УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА ЗУБАМИ СО СМЕННОЙ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ЧАСТЬЮ Российский патент 2001 года по МПК A46B7/04 A46B9/04 

Изобретение относится к устройству для ухода за зубами, содержащему ручку, головку и выполненную с возможностью вставления с фиксацией в желоб головки обрабатывающую часть, которая может быть вытолкнута с помощью установленного на тыльной стороне головки пружинного прижимного элемента, который при приложения давления воздействует на тыльную сторону обрабатывающей части.

Устройства для ухода за зубами указанного типа известны, в частности, как зубные щетки, поэтому в последующем речь пойдет только о них. Однако одновременно здесь надо подразумевать также такие устройства, которые предназначены исключительно для массажа десен или ухода за межзубными промежутками.

Зубные щетки требуется приобретать чаще всех других видов щеток. Причиной этому является частое использование (до трех раз ежедневно) при правильном уходе за зубами и вызванный этим быстрый износ. К этому добавляется еще то, что зубные щетки уже даже при незначительном износе, который был бы допустим для других щеток, должны заменяться для обеспечения оптимальной эффективности.

На основании высокого потребления зубных щеток - в Германии около 150 миллионов в год - все более важным становится вопрос о переработке отходов и о сохранении ресурсов, так как становящаяся за счет износа непригодной доля массы является очень незначительной по сравнению с общей массой, и сама подлежащая переработке масса даже при стопроцентном повторном использовании не может быть переработана в то же изделие, поскольку полученный повторно материал не соответствует высоким требованиям к качеству, которым должен обязательно соответствовать, например, щетинный материал зубной щетки. Хотя известные щетки со сменной чистящей частью в принципе позволяют проводить смену чистящей части после ее износа, все же эта техническая проблема защиты окружающей среды, с одной стороны, не находилась на переднем плане, с другой стороны, в обычных щетках, как например, щетках для чистки, щетках для ухода за телом и т.д. это играет сравнительно незначительную роль, так как время пользования несравненно дольше и соотношение масс непригодного и еще пригодного материала не находится в такой диспропорции, как в зубных щетках.

Наконец, для зубных щеток необходимо учитывать и то обстоятельство, что они должны быть пригодными для использования по назначению людьми всех возрастных групп и любой степени образованности, так что замена чистящей части должна быть возможной самым простейшим образом и с малым прикладываемым усилием при одновременном обеспечении надежного соединения частей.

В настоящее время на рынке присутствуют, в основном, две системы. В так называемых щетках со сменной головкой (ЕР О 199849 B1, DE 9420405 U1) вся головка со щетиной съемно закреплена на ручке, соответственно, на рукоятке. Фиксирующие средства крепления расположены в основном на ручке и на основании головки поперек продольной оси и вводятся в зацепление посредством соединения головки и ручки в продольном направлении. И наоборот, обе части можно разъединить растягиванием обеих частей в продольном направлении. Такие щетки со сменными головками являются удовлетворительными с точки зрения техники использования и гигиены. Однако доля пластмассы в головке, которая превращается в отходы после износа щетины, является еще значительной. К этому присовокупляется тот недостаток, что средства крепления находятся в области перехода от головки к рукоятке, т.е. в зоне, в которой при использовании действуют наибольшие усилия изгиба. Однако как раз в этой зоне зубная щетка ослабляется за счет конструктивных мер, необходимых для крепежных средств. Это становится особенно заметным вследствие того, что по причинам удобства пользования между ручкой и головкой желательно иметь стройную и при необходимости пружинящую шейку, которую практически не удается реализовать для таких щеток со сменной головкой. Поэтому уже предложены щетки со сменными головками, в которых головка со стройной шейкой сцепляется с более толстой ручкой. Тем самым сохраняется в значительной мере преимущество с точки зрения техники использования, однако это достигается за счет еще большей доли массы, которая идет в отход. К этому добавляется для всех щеток со сменной головкой опасность того, что при неправильном сцеплении или при выходе из строя сцепления во время пользования щеткой могут произойти значительные повреждения в полости рта.

В другой известной системе, к которой относится устройство для ухода за зубами, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, щетина закреплена на носителе в виде тонкой пластинки, и эта часть щетки может фиксироваться в головке, выполненной в виде рамки или корпуса (DE 4434617 A1). Носитель по поверхности периметра имеет планкообразные фиксаторы, а корпус соответственно желобообразные углубления. Кроме того, носитель на своей тыльной стороне имеет цапфу, которая входит в отверстие на дне корпуса и образует на тыльной стороне головки свободную нажимную поверхность. Носитель фиксируется в головке и может быть вытолкнут посредством нажатия на цапфу. Подлежащая замене при износе щетины масса пластмассы уменьшается до минимума, и сменные части щетки можно экономично изготовлять вследствие уменьшенного использования материала. Однако по сравнению с щетками со сменными головками возникают гигиенические и конструктивные проблемы. В зазоре, который неизбежно образуется между носителем и стенкой корпуса и который плохо просыхает, откладывается, с одной стороны, грязь и, с другой стороны, поселяются бактерии. Это относится в большей или меньшей степени ко всему зазору между головкой и носителем.

Поэтому уже снабжают носитель со стороны щетины проходящей по периметру эластичной кромкой (DE 3724640 C2), которая своей обратной стороной должна герметично прилегать к торцевой стороне стенки корпуса. Это требует соответствующих тяговых усилий, которые втягивают носитель в корпус, и тем самым соответственно высоких усилий фиксации. Они, в свою очередь, затрудняют вставление и выталкивание чистящей части. Так как фиксация производится за счет геометрического замыкания, то средства фиксации должны иметь соответственно большой размер, что требует большой толщины стенок головки. Еще более сложным является выполнение (DE 29600398 UI), при котором на всех поверхностях уплотнения между носителем и корпусом вложены эластичные плоские уплотнения, которые за счет соответствующего высокого предварительного напряжения одновременно удерживают чистящую часть. Предварительное напряжение должно полностью восприниматься стенками корпуса, которые после непродолжительного времени неизбежно расширяются и больше не обеспечивают надежное крепление чистящей части.

Другие предложения (DE 9109625 U1, DE 4434617 Al), которые предусматривают фиксирующие планки только на части периметра носителя, влияют на герметичность зазора, так как фиксирующие планки и углубления находятся на поверхностях уплотнения и должны выдерживаться очень малые допуски для того, чтобы обеспечить, с одной стороны, плотное прилегание поверхностей уплотнения и, с другой стороны, надежную фиксацию. Такие допуски едва можно реализовать для изготавливаемых литьем под давлением частей из исключительно применяемых для головки и ручки недорогих пластмасс. Кроме того, стенки корпуса находятся постоянно под упругим напряжением усилий фиксации. Так как пластмассы под напряжением не имеют стойкости к ползучести (холодной текучести), то упругость стенок корпуса очень быстро уменьшается, так что ручка и головка имеют лишь ограниченный срок службы. Так как пользователь не может замечать усталость пластмассы и связанное с этим увеличение допусков, то он замечает выход из строя фиксирующих средств иногда только при чистке зубов. Если чистящая часть освобождается при чистке зубов, то это может приводить к нежелательным повреждениям полости рта и десен.

Очень стабильное и долговременное соединение чистящей части и головки обеспечивается в известной зубной щетке (DE 4104314 A1) за счет того, что на тыльной стороне опоры приформованы две V-образно расположенные по отношению друг к другу планки, которые проходят по всей длине опоры. Они входят в соответствующую V-образно раскрывающуюся прорезь на головке, которая также проходит по всей длине головки в направлении продольной оси. При вставлении необходимо так деформировать пластинки внутрь и навстречу друг другу, чтобы они могли пройти самое узкое поперечное сечение V-образной прорези, чтобы затем разойтись в прорези. Таким образом, упругодеформируемые части фиксирующих соединений находятся на сменной части, для которой усталость пластмассы имеет меньшее значение. Однако усилия деформации, необходимые для создания фиксирующего соединения и для его разъединения, являются настолько большими, что чистящую часть можно вдавить и соответственно выдавить только с помощью специально изготовленных инструментов. Необходимость в таких особых инструментах приводит не только к соответствующей высокой стоимости системы для пользователя, но и создает непреодолимые преграды для практического проникновения системы на рынок. Это понятно еще и потому, что не выполняется принципиальное требование для предотвращения повреждений, а именно в отношении гладкого выполнения тыльной стороны щетки. Наконец, такая щетка является полностью непригодной и с точки зрения гигиены, потому что прорезь и планки образуют множество щелей, в которых откладываются грязь и остатки средств для чистки зубов и поселяются бактерии. Аналогичное относится к другому известному выполнению (US 4 543 679) с расширяющейся цапфой на опоре, которая входит в V-образное отверстие на тыльной стороне головки.

Во всех исполнениях с расположенной свободно на тыльной стороне цапфой в качестве нажимного элемента возникает уже указанная проблема проникновения грязи и поселения бактерий. К тому же тыльная сторона головки становится негладкой, и зазоры и углубления могут увеличиваться с увеличивающимся сроком службы. Неравномерность тыльной стороны может приводить к повреждениям в полости рта.

Указанные недостатки в значительной степени устранены в упомянутом уже варианте выполнения (DE 3724640 C2) тем, что корпус с тыльной стороны является закрытым и толщина стенки дна корпуса вдоль замкнутой линии ослаблена аналогично так называемому пленочному шарниру, так что находящаяся внутри линии ослабления область дна соединена с остальной областью дна посредством пружинообразного соединения. Полученный таким образом нажимной элемент может при создании усилия пальцем перемещаться и непосредственно воздействовать на носитель с целью выталкивания обрабатывающей части. Этот вариант выполнения имеет другое преимущество, заключающееся в том, что допуски изготовления фиксирующих средств можно выбирать небольшими без учета функции выталкивания нажимного элемента. Недостатком такого варианта выполнения является то, что он неизбежно допускает лишь небольшой ход нажимного элемента. Кроме того, головка должна состоять из относительно высококачественной пластмассы для обеспечения пружинных свойств нажимного элемента. Наконец, в области пружинообразного соединения нажимного элемента и дна могут легко возникать разломы вследствие усталости. Так как пружинящее соединение неизбежно требует наличия снижающих толщину стенок зазоров на тыльной части головки, то и здесь лишь неудовлетворительно выполняются требования гигиены и здесь также могут происходить повреждения в полости рта.

В основе изобретения лежит задача создать устройство для ухода за зубами названной последней конструкции так, чтобы были выполнены особые гигиенические требования и улучшены потребительские качества.

Эта задача решается согласно изобретению тем, что головка на тыльной стороне имеет закрытое нажимным элементом отверстие, в которое входит обрабатывающая часть, и что нажимной элемент выполнен в виде упругой шайбы из пластмассы и своей периферийной кромкой герметично зафиксирован на стенках отверстия.

Выполнение согласно изобретению состоит в основном из трех частей, а именно: из головки, которая при необходимости снабжена рукояткой, из вставленной в желоб головки обрабатывающей части, которая по меньшей мере частично входит в отверстие головки, и из обособленного нажимного элемента, который выполнен в виде упругой пластмассовой шайбы и по краям герметично закреплен на стенках отверстия.

При таком выполнении допуски изготовления для фиксирующего соединения между обрабатывающей частью и головкой независимы от функции выталкивания нажимного элемента. Поэтому конструктивное выполнение фиксирующего соединения может быть ориентировано только на потребительскую цель, а именно - на фиксирование и освобождение. Вид расположения нажимного элемента на стенках отверстия, а также материал нажимного элемента могут быть выбраны исключительно с учетом цели применения. Так как необходимая для выталкивания упругость реализуется только за счет конструктивного оформления шайбы, то образующий головку корпус также не претерпевает никакого ослабления и можно функционально оптимизировать также ход нажимного элемента. Наконец, отверстие в головке герметично закрыто, так что образуется гладкая поверхность. Кроме того, устраняются открытые наружу зазоры с присущей им проблематикой в плане гигиеничности.

Ход нажимного элемента и его пружинные свойства при выталкивании, с точки зрения техники применения, можно оптимизировать так, что пользователь может ощущать или акустически воспринимать действие, причем эти эффекты при необходимости могут быть поддержаны соответствующим выполнением отделенного от функции нажимного элемента фиксирующего соединения.

В предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что обрабатывающая часть на своей находящейся в желобе головки тыльной стороне имеет цапфу, которая входит в отверстие вплоть до шайбы, причем цапфа предпочтительно центрируется отверстием.

За счет этого обеспечивается расположение обрабатывающей части в головке без зазоров и, в частности, облегчается вставление обрабатывающей части в головку за счет оказываемого на цапфу направляющего воздействия. Можно выбрать оптимальное положение цапфы на обрабатывающей части и отверстия в головке как для вставления, так и для выталкивания.

В другом предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что шайба по краям расположена заподлицо с поверхностью тыльной стороны головки и является выпуклой наружу в направлении ее центра.

За счет выпуклой формы возможно создать при процессе выталкивания "эффект щелчка", который заметным образом сигнализирует достижение цели, а именно отделение обрабатывающей части от головки. Нажимной элемент без труда могут нащупывать также люди с дефектом зрения.

Шайба может состоять из другой пластмассы, чем головка, опять-таки для того, чтобы, с точки зрения материала, обеспечить оптимизацию действия нажимного элемента. Дополнительно шайба может быть оптически выделена на головке для того, чтобы сделать видимой функцию нажимного элемента.

Шайба состоит предпочтительно из эластомера, который, с одной стороны, обеспечивает в течение длительного времени работу нажимного элемента и, с другой стороны, придает определенное качество на ощупь и, наконец, предотвращает повреждения в полости рта.

Шайба может быть вставлена в отверстие с геометрическим или силовым замыканием или при отливке головки под давлением может быть заформована с помощью способа вставления в пресс-форму.

Изобретение поясняется на двух примерах выполнения, изображенных на чертежах, где:
фиг. 1 - продольный разрез головки частично показанной зубной щетки;
фиг. 2 - разрез II-II по фиг. 1;
фиг. 3 - разрез III-III по фиг. 1; и
фиг. 4 - соответствующий фиг. 3 разрез другого варианта выполнения головки зубной щетки.

Показанные на чертежах примеры выполнения представляют устройство для ухода за зубами в виде зубной щетки, от которой на чертежах показана только головка 1. К ней может примыкать справа по фиг.1 обычная ручка, которую изготавливают литьем под давлением заодно с головкой 1. Устройство для ухода за зубами имеет сменную обрабатывающую часть 12, которая в показанном примере выполнения состоит из пластинчатого носителя 3 из пластмассы и из щетинной вставки 4, состоящей из множества пучков 5, которые известным образом соединены с носителем 3.

Головка 1 на ее нижней стороне имеет углубление в виде желоба 6, конфигурация и контур которого соответствуют носителю 3.

Сменная обрабатывающая часть 2, соответственно ее носитель 3, вставлена с пружинной фиксацией в желоб 6 головки 1 и может быть заменена за счет освобождения фиксирующего соединения. В показанном примере выполнения фиксирующее соединение образовано тем, что носитель на по меньшей мере двух противоположных сторонах (фиг. 3) имеет отдельные выступы 7 или планкообразные ребра, которые взаимодействуют с соответствующими углублениями 8 в боковых стенках 9 головки. Внутренняя конфигурация желоба 6 в головке 1 и внешняя конфигурация носителя 3 согласованы друг с другом с малыми допусками, так что обеспечивается плотная посадка обрабатывающей части в головке 1.

Головка 1 на своей тыльной стороне имеет сквозное отверстие 11, в которое входит приформованная на носителе 3 цапфа 12. Цапфа 12 центрируется отверстием 11.

В области отверстия 11 расположен нажимной элемент в виде упругой шайбы 14, выполненной, например, из эластомера, которая закрывает отверстие 11 на тыльной стороне и заканчивается заподлицо с поверхностью тыльной стороны 10. Шайба 14 слегка выгнута над контуром поверхности тыльной стороны 10 и имеет в ее центре углубление 15 под палец.

Шайба 14 прилегает к цапфе 12 носителя 3, так что при нажатии на шайбу 14 сила нажатия передается на цапфу 12 и обрабатывающая часть 2 при освобождении фиксирующего соединения 7, 8 выталкивается.

В показанном на фиг. 1-3 примере выполнения шайба 14 так называемым способом вставления в пресс-форму при отливке под давлением головки 1 плотно и с силовым замыканием соединена с ней или же вклеена в нее.

В примере выполнения согласно фиг. 4 желоб 6 в головке 1 и носитель 3 сменной обрабатывающей части 2 выполнены по-другому. Прежде всего, головка 1, как и в примере выполнения по фиг. 1 - 3, имеет отверстие 11, стенки которого, однако, вытянуты в желоб 6 и на их свободных концах имеют утолщения 16, которые взаимодействуют с пружинными фиксаторами 17 на тыльной стороне носителя 3. Для этой цели пружинные фиксаторы 17 на внутренней стороне имеют согласованные с утолщениями 16 углубления 18. Можно также, естественно, выполнить наоборот выступающие внутрь стенки пружинными в виде отдельно стоящих отрезков стенки.

Кроме того, в этом примере выполнения носитель 3 имеет цапфу 19, которая, в отличие от фиг. 1-3, не центрируется отверстием 11. Нажимной элемент 13 выполнен снова в виде шайбы 14, которая закрывает отверстие 11, которая, однако, в этом случае закреплена по краям на выступах 20 на внутренней стенке отверстия 11. Шайба может быть вставлена механически или опять-таки соединена с головкой посредством способа вставления в пресс-форму. Возможно также использовать приваривание или вклеивание для закрепления шайбы 14.

Выталкивание изношенной обрабатывающей части 2 происходит также путем нажатия на шайбу 14, которое передается на цапфу 19 и приводит к освобождению фиксирующего соединения 16, 17 и 18.

Устройство для ухода за зубами содержит ручку, головку и выполненную с возможностью фиксированного размещения в желобе головки обрабатывающую часть, которая может быть вытолкнута с помощью расположенного на тыльной стороне головки пружинящего нажимного элемента, который при оказании на него давления воздействует на тыльную сторону обрабатывающей части. Головка имеет на стороне закрытое нажимным элементом отверстие, в которое входит обрабатывающая часть. Нажимной элемент выполнен в виде упругой шайбы из пластмассы и ее периферийной кромкой герметично закреплен на стенке отверстия, что повышает гигиенические свойства щетки и улучшает ее потребительские свойства. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для ухода за зубами, содержащее ручку, головку (1) и выполненную с возможностью фиксированного размещения в желобе (6) головки обрабатывающую часть (2), которая может быть вытолкнута с помощью расположенного на тыльной стороне (10) головки пружинящего нажимного элемента (13), который при оказании на него давления воздействует на тыльную сторону обрабатывающей части, отличающееся тем, что головка (1) имеет на тыльной стороне (10) закрытое нажимным элементом (13) отверстие (11), в которое входит обрабатывающая часть (2), и что нажимной элемент выполнен в виде упругой шайбы (14) из пластмассы и ее периферийной кромкой герметично закреплен на стенке отверстия (11). 2. Устройство для ухода за зубами по п.1, отличающееся тем, что обрабатывающая часть (2) на своей расположенной в желобе (6) головки (1) тыльной стороне имеет цапфу (12), которая входит в отверстие (11) вплоть до шайбы (14). 3. Устройство для ухода за зубами по п.2, отличающееся тем, что цапфа (12) центрируется в отверстии (11). 4. Устройство для ухода за зубами по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что шайба (14) по краям заканчивается заподлицо с поверхностью тыльной стороны (10) головки (1) и выполнена изогнутой наружу в направлении ее центра. 5. Устройство для ухода за зубами по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что шайба (14) выполнена из другой пластмассы, чем головка (1). 6. Устройство для ухода за зубами по п.5, отличающееся тем, что шайба (14) выполнена из эластомера. 7. Устройство для ухода за зубами по п.5 или 6, отличающееся тем, что шайба (14) выделена оптически относительно головки (1). 8. Устройство для ухода за зубами по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что шайба (14) вставлена в отверстие (11) головки с геометрическим замыканием, с замыканием по материалу или с силовым замыканием. 9. Устройство для ухода за зубами по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что шайба (14) запрессована во время отливки под давлением головки (1) способом вставления в пресс-форму.