеет элементы 10, 11 для захвата, заделанные в пластмассу, причем верхний элемент 10 для захвата имеет сравнительно большую поверхность 12 захвата, нижний элемент 11 для захвата имеет меньшую поверхность 13 захвата. Элементы для захвата выполнены из эластомера и могут иметь дополнительно на своей свободной поверхности профиль, повышающий трение, например, в виде желобков 14, имеющих вид, предпочтительно, замкнутых концентрических овалов, соответствующих форме кончиков пальцев. Элементы 10, 11 для захвата опираются внутри ручки 2 друг на друга таким образом, что они также безукоризненно могут иметь опору в форме для литься под давлением для облицовки экструзией пластмассы головки 1 и ручки 2.

В примере выполнения по фиг. 5 пружинящий элемент 4 образует, своего рода, втулку 15, которая охватывает пластмассу щетки в переходной зоне 16. Изготовление осуществляется, предпочтительно, способом двухкомпонентного литья под давлением, при котором в форме для литься под давлением отливают сначала корпус щетки из готовки 1, ручки 2 и переходной зоны 16. Затем переходная зона 16 облицовывается в той же форме для литья под давлением экструзией пластмассы, образующей пружинящий элемент 4, и таким образом одновременно образуется шейка 3. Пружинящий элемент 4 также имеет более высокий модуль упругости, чем пластмасса, окруженная им в переходной зоне 16 корпуса щетки. Точно так же элементы 10, 11 для захвата получаются затем экструзией способом многокомпонентного литья под давлением таким образом, что они выполняются за одно целое.

Во всех формах выполнения пружинящий элемент 4 проходит по всей переходной зоне 3, 16, вплоть до головки 1 или ручки 2, таким образом, что достаточная стабильность получается и на переходах.

Зубная щетка с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужающейся шейки, соединяющей их и имеющей пружинящую зону из пластмассы. Корпус получен экструзией, головка и ручка преимущественно жесткие, а пружинящая зона выполнена в виде пружинящего элемента из преимущественно высококачественной пластмассы с более высоким, чем корпус щетки, модулем упругости и который по меньшей мере частично заделан в пластмассу корпуса щетки с образованием шейки. Пружинящий элемент по меньшей мере частично охватывает пластмассу корпуса щетки с образованием шейки. Решение обеспечивает простую технологию изготовления, благоприятно при использовании и утилизации. 2 с. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Зубная щетка с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужающейся шейки, соединяющей их, имеющей пружинящую зону из пластмассы, отличающаяся тем, что корпус получен экструзией, головка и ручка преимущественно жесткие, а пружинящая зона выполнена в виде пружинящего элемента (4) из, преимущественно, высококачественной пластмассы с более высоким, чем корпус щетки, модулем упругости и который, по меньшей мере, частично заделан в пластмассу корпуса щетки с образованием шейки (3). 2. Зубная щетка с корпусом в виде одного целого из пластмассы, состоящим из головки для щетины, ручки и сужающейся шейки, соединяющей их, имеющей пружинящую зону из пластмассы, отличающаяся тем, что корпус получен экструзией, головка и ручка преимущественно жесткие, а пружинящая зона выполнена в виде пружинящего элемента (4) из, преимущественно, высококачественной пластмассы с более высоким, чем корпус щетки, модулем упругости и, по меньшей мере, частично охватывает пластмассу корпуса щетки с образованием шейки (3). 3. Зубная щетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) выполнен из пластмассы с наполнителем. 4. Зубная щетка по п.3, отличающаяся тем, что содержание наполнителя составляет от 1 до 30 об.%. 5. Зубная щетка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что пружиняющий элемент (4) выполнен из той же пластмассы, что и корпус щетки. 6. Зубная щетка по одному из пп.3 - 5, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (7) выполнен из пластмассы, упрочненной стекловолокном. 7. Зубная щетка по п.6, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) выполнен из пластмассы, упрочненной стекловолокном. 8. Зубная щетка по одному из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) имеет плоское многоугольное, круглое или овальное поперечное сечение. 9. Зубная щетка по одному из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) имеет Т-, I- или U-образное поперечное сечения. 10. Зубная щетка по одному из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) имеет больший момент инерции, чем остальное поперечное сечение шейки (3). 11. Зубная щетка по одному из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) проходит, преимущественно, по всей длине сужающейся шейки (3). 12. Зубная щетка по одному из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что сила пружинения пружинящего элемента (4) может регулироваться выбором пластмассы, и/или наполнителя, и/или поперечного сечения. 13. Зубная щетка по одному из пп.1 - 12, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) имеет выступы (6, 7), поперечные к его длине. 14. Зубная щетка по п.13, отличающаяся тем, что выступы (6, 7) доходят до поверхности пластмассы, окружающей пружинящий элемент (4). 15. Зубная щетка по п.14, отличающаяся тем, что выступы (6, 7) служат носителями (8) информации. 16. Зубная щетка по п.15, отличающаяся тем, что выступы (6, 7) отформованы в качестве носителей (8) информации в, по меньшей мере, своей зоне, лежащей на поверхности пластмассы, окружающей их. 17. Зубная щетка по п.13, отличающаяся тем, что выступы (6, 7) действуют в качестве крепежных средств для пружинящего элемента. 18. Зубная щетка по одному из пп.1 - 17, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) своей удлиненной поверхностью (9) лежит на поверхности окружающей пластмассы. 19. Зубная щетка по одному из пп.1 - 18, отличающаяся тем, что в зоне захвата ручки (2) заделан, по меньшей мере, один элемент (10, 11) для захвата из пластмассы с более высоким коэффициентом трения и/или более высокой упругостью, чем окружающая его пластмасса. 20. Зубная щетка по одному из пп.1 - 19, отличающаяся тем, что элемент (10, 11) для захвата выполнен из эластомера. 21. Зубная щетка по п.20, отличающаяся тем, что на верхней и нижней стороне ручки (2) имеется по одному элементу (10, 11) для захвата. 22. Зубная щетка по одному из пп.20 - 21, отличающаяся тем, что элементы (10, 11) для захвата на своих свободных поверхностях (12, 13) имеют профиль (14) с более высоким трением. 23. Зубная щетка по одному из пп.20 - 22, отличающаяся тем, что элементы (10, 11) для захвата касаются друг друга в ручке (2) или переходят друг в друга при выполнении за одно целое. 24. Зубная щетка по одному из пп.1 - 23, отличающаяся тем, что пружинящий элемент (4) и/или элементы (10, 11) для захвата отформованы в виде фасонных элементов и облицованы экструзией пластмассы, образующей корпус щетки. 25. Зубная щетка по одному из пп.1 - 23, отличающаяся тем, что корпус щетки, пружинящий элемент (4) и элементы (10, 11) для захвата получены способом многокомпонентного литья под давлением.