Beschreibung
Elektrische Zahnbürste
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einer in einem Zahnbürstengehäuse gelagerten Zahnbürsten¬ achse, welche von einem Elektromotor mit einer umlaufen¬ den Motorwelle in eine Pendelbewegung um ihre Längsachse und eine hin- und hergehende Bewegung in Richtung ihrer Längsachse versetzbar ist, wobei zur Erzeugung der Pen¬ delbewegung auf der Zahnbürstenachse eine radial zu ihr ausgerichtete und fest mit ihr verbundene Schwinge vorge¬ sehen ist und wobei die Zahnbürste zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung der Zahnbürstenachse einen von dem Elektromotor angetriebenen Exzenter hat, der in einen mit der Zahnbürstenachse verbundenen Mitnehmer eingreift.
Eine elektrische Zahnbürste der vorstehenden Art ist Ge¬ genstand der US-A-4,756,202. Zur Erzeugung der pendelnden Bewegung der Zahnbürstenachse greift bei dieser Zahnbür¬ ste ein parallel zur Zahnbürstenachse ausgerichteter Ex¬ zenter in eine radial verlaufende Führung der Schwinge. Die hin- und hergehende Bewegung der Zahnbürstenachse wird von einem zweiten, quer zur Zahnbürstenachse ange¬ ordneten Exzenter eines Kronenrades erzeugt, der in eine quer zur Zahnbürstenachse verlaufende Führung eines fest mit der Zahnbürstenachse verbundenen Mitnehmers ein¬ greift. Die Anordnung von zwei Exzentern zur Erzeugung der beiden erforderlichen Bewegungen der Zahnbürstenachse bedingt erheblichen baulichen Aufwand, da beide Exzenter drehbar im Gehäuse gelagert und über ein Getriebe ange¬ trieben sein müssen.
Durch die DE-A-38 03 646 ist auch schon eine elektrische Zahnbürste bekannt geworden, bei der zur Erzeugung einer
Pendelbewegung und einer hin- und hergehenden Bewegung der Zahnbürstenachse nur ein einziger Exzenter erforder¬ lich wird. Dieser ist quer zur Zahnbürstenachse ausge¬ richtet und greift derart in eine parallel zur Zahnbür¬ stenachse verlaufende, fest mit ihr verbundene Schwinge, daß diese sich in Längsrichtung der Zahnbürstenachse mit ihr verschiebt und die hierzu quer verlaufende Bewegungs¬ komponente des Exzenters durch eine Kippbewegung aus¬ gleicht, wodurch die pendelnde Bewegung der Zahnbürsten¬ achse entsteht. Bei einer elektrischen Zahnbürste nach der genannten DE-A-38 03 646 ist das Getriebe sehr ein¬ fach gestaltet, vermag reibungsarm zu arbeiten und ermög¬ licht ein Verkippen des vorderen Bereiches des Griffteils der Zahnbürste. Nachteilig ist jedoch, daß das Getriebe nur relativ geringe Bewegungen der Zahnbürstenachse er¬ möglicht und mit relativ hoher Präzision gefertigt sein muß, um ein Verklemmen auszuschließen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektri¬ sche Zahnbürste der eingangs genannten Art zu entwickeln, welche besonders einfach aufgebaut ist und mit geringem baulichen Aufwand möglichst große Hubbewegungen ihrer Zahnbürstenachse ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mitnehmer eine quer zur Zahnbürstenachse verlaufende Bohrung hat, in die der Exzenter zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung des Mitnehmers eingreift, daß der Mitnehmer desweiteren eine quer zur Zahnbürstenachse ver¬ laufende Nut hat, mit der er quer zur Zahnbürstenachse verschiebbar über einen fest mit der Zahnbürstenachse verbundene, als Nutenstein ausgebildete und radial zur Zahnbürstenachse ausgerichtete Schwinge greift, daß die Schwinge um die Längsachse der Zahnbürstenachse begrenzt kippbar in der Nut gehalten ist und daß zur Erzeugung der Pendelbewegung der Schwinge und damit der Zahnbürsten-
achse die Schwinge mit dem Mitnehmer durch eine Schwenk¬ verbindung gekuppelt ist.
Bei einer solchen Zahnbürste genügt genau wie bei der nach der eingangs genannten DE-A-38 03 646 ein einziger, vom Elektromotor der Zahnbürste angetriebener Exzenter, um beide Bewegungen der Zahnbürstenachse zu erzeugen. Die pendelnde Bewegung der Zahnbürstenachse wird jedoch nicht wie bei der genannten Schrift durch eine Kippbewegung ei¬ ner parallel zur Zahnbürstenachse angeordneten Schwinge, sondern wie bei der US-A-4,756,202 durch eine radiale Schwinge erzeugt, der jedoch nicht von einem separaten Exzenter, sondern von dem vom einzigen Exzenter angetrie¬ benen Mitnehmer in die erforderliche pendelnde Bewegung versetzt wird. Deshalb ist ein großer Hub auch bei der Pendelbewegung möglich, ohne daß der einfache getrieb- liche Aufbau wie bei der DE-A-38 03 646 verlorengeht.
Die Schwenkverbindung zwischen dem Mitnehmer und der ra¬ dialen Schwinge könnte beispielsweise durch einen aus der der Zahnbürstenachse zugewandten Stirnfläche des Mitneh¬ mers ragenden Zapfen gebildet sein, welcher in eine ra¬ diale Nut des Mitnehmers greift. Besonders einfach ist die Schwenkverbindung gestaltet, wenn sie gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch eine radial ausgerich¬ tete, in die Nut mündende Ausnehmung im Mitnehmer und einen radialen, in diese Ausnehmung greifenden Nocken der Schwinge gebildet ist, und wenn die Ausnehmung zu beiden Seiten des Nockens sich jeweils von einer gegen den Nok¬ ken anliegenden Kippkante an der der Zahnbürstenachse zu¬ gewandten und abgewandten Seite im Querschnitt erweitert.
Einen besonders großen Schwenkbereich der Zahnbürsten¬ achse um ihre Längsachse läßt sich mit geringem Aufwand erreichen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Er-
findung die Schwenkverbindung durch eine Verzahnung an der Schwinge und dem Mitnehmer gebildet ist.
Eine einfache, konstruktive Ausführungsform besteht da¬ rin, daß die Nut in einer der Zahnbürstenachse zugewand¬ ten Stirnfläche vorgesehen, zu der Stirnfläche hin offen und nach Art einer Kulissenführung T-förmig ausgebildet ist und daß sich entsprechend auch die Ausnehmung in dieser Stirnfläche befindet.
Die Nut braucht nicht hinterschnitten, also vorzugsweise T-förmig ausgebildet zu werden, um den Mitnehmer in Längsrichtung der Zahnbürstenachse zu fixieren, wenn ge¬ mäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Nut in einer parallel zur Ebene der Exzentrizität des Exzenters ausgerichteten Fläche des Mitnehmers vorgesehen ist.
In jüngster Zeit werden Zahnbürsten oftmals aus Gründen der Haptik und wegen des Aussehens so ausgebildet, daß ihre Zahnbürstenachse zur Längsachse ihres Elektromotors und Griffes versetzt verläuft. Das Getriebe der erfin¬ dungsgemäßen Zahnbürste kann wahlweise für Zahnbürsten mit zur Längsachse des Elektromotors fluchtender und zur Längsachse versetzter Zahnbürstenachse eingesetzt werden, wenn die Zahnbürstenachse in einer ersten Montagestellung des Mitnehmers fluchtend zur Längsachse des Elektromotors verläuft und wenn die Zahnbürstenachse in einer zweiten Montagestellung des Mitnehmers, in der dieser um die Längsachse um 180° versetzt auf dem Exzenter aufgeschoben ist, einen Versatz zur Längsachse hat.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips wird nachfol¬ gend auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt in
Fig.l eine perspektivische Darstellung eines für
die Erfindung wesentlichen Bereichs der Zahn¬ bürste,
Fig.2 einen Teilbereich des in Figur 1 gezeigten Zahnbürstenbereichs in vergrößertem Maßstab und ebenfalls perspektivisch,
Fig.3 den in Figur 2 gezeigten Teilbereich in einer gegenüber den Figuren 1 und 2 geänderten Aus¬ führungsform,
Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines Teil¬ bereiches einer weiteren Ausführung der er¬ findungsgemäßen Zahnbürste,
Fig.5 die Zahnbürste nach Figur 4 in einer ersten Montagestellung ihres Mitnehmers,
Fig.6 die Zahnbürste nach Figur 4 in einer zweiten Montagestellung ihres Mitnehmers.
Die Figur 1 zeigt von einer elektrischen Zahnbürste einen gehäusefest in ihr anzuordnenden Halter 1, in welchem eine Zahnbürstenachse 2 derart gelagert ist, daß sie in Längsrichtung eine hin- und hergehende Bewegung und zu¬ sätzlich um ihre Längsachse 3 eine pendelnde Bewegung auszuführen vermag, was durch zwei Doppelpfeile verdeut¬ licht wurde. Auf das freie, in Figur 1 gesehen linke Ende der Zahnbürstenachse 2 ist eine nicht gezeigte, jedoch übliche Aufsteckbürste aufzustecken.
Zum Antrieb der Zahnbürstenachse 2 dient ein Elektromotor 4, welcher mittels einer nicht zu erkennenden Motorwelle ein Ritzel 5 antreibt, das mit der Verzahnung eines ge¬ häusefest gelagerten Kronenrads 6 kämmt. Dieses Kronenrad 6 hat einen sich quer zur Zahnbürstenachse 2 erstrecken-
den Exzenter 7, welcher durch eine Bohrung 8 eines Mit¬ nehmers 9 hindurchführt. Der Mitnehmer 9 bewegt sich des¬ halb bei laufendem Elektromotor 4 kreisförmig in einer parallel zur Ebene des Kronenrades 6 verlaufenden Ebene.
Die Figur 2 verdeutlicht, daß der Mitnehmer 9 in seiner der Zahnbürstenachse 2 zugewandten Stirnfläche 10 eine als T-Nut ausgebildete, quer zur Zahnbürstenachse 2 ver¬ laufende Nut 11 hat, welche über eine als Nutenstein aus¬ gebildete Schwinge 12 greift, die ihrerseits in der Nut 11 um die Längsachse 3 der Zahnbürstenachse 2 kippbar eingreift.
Die Zahnbürstenachse 2 hat desweiteren einen radial aus¬ gerichteten Nocken 13, welcher durch eine Schwenkverbin¬ dung 14 mit dem Mitnehmer 9 derart verbunden ist, daß sie zusammen mit der Zahnbürstenachse 2 um die Längsachse 3 pendeln kann, was dem Mitnehmer 9 nicht möglich ist, weil er vom Exzenter 7 gehalten wird. Die Schwenkverbindung 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Ausnehmung 15 in der Stirnfläche 10 des Mitnehmers 9 gebildet, in die der Nocken 13 eingreift und die sich jeweils von einer Kippkante 16, welche gegen jeweils eine Seite des Nockens 13 anliegt, nach oben und unten in ihrer Breite erweitert. Bewegt sich in Figur 2 gesehen der Mitnehmer 9 durch die Bewegung des Exzenters 7 nach rechts oder links, dann kippt der Nocken 13 entsprechend nach rechts oder links, so daß die Zahnbürstenachse 2 die gewünschte Pendelbewegung ausführt. Da die Nut 11 T-nutenförmig aus¬ gebildet ist, führt die Bewegung des Mitnehmers 9 nach vorn oder hinten dazu, daß sich die Zahnbürstenachse 2 mit der Schwinge 12 entsprechend hin- und herbewegt.
Zu erkennen ist in Figur 2 eine Achse 17, welche mittig durch das Kronenrad 6 hindurchführt und dieses sowie den Exzenter 7 trägt. Um diese Achse 17 kann bei entsprechen-
der Ausbildung des Zahnbürstengehäuses sein vorderer Be¬ reich mit der Zahnbürstenachse 2 relativ zu einem Bereich mit dem Elektromotor 4 abgeknickt werden.
Die Ausführungsform nach Figur 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen durch eine andere Ausführung der Schwenkverbindung 14. Bei ihr ist sowohl am Nocken 13 als auch der Stirnfläche 10 des Mitnehmers 9 jeweils eine Verzahnung 18, 19 vorgesehen. Dabei ist die Verzahnung 18 nach Art einer Zahnstange und die Verzahnung 19 als in diese Verzahnung 18 eingreifendes Segment einer Zahnrad¬ verzahnung ausgebildet. Genau wie bei der zuvor beschrie¬ benen Ausführungsform kommt es durch die seitliche Ver¬ schiebung des Mitnehmers 9 zu einer Pendelbewegung des Nockens 13 und damit der Zahnbürstenachse 2.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 verläuft die Nut 11 nicht in der der Zahnbürstenachse 2 zugewandten Stirnflä¬ che 10 des Mitnehmers 9, sondern in einer Seitenfläche 21 des Mitnehmers 9 mit Abstand von der Stirnfläche 10. Diese Seitenfläche 21 ist parallel zur Ebene der Exzen¬ trizität des Exzenters 7 ausgerichtet. In der Nut 11 sitzt wiederum die Schwinge 12 mit ihrem Nocken 13.
Für die Darstellung gemäß Figur 5 wurde der vordere Teil des Mitnehmers 9 weggebrochen. Dadurch erscheint die Nut 11 nach vorn hin offen, so daß die fest mit der Zahnbür¬ stenachse 2 verbundene Schwinge 12 mit ihrem Nocken 13 besser zu erkennen ist. Dieser Nocken 13 greift wiederum in die radiale Ausnehmung 15.
Die in Figur 6 gezeigte Zahnbürste ist aus identischen Teilen wie die nach den Figuren 4 und 5 aufgebaut. Der Mitnehmer 9 wurde jedoch um 180° verdreht auf den Exzen¬ ter 7 aufgeschoben. Dadurch gelangt die Schwinge 12 in der Nut 11 zusammen mit der Zahnbürstenachse 2 in eine
höhere Position, wodurch die Längsachse 3 der Zahnbür¬ stenachse 2 zur Längsachse 20 des Elektromotors 4 ver¬ setzt verläuft.
Bezugszeichenliste
1 Halter
2 Zahnbürstenachse
3 Längsachse
4 Elektromotor
5 Ritzel
6 Kronenrad
7 Exzenter
8 Bohrung
9 Mitnehmer
10 Stirnfläche
11 Nut
12 Schwinge
13 Nocken
14 Schwenkverbindung
15 Ausnehmung
16 Kippkante
17 Achse
18 Verzahnung
19 Verzahnung
20 Längsachse
21 Seitenfläche