[0001] La présente invention concerne une brosse à poils rétractables, notamment pour le
brossage de surfaces de relief complexe et par exemple pour le brossage des dents.
[0002] Les brosses traditionnelles comportent des touffes de poils dont une première extrémité
est emprisonnée dans une tête de brosse, dont cette extrémité est solidaire, et dont
une deuxième extrémité est libre et utilisée pour le brossage.
[0003] Les extrémités libres respectives des différentes touffes présentent une surface
enveloppe qui peut se déformer légèrement par flexion des poils au contact d'une surface
à brosser mais qui, cependant, lorsque cette surface présente un relief trop prononcé,
ne peut s'adapter avec suffisamment de précision à cette surface et, surtout, assurer
un contact avec cette dernière moyennant une pression partout suffisante pour assurer
un brossage correct.
[0004] Ainsi, dans le cas des brosses à dents, la volonté de l'utilisateur de faire pénétrer
les poils de la brosse dans l'espace inter-dentaire, exprimée par une application
énergique de la brosse contre les dents, ne fait que conduire à l'application d'un
effort excessif sur ces dernières et sur la gencive sans que l'effort appliqué soit
pour autant suffisant dans l'espace inter-dentaire, et le brossage n'est pas satisfaisant.
[0005] Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, en proposant
une brosse dont les touffes de poils puissent se rétracter élastiquement, indépendamment
des unes des autres, vers l'intérieur de la brosse de façon à permettre une adaptation
permanente de la surface enveloppe définie par les extrémités libres de ces touffes
à la surface à brosser, et ceci sans qu'il en résulte de différence notable dans l'intensité
de l'effort appliqué sur les différentes zones de cette dernière par les différentes
touffes de poils.
[0006] A cet effet, il est proposé selon l'invention une brosse, comportant une tête de
brosse rigide et un nombre déterminé de touffes de poils dont chacune présente une
première extrémité emprisonnée dans la tête de brosse et une deuxième extrémité libre
destinée au contact avec une surface à brosser, la tête de brosse présentant:
- une paroi rigide de tête de brosse, présentant une première face, une deuxième face,
et une pluralité d'alésages traversant cette paroi de la première face de celle-ci
à la deuxième face suivant des axes respectifs déterminés, lesdits alésages étant
prévus en un nombre identique à celui des touffes de poils et chacun d'entre eux recevant
l'une respective de ces touffes, au coulissement relatif suivant l'axe respectif,
cette touffe étant alors orientée suivant cet axe et présentant sa deuxième extrémité
en saillie par rapport à la deuxième face de la paroi et une zone, intermédiaire entre
lesdites extrémités, engagée dans l'alésage respectif, cette zone intermédiaire et
l'alésage présentant transversalement audit axe des sections respectives complémentaires,
- une membrane élastiquement déformable sensiblement ponctuellement, superposée à
la première face de la paroi en regard desdits alésages et des premières extrémités
des touffes dont ladite membrane est indépendante alors qu'elle présente une zone
périphérique sur la totalité de laquelle elle est solidarisée, à l'état tendu, avec
la tête de brosse,
- des moyens pour autoriser une déformation élastique ponctuelle de la membrane à
l'opposé de la première face de la paroi, en regard desdits alésages et des premières
extrémités des touffes,
- des moyens de butée mutuelle imposant une limite audit coulissement dans un sens
allant de la première face vers la deuxième face de la paroi, pour établir un contact
entre la première extrémité de chaque touffe et la membrane,
[0007] caractérisée en ce que, pour autoriser ladite déformation élastique ponctuelle de
la membrane, la tête de brosse présente une cavité en regard de l'ensemble des alésages
de la paroi, de façon commune à l'ensemble de ces alésages, à l'opposé de la première
face de la paroi par rapport à la membrane et la membrane est en un matériau isotrope
et présente une anisotropie propre telle que les touffes de poils puissent se rétracter
élastiquement, indépendamment les unes des autres, vers l'intérieur de ladite cavité.
[0008] Par la notion d'anisotropie propre de la membrane, associée à la notion de caractère
ponctuel de la déformabilité élastique de celle-ci, on entendra la possibilité de
décaler élastiquement des zones étroitements localisées de la membrane par rapport
au reste de celle-ci sans influence sur les zones immédiatement voisines, ou plus
précisément de décaler élastiquement une zone de contact entre une première extrémité
d'une touffe quelconque et la membrane, par rapport au reste de celleci, sans décaler
les zones de contact entre les premières extrémités respectives des touffes immédiatement
voisines et la membrane:
[0009] La notion d'état tendu de la membrane s'entendra quant à elle dans son acception
la plus générale, comme signifiant "état non tâche".
[0010] Une mise en tension de la membrane favorisera cependant cette déformabilité ponctuelle
privilégiée dans le sens de son épaisseur.
[0011] On a déjà proposé dans les brevets américains N° 2 882 544 et N° 3 082 457, de monter
les touffes de poils d'une brosse au coulissement dans des alésages d'une paroi rigide
de la tête de brosse et d'appuyer ces touffes, dans la tête de brosse, contre une
membrane de rappel élastique.
[0012] Dans cet art antérieur, le caractère ponctuel de la déformabilité élastique de la
membrane, c'est-à-dire l'indépendance dans la rétraction et le rappel élastique des
différentes touffes, est dû non pas à une caractéristique propre de la membrane, mais
à un appui de celle-ci, à l'opposé de la paroi recevant les touffes au coulissement,
contre une grille rigide limitant coerciti- vement les possibilités de déformation
de la membrane à des zones de celle-ci situées immédiatement en regard de chaque touffe,
respectivement.
[0013] La rétraction d'une touffe se traduit alors par une plus ou moins grande pénétration
de la zone de membrane correspondante dans la grille, moyennant des contraintes incompatibles
avec la longévité de la membrane.
[0014] En fait, cet art antérieur procède d'un type de raisonnement selon lequel, pour assurer
une indépendance dans l'escamotage et le rappel élastique de chaque touffe de poils,
il convient de lui associer un organe de rappel élastique propre.
[0015] La grille d'appui a précisément pour fonction de dissocier la membrane en autant
de zones qu'il y a de touffes et d'assurer une mutuelle indépendance de ces zones,
dans l'esprit avec lequel le premier des brevets américains précité présente à titre
de variante un montage comportant une multiplicité de ressort hélicoïdaux dont chacun
est associé à une touffe de poils, en remplacement de l'association d'une membrane
et d'une grille d'appui.
[0016] La présente invention procède d'une philosophie radicalement différente puisqu'elle
propose d'associer à l'ensemble des touffes de poils, définissant une structure discontinue
du fait de leur montage totalement indépendant, un organe de rappel unique, continu
d'une touffe à l'autre, en assurant une indépendance de mouvement et de rappel élastique
des différentes touffes par utilisation d'une qualité propre de cet organe de rappel,
à savoir la membrane, et non par l'artifice de structure que constitue un appui d'une
membrane sur une grille.
[0017] La membrane d'une brosse réalisée conformément à la présente invention, sollicitée
par conséquent quant à ses possibilités inhérentes de déformation, présente nécessairement
une longévité considérablement accrue en comparaison avec la membrane d'une brosse
réalisée conformément aux enseignements des deux brevets américains précités.
[0018] D'autres caractéristiques et avantages de la brosse selon l'invention ressortiront
de la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif,
ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.
[0019] Sur ces dessins:
- la figure 1 montre une brosse à dents réalisée conformément à la présente invention,
en coupe par un premier plan médian tel que le plan I - 1 de la figure 2,
- la figure 2 montre cette brosse en coupe par un deuxième plan approximativement
médian, perpendiculaire au premier, tel que le plan Il - Il de la figure 1,
- la figure 3 illustre, sur un détail agrandi de la figure 1, les possibilités dè
rétraction élastique des touffes de poils d'une brosse réalisée conformément à la
présente invention,
- les figures 4 et 5 illustrent, en des vues analogues à celles de la figure 2 mais
partielles et agrandies, deux variantes de réalisation d'une brosse à dents conformément
à la présente invention.
[0020] Naturellement, bien que ces figures illustrent une brosse à dents, le domaine d'application
de la présente invention n'est pas limité à ce type de brosse et l'homme du métier
adaptera les dispositions qui vont être décrites à d'autres types de brosses, utilisées
pour le brossage ou pour d'autres applications telles que par exemple l'établissement
d'étanchéités entre des organes mutuellement déplaçables, sans pour autant sortir
du cadre de cette invention.
[0021] Sur les figures 1 à 3, on a désigné par 1 une tête plate d'une brosse telle qu'une
brosse à dents, solidaire d'un manche 27 et présentant une face plate 2 sur laquelle
cette tête 1 porte une pluralité de touffes 3 de poils, disposées suivant des orientations
respectives approximativement parallèles entre elles et perpendiculaires à la face
2.
[0022] La face 2 est creusée d'une cavité 4 que la face 2 entoure de toutes parts pour en
définir la périphérie et qui est obturée, au niveau de cette face 2, par une membrane
5 en un matériau élastomère isotrope choisi pour sa faculté de communiquer à la membrane
sa possibilité de subir des déformations élastiques sensiblement ponctuelles et son
caractère anisotrope propre, défini précédemment.
[0023] On a utilisé avec succès comme membrane 5 de la baudruche artificielle du type utilisé
pour la réalisation de ballons publicitaires, d'une épais- seure de l'ordre de 3 dixièmes
de mm, à base de caoutchouc naturel.
[0024] La membrane 5 est solidarisée à l'état tendu avec la tête de brosse 1, sur la face
plate 2 de celle-ci, sur la totalité de la périphérie de la cavité 4 que la membrane
5 ferme de façon étanche, si bien que la cavité et la membrane enferment un coussin
d'air dont la présence augmente avantageusement la caractéristique de déformabilité
ponctuelle privilégiée de la membrane dans le sens de son épaisseur.
[0025] En variante, la cavité 4 peut être ouverte par des moyens autorisant une libre circulation,
avec l'extérieur de cette cavité 4, de l'air et du milieu dans lequel la brosse peut
être amenée à évoluer dans certaines applications, par exemple du dentifrice en milieu
aqueux dans le cas d'une brosse à dents.
[0026] A cet effet, on peut par exemple prévoir des trous localisés 24 aménagés dans la
tête de brosse 1, ou limiter cette dernière à un anneau traversé de part en part par
une cavité 4 intégralement ouverte, par la face 5 et par une face opposée 26 de la
tête comme on l'a schématisé en trait mixte en 25, aux figures 1 et 2.
[0027] A la membrane 5 à l'état tendu est superposée à plat, à l'opposé de la cavité 4,
une plaque 6 réalisée comme la tête de brosse 1 en un matériau rigide et par exemple
en matière plastique.
[0028] Cette plaque 6 est solidarisée avec la tête de brosse 1, avec laquelle elle enserre
la membrane 5 de façon continue sur la totalité de la périphérie de la cavité 4.
[0029] La plaque 6 forme ainsi un tout rigide avec la tête de brosse 1, dont elle pourrait
d'ailleurs former partie intégrante dans d'autres exemples de mise en oeuvre de la
présente invention, comme il ressortira de la description des figures 4 et 5.
[0030] La plaque 6 présente une première face plate 7 ainsi tournée vers la membrane 5,
avec laquelle elle est en contact à plat lorsque cette membrane 5 est tendue, et vers
la cavité 4, et une face 8 également plate, parallèle à la face 7, et tournée à l'opposé
de la membrane 5, vers l'extérieur de la tête de brosse 1.
[0031] Ces deux faces 7 et 8 sont reliées par un chant 19 qui leur est sensiblement perpendiculaire
et par lequel la plaque 6 est encastrée à l'intérieur d'un rebord continu 20 que la
tête de brosse 1 présente autour de la face 2, en saillie par rapport à celle-ci,
sensiblement perpendiculairement à elle, à distance de la cavité 4.
[0032] Avantageusement, une zone périphérique continue 21 de la membrane 5 est pincée entre
le chant 19 de la plaque 6 et le rebord 20 de la face 2, ce qui assure la solidarisation
de la membrane avec la tête 1 et la plaque 6, ainsi que la solidarisation mutuelle
de ces dernières.
[0033] Cette solidarisation peut être améliorée par collage ou thermosoudage mutuel de la
plaque 6, à la jonction 22 du chant 19 de la plaque 6 et de la face 8 de celle-ci,
et du rebord 20, par un bord 23 de celui-ci affleurant la face 8 de la plaque 6, autour
de la membrane 5.
[0034] D'autres modes de solidarisation mutuelle de la plaque 6, de la tête de brosse 1
et de la membrane 5, à la périphérie de celle-ci, peuvent être choisis sans que l'on
sorte pour autant du cadre de la présente invention.
[0035] On remarquera que, en regard de la cavité 4, la membrane 5 reste libre aussi bien
vis-à-vis de la plaque 6 que vis-à-vis de la tête de brosse 1. Approximativement perpendiculairement
aux faces 7 et 8, la plaque 6 est percée de part en part d'alésages 9 en un nombre
identique à celui des touffes 3, dont chacun de ces alésages 9 reçoit l'une, en regard
de la cavité 4.
[0036] A cet effet, chaque alésage 9 présente deux zones cylindriques de révolution autour
d'un même axe respectif 10 approximativement perpendiculaire aux faces 7 et 8, à raison
d'une zone 11 de plus petit diamètre, adjacente à la face 8 de la plaque 6, et d'une
zone 12 de plus grand diamètre, adjacente à la face 7.
[0037] Ces zones 11 et 12 sont reliées par un épaulement 13 annulaire, perpendiculaire à
l'axe 10.
[0038] Si l'on considère un alésage 9 déterminé et la touffe 3 correspondante, présentant
une première extrémité 14 de montage sur la tête de brosse ou extrémité emprisonnée
et une deuxième extrémité 15 de brossage ou extrémité libre, la touffe 3 présente
entre ces deux extrémités 14 et 15 une zone intermédiaire 16 montée à coulissement,
suivant l'axe 10, dans la zone 11 de l'alésage 9 et présentant à cet effet, transversalement
à l'axe 10, une section aussi proche que possible de celle de la zone 11.
[0039] Au niveau de sa première extrémité 14, par contre, elle présente transversalement
à l'axe 10 une section supérieure, mais toutefois au plus égale à celle de la zone
12 de l'alésage 9, de façon à être emprisonnée entre l'épaulement 13 et la membrane
5, avec possibilité d'éloignement vis-à-vis de l'épaulement 13 vers la cavité 4 moyennant
une déformation élastique de la membrane 5 et de retour jusqu'à une position en butée
contre l'épaulement 13, mais sans possibilité de dépassement de ce dernier vers la
face 8 de la plaque 6.
[0040] Avantageusement, dans la zone intermédiaire 16 de coulissement dans la zone 11 de
l'alésage 9, les poils de la touffe 3 sont agglomérés par exemple par soudure dans
le cas fréquent où ces poils sont réalisés en matériau synthétique, et l'augmentation
de section transversale de la touffe à la première extrémité 14 de celle-ci peut avantageusement
être obtenue par fusion dans cette hypothèse, ou encore par tout autre moyen.
[0041] En tout cas, la première extrémité 14 de la touffe 3 reste indépendante de la membrane
5, c'est-à-dire n'est pas solidarisée avec cette dernière. Entre la zone intermédiare
16 et la deuxième extrémité 15 de la touffe 3, en saillie par rapport à la face 8
de la plaque 6, les poils de cette touffe sont par contre indépendants, sur une longueur
propre à communiquer aux poils de la touffe toute flexibilité désirée.
[0042] Dans un état de repos de la brosse, c'est-à-dire lorsqu'aucune pression n'est appliquée
aux touffes 3 dans un sens allant vers l'intérieur de la cavité 4 suivant l'axe 10
respectif, la membrane 5 est tendue et maintient les extrémités 14 des différentes
touffes 3 en butée contre les épaulements respectifs 13 comme le montrent les figures
1 et 2.
[0043] Alors, les extrémités 15 des différentes touffes définissent une surface enveloppe
18 parfaitement définie, par exemple plane.
[0044] Si les touffes 3 sont amenées en contact, sous une pression appliquée approximativement
parallèlement aux axes 10, avec une surface 17 présentant une forme différente d'une
forme complémentaire de celle de la surface enveloppe 18, comme le montre la figure
3, il en résulte l'application aux touffes 3 d'efforts dirigés approximativement suivant
les axes 10 respectifs et qui provoquent un escamotage des touffes 3 en contact avec
les zones de la surface 17 comparativement en saillie, par coulissement de ces touffes
3 dans les alésages respectifs 9, suivant les axes respectifs 10, moyennant une déformation
élastique, ponctuelle, de la membrane 5 repoussée par la première extrémité 14 de
ces touffes.
[0045] L'absence de déformation de la membrane en regard des autres touffes maintient celles-ci
dans une position comparativement en saillie par rapport aux touffes sollicitées par
les zones de la surface 17 en saillie, ce qui permet aux extrémités libres des touffes
de poils d'atteindre aussi bien les zones de la surface 17 comparativement en creux
que les zones de cette surface 17 comparativement en saillie;
[0046] la forme de la surface enveloppe 18 s'adapte ainsi avec précision à celle de la surface
17.
[0047] Lorsque l'on déplace la brosse sur la surface 17, les touffes 3 libérées par les
zones comparativement en saillie tendent à reprendre leur position initiale par coulissement
en sens inverse sous l'action de la membrane 5 qui, tendant élastiquement à reprendre
sa forme initiale, tend à ramener leur première extrémité 14 au contact de l'épaulement
13, alors que les touffes 3 amenées au contact de zones comparativement en saillie
s'escamotent de la façon décrite précédemment.
[0048] Lorsque, enfin, on dégage la brosse de la surface 17, toutes les touffes 3 reprennent
leur position initiale, en butée contre les différents épaulements 13 par leurs extrémités
14 respectives, sous l'action de la membrane 5 retrouvant elle-même sa forme initiale.
[0049] Naturellement, on peut prévoir de nombreuses variantes au dispositif qui vient d'être
décrit. La forme de la surface enveloppe 18 et celle des faces 2 de la tête de brosse
et 7 de la plaque 6, c'est-à-dire également la forme de la membrane 5 à l'état tendu
entre ces faces 2 et 7, peuvent être choisies différentes de celles qui ont été décrites.
[0050] De même, la forme et la nature des touffes 3, de même que leur répartition peuvent
être choisies à volonté et éventuellement modulées pour communiquer des caractéristiques
différentes à différentes zones d'une même brosse.
[0051] En outre, la structure même de la tête de brosse et le mode de liaison de la membrane
avec celle-ci peuvent connaître de nombreuses variantes et, en particulier, au lieu
d'être rapportée sur la tête de brosse en regard d'une cavité de celle-ci, la paroi
perforée guidant les touffes de poils au coulissement peut former partie intégrante
de la tête de brosse avec laquelle la membrane peut être solidarisée périphérique-
ment, de façon continue, par tout moyen autorisant par ailleurs un libre débattement
de la membrane, et par exemple par un couvercle délimitant en regard de celle-ci,
hormis dans la zone de solidarisation périphérique, une cavité autorisant un tel débattement.
[0052] Deux exemples de réalisation d'une telle variante ont été illustrés aux figures 4
et 5, respectivement comme les figures 1 à 3, ces figures 4 et 5 illustrent l'exemple
d'une brosse à dents, à titre non limitatif.
[0053] On se référera en premier lieu à la figure 4, où l'on a désigné par 101 une tête
plate de brosse, solidaire d'un manche non représenté et comportant une paroi plate
102, délimitée essentiellement par deux faces planes 103, 104 mutuellement parallèles,
et un rebord 105 bordant de façon continue la paroi 102 en formant une saillie par
rapport à la face 104 de celle-ci et présentant notamment une face périphérique intérieure
continue 106, perpendiculaire à la face 104 et disjointe de celle-ci à laquelle elle
est raccordée par l'intermédiaire d'une gorge continue 107, immédiatement adjacente
à la face 106 et en creux par rapport à un prolongement virtuel plan 108 de la face
104, et par un rebord continu 109 reliant la gorge 107 à la face 104 et formant au-dessus
du prolongement plan 108 de la face 104 une saillie de valeur constante d inférieure
à la valeur D, également constante, de la saillie formée par le rebord 105, et notamment
par la face périphérique intérieure 106 de celui-ci, par rapport au prolongement plan
108 de la face 104.
[0054] A la façon de la paroi 6 du mode de réalisation décrit en référence aux figures 1
à 3, la paroi 103 est percée de part en part d'une pluralité d'alésages 110 dont chacun
présente un axe propre 111 perpendiculaire aux faces 103 et 104 et débouche dans l'une
et l'autre de celles-ci, notamment à proximité du rebord 109 mais pas dans celui-ci.
[0055] Par exemple, comme il est illustré, chacun des alésages 110 est ainsi délimité par
une face périphérique 112 cylindrique de révolution autour de l'axe 111 correspondant,
avec un diamètre constant.
[0056] Chacun des alésages 110, comme chacun des alésages 9 de la plaque 6, est destiné
à recevoir et à guider, au coulissement suivant l'axe 111 correspondant, une touffe
de poils respective 113 en tout point comparable à l'une des touffes 3 décrite en
référence aux figures 1 à 3.
[0057] En particulier, la touffe 113 présente une première extrémité 114 de montage sur
la tête de brosse 101 par emprisonnement, à l'intérieur de celle-ci, entre la paroi
plate 102 et une membrane 117 comme il apparaîtra plus loin, une deuxième extrémité
115 quant à elle libre et constituant l'extrémité de brossage, ainsi qu'une zone intermédiaire
116 immédiatement adjacente à la première extrémité 114 et traversant la paroi plate
102 via l'alésage 110 correspondant.
[0058] Comme il a été dit plus haut, les poils de la touffe sont libres entre la zone 116
de celle-ci et son extrémité 115 alors qu'il sont avantageusement agglomérés dans
la zone 116, de telle sorte que cette dernière présente de façon stable une enveloppe
cylindrique de révolution autour de l'axe 111 avec un diamètre aussi voisin que possible
de celui de la face 112 de l'alésage 106, et qu'il s'établisse ainsi entre la face
112 et la touffe de poils 113 un guidage au coulissement relatif suivant l'axe 111
moyennant un minimum d'entraves.
[0059] Les poils de la touffe sont également agglomérés à la première extrémité 114, qui
présente quant à elle transversalement à l'axe 111 des dimensions supérieures au diamètre
de la face 112 de telle sorte que la première extrémité 114 puisse, en s'appuyant
sur la face 104 de la paroi 2 autour de l'alésage 110, constituer une butée à l'encontre
d'un coulissement de la touffe 113 par rapport à la paroi 102 dans un sens allant
de la paroi 104 vers la paroi 103 parallèlement à l'axe 111.
[0060] Parallèlement à cet axe, la touffe 113 présente entre ses deux extrémités 114 et
115 des dimensions telles que, lorsqu'une telle butée de l'extrémité 114 contre la
face 104 s'établit, l'extrémité 115 de la touffe forme par rapport à la face 103 de
la paroi 102 et par rapport à la zone intermédiaire 116 de la touffe une saillie d'une
valeur propre à communiquer aux poils de la touffe toute flexibilité désirée.
[0061] Naturellement, bien qu'on ait illustré une seule touffe de poils 113 et un seul alésage
110, l'Homme du métier comprendra que l'on retrouve à l'identique une telle touffe
et un tel alésage de façon répartie sur la paroi 102.
[0062] On remarquera que la première extrémité 114 de la touffe de poils 113 forme par rapport
à la face 104, lorsque cette extrémité 114 est en butée sur cette face 104, une saillie
de valeur A intermédiaire entre D et d, et plus proche de d que de D.
[0063] De préférence, cette même cote A se retrouve sur chacune des touffes 113 dont chacune
forme ainsi une saillie de valeur A - d par rapport au rebord 109, perpendiculairement
à la face 104, lorsque les premières extrémités respectives telles que 114 des différentes
touffes telles que 113 sont en butée contre la face 104 de la paroi 102.
[0064] La tête 101 qui vient d'être décrite porte de façon solidaire un couvercle rapporté
118 formé, comme la tête de brosse 101, d'une paroi plate 119 délimitée notamment
par deux faces planes 135 et 136 planes et mutuellement parallèles, et d'un rebord
120 en saillie par rapport à la face 106 de la paroi 119.
[0065] Par une face périphérique extérieure 121 perpendiculaire à un prolongement virtuel
plan 124 de la face 136, le rebord 120 est emboîté dans le rebord 105 de la tête de
brosse 101, et placé au contact de la face périphérique intérieure 106 de ce rebord
105.
[0066] Des épaulements respectifs 122 et 123 des rebords 105 et 120 définissent, par une
butée mutuelle avantageusement accompagnée d'une solidarisation mutuelle par exemple
par soudure haute fréquence si le couvercle 118 et la tête de brosse 101 sont réalisés
en une matière plastique, ou par tout autre moyen approprié, une position relative
du couvercle 118 et de la tête 101 telles que la face 136 de la paroi 119, placée
en regard de la face 104, soit parallèle à cette dernière et espacée de cette face
104 d'une distance 8 supérieure à la somme de A et d'une épaisseur courante e, de
la membrane 117.
[0067] Dans l'exemple illustré, est également supérieur à D.
[0068] On remarquera que la face 136 présente des dimensions en plan au moins égales à celles
de la face 104, de façon à présenter une zone en regard de chaque zone de cette face
104 suivant une direction perpendiculaire à celle-ci, si bien qu'il subsiste entre
la face 136 et la membrane 117, supposée appliquée sur les extrémités respectives
telles que 114 des différentes touffes de poils telles que 113 elles-mêmes en butée
contre la face 104 de la paroi plate 102, une possibilité de débattement de la membrane
117 et des premières extrémités telles que 114 des touffes telles que 113.
[0069] Outre sa face périphérique extérieure 121, le rebord 120 présente une face de chant
continue 125, parallèle à la face 136, et qui relie la face périphérique extérieure
121 du rebord 120 à une face périphérique intérieure 127 de celui-ci, laquelle relie
la face 125 à la face 136 au moins approximativement perpendiculairement à l'une et
l'autre de ces faces.
[0070] Lorsque le rebord 120 est emboîté dans le rebord 105 et que les épaulements 122 et
123 sont en butée mutuelle, la face de chant 125 du rebord 120 est placée en regard
de la gorge 107 suivant une direction perpendiculaire au prolongement virtuel plan
108 de la face 104, et il subsiste entre une arête 128 de liaison entre cette face
de chant 125 et la face périphérique intérieure 127 du rebord 120, d'une part, le
rebord 109 d'autre part, un espace annulaire continu 129 présentant, perpendiculairement
aux prolongements respectifs 108 et 124 des faces 104 et 136, c'est-à-dire également
à la face de chant 125, une épaisseur F-1 égale ou approximativement égale à l'épaisseur
courante e, de la membrane 117.
[0071] L'espace annulaire 129 constitue ainsi un rétrécissement en comparaison d'un espace
130 défini conjointement par la gorge 107 et la face 125 du rebord 120, et cette disposition
est utilisée pour immobiliser, à l'intérieur de la gorge 107 au moyen de la face 125
du rebord 120, un bourrelet périphérique continu 131 que la membrane 117 présente
en surépaisseur par rapport à son épaisseur courante e,.
[0072] La membrane 117 s'engage dans l'espace 129 sans que son bourrelet périphérique 131
puisse s'échapper de l'espace 130.
[0073] De préférence, le bourrelet 131 présente lorsqu'il n'est pas emprisonné dans l'espace
130 une géométrie différente de celle de cet espace, de telle sorte que son emprisonnement
dans cet espace 130 se traduise par une compression élastique de ce bourrelet, contribuant
à sa retenue.
[0074] En outre, la membrane 117, de mêmes caractéristiques mécaniques et physiques que
la membrane 6 décrite en référence aux figures 1 à 3, est de préférence choisie telle
que, lorsqu'elle est dégagée de la tête de brosse 101 et du couvercle 118, elle présente
une forme plate, d'épaisseur courante constante e
i hormis au niveau de son bourrelet périphérique continu 131, de telle sorte que le
montage de cette membrane 117 dans la tête de brosse 101 et l'emprisonnement du bourrelet
131 dans l'espace 130 se traduisent, en imposant un fléchissement de la membrane contre
l'arête 128 d'une part, et contre les premières extrémités respectives telles que
114 des différentes touffes de poils telles que 113 les plus proches du rebord 109,
d'autre part, une mise de cette membrane 17 en précontrainte de tension même lorsque
les premières extrémités respectives telles que 114 des touffes de poils telles que
113 sont en butée contre la face 104 de la paroi 102.
[0075] Le fonctionnement d'une brosse ainsi conçue conformément à la figure 4 est le même
que celui d'une brosse du type illustré aux figures 1 à 3.
[0076] La face 136 de la paroi plate 119 et la face 127 du rebord 120 délimitent en regard
de la membrane 117 et de l'ensemble des premières extrémités respectives telles que
114 des différentes touffes de poils 113 une cavité unique, commune 132 vers laquelle
la membrane 117 peut fléchir librement, localement, lorsque l'une ou l'autre des touffes
de poils telles que 113 est sollicitée par un effort dirigé vers cette cavité 132
approximativement parallèlement à l'axe 111 correspondant, et exerce un rappel élastique
sur cette touffe 113 pour ramener sa première extrémité 114 en butée contre la face
104 dès lors qu'une telle sollicitation s'arrête.
[0077] Suivant les cas, on peut prévoir que la cavité 132 soit fermée de façon étanche notamment
par la membrane 117 et le couvercle 118 ou, au contraire, lorsque la brosse est destinée
à travailler en milieu liquide, assurer une libre circulation de ce milieu entre la
cavité 132 et l'extérieur de celle-ci par des orifices convenablement dimensionnés,
aménagés par exemple dans le couvercle 118.
[0078] La variante illustrée à la figure 5 présente de grandes analogies avec celles de
la figure 4, et l'on a désigné la figure 5 sous les références 201 à 208, 210 à 224,
226 à 227, 231, 232, 235, 236, les éléments décrits respectivement sous les références
101 à 108, 110 à 124, 126, 127, 131, 132, 135, 136 à propos de la variante illustrée
à la figure 4.
[0079] On se référera par conséquent à la description de cette figure en ce qui concerne
les éléments communs, dont seules les différences par rapport aux éléments qui leur
correspondent dans le cas de la variante de la figure 4 vont être décrites à présent.
[0080] On remarquera en premier lieu que, dans le cas de la figure 5, la gorge 207 correspondant
à la gorge 107 se raccorde directement d'une part à la face périphérique intérieure
206 du rebord 205, correspondant à la face périphérique intérieure 106 du rebord 105,
et d'autre part à la face 204 de la paroi 202, correspondant à la face 104 de la face
102, en l'absence d'un équivalent au rebord 109 dans le cas de la variante de la figure
5.
[0081] En outre, dans le cas de cette variante de la figure 5, les faces périphériques respectivement
extérieure 221 et intérieure 227 du rebord 220 du couvercle 218 ne sont pas raccordées
mutuellement par une face de chant plane comme la face 125, mais par deux faces 233,
234 définissant pour le rebord 220 une extrémité en biseau 226 engagée dans la gorge
207 de la tête de brosse 201 avec intercalation d'une zone périphérique continue 237
de la membrane 217 dont le bourrelet 231, disposé autour de cette zone périphérique
continue 237, est emboîté dans une gorge périphérique continue 238 que la face périphérique
extérieure 221 du rebord 220 du couvercle 218 présente à sa jonction avec la face
233, en regard de la face 206 du rebord 205 de la tête de brosse 201, suivant un plan
moyen 239 intermédiaire entre les prolongements plans respectifs 208 et 224 des faces
204 et 236 mais plus proche du prolongement 208 que du prolongement 224.
[0082] Directement en regard de la face 233, entre la gorge 238 et une arête adoucie 240
de liaison de la face 233 avec la face 234, la gorge 207 présente une face de flanc
241 parallèle à la face 233 à une distance e
2 de cette dernière voisine de l'épaisseur courante e
1 de la membrane 217 mais inférieure à cette épaisseur e
2 de façon à assurer un serrage de la zone périphérique 237 de la membrane entre les
faces 233 et 241.
[0083] La face 241 joint ainsi la face 206 du rebord 205 à une face de fond plane 242, située
en regard de l'arête 240 à la distance
92 de celle-ci, et cette face 242 est reliée à la face 204 par une face 243 placée en
regard de la face 234 avec un écartement mutuel minimal de valeur e
2.
[0084] Les faces 243 et 234 divergent l'une par rapport à l'autre dans le sens d'un éloignement
par rapport à l'arête 240 et à la face 242, et sont orientées de telle sorte que la
membrane 217, s'infléchissant contre l'arête 240 et au contact des premières extrémités
respectives telles que 214 des touffes de poils telles que 213 les plus proches de
la gorge 207, ne subisse aucun autre infléchissement entre ces deux infléchissements,
aussi bien lorsque les premières extrémités respectives telles que 214 des touffes
telles que 213 les plus proches de la gorge 207 sont en butée contre la face 204 de
la paroi 202, comme il est illustré, que lorsque, sous l'action d'une poussée appliquée
aux extrémités telles que 215 de ces touffes telles que 213, la membrane 217 est repoussée
par les extrémités telles que 214 de ces touffes dans sa zone d'infléchissement contre
ces extrémités 214.
[0085] Dans le cas de ce mode de réalisation, la membrane 217 peut également présenter une
conformation plane, lorsqu'elle n'est pas emboîtée par son bourrelet périphérique
231 dans la gorge 238 du rebord 220 du couvercle 218 et infléchie contre l'arête 240
de celuici, d'une part, et contre les premières extrémités telles que 214 des touffes
de poils telles que 213 les plus proches de la gorge 207.
[0086] D'autre part elle présente alors avantageusement une épaisseur courante e
2 constante hormis au niveau de son bourrelet périphérique 231, en surépaisseur.
[0087] Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre de la présente invention sont encore
possibles sans que l'on sorte pour autant du cadre de celle-ci.
[0088] Le choix du matériau constituant la membrane 5, et de l'épaisseur de celle-ci, peut
aisément être effectué par l'homme du métier en fonction des caractéristiques mécaniques,
notamment d'élasticité, à communiquer à cette membrane. Par exemple, on choisira avantageusement
le matériau dans le groupe comportant les élastomères du type latex naturel ou synthétique,
tels que le polychloroprène, le caoutchouc naturel de préférence traité de façon à
présenter une résistance améliorée au vieillissement, et les silicones.
[0089] L'épaisseur de membrane à l'état relaché variera généralement de l'ordre de 1 dixième
de mm à moins de 1 mm dans le cas des brosses à dents, pour fournir alors une possibilité
d'amplitude de déformation élastique localisée, dite ponctuelle, de la membrane de
l'ordre de 0,5 mm à 5 mm pour un effort de l'ordre de 2N (environ 200 gf) à 7,5 N
(environ 750 gf) appliqué de façon répartie à l'ensemble des touffes de poils suivant
les directions moyennes respectives de celles-ci, c'est-à-dire suivant les axes respectifs
des alésages correspondants.
[0090] Par exemple, cette amplitude possible de déformation élastique localisée de la membrane
sera de l'ordre de 3 mm sous une pression de l'ordre de 6.10
4 Pa (environ 6 gf/mm
2) entre les touffes de poils 3 et les dents dans le cas d'une brosse comportant une
trentaine de touffes, c'est-à-dire pour un effort total d'application de la brosse
sur les dents, suivant la direction moyenne des touffes, de l'ordre de 2N (environ
200 gf), généralement considéré comme normal le retour de la membrane à sa conformation
initiale après déformation ponctuelle maximale, dans des conditions normales d'utilisation
de la brosse à dents, s'effectuera en moins de 1 seconde, et de préférence dans un
temps de l'ordre de 1 dixième de seconde.
[0091] Ces exemples numériques donnés en référence à une membrane à l'état monté sur une
tête de brosse ou munie de ses touffes de poils, n'ont toutefois aucun caractère limitatif.
[0092] De façon générale, quel que soit le domaine d'application de l'invention, on choisira
de préférence la membrane de telle sorte que l'ensemble des touffes se rétracte sous
l'action d'un effort de contact avec la surface à brosser, suivant une direction moyenne
de ces touffes, considéré comme usuel, optimal dans cette application, et que chaque
touffe revienne dans un état non rétracté dans un temps compatible avec la fréquence
des irrégularités éventuelles de la surface à brosser, compte tenu d'une vitesse usuelle
de parcours de celle-ci par la brosse.
1. Brosse, comportant une tête de brosse rigide (1, 101, 201) et un nombre déterminé
de touffes de poils (3, 113, 213) dont chacune présente une première extrémité (14,
114, 214) emprisonnée dans la tête de brosse (1, 101, 201) et une deuxième extrémité
(15, 115, 215) libre destinée au contact avec une surface à brosser (17), la tête
de brosse (1, 101, 201) présentant:
- une paroi rigide (6, 102, 202) de tête de brosse (1, 101, 201) présentant une première
face (7, 104, 204), une deuxième face (8, 103, 203), et une pluralité d'alésages (9,
110, 210) traversant cette paroi (6, 102, 202) de la première face (7, 104, 204) de
celle-ci à la deuxième face (8,103, 203) suivant des axes respectifs (10, 111, 211)
déterminés, lesdits alésages (9, 110, 210) étant prévus en un nombre identique à celui
des touffes de poils (3, 113, 213) et chacun d'entre eux recevant l'une respective
de ces touffes (3, 113, 213), au coulissement relatif suivant l'axe respectif (10,
111, 211), cette touffe (3, 113, 213) étant alors orientée suivant cet axe (10, 111,
211) et présentant sa deuxième extrémité (15, 115, 215) en saillie par rapport à la
deuxième face (8, 103, 203) de la paroi (6, 102, 202) et une zone (16, 116, 216),
intermédiaire entre lesdites extrémités (14, 15, 114, 115, 214, 215), engagée dans
l'alésage respectif (9, 110, 210), cette zone intermédiaire (16, 116, 216) et l'alésage
(9, 110, 210) présentant transversalement audit axe (10, 111, 211) des sections respectives
complémentaires,
- une membrane (5, 117, 217) élastiquement déformable sensiblement ponctuellement,
superposée à la première face (7, 104, 204) de la paroi (6, 102, 202) en regard desdits
alésages (9, 110, 210) et des premières extrémités (14, 114, 214) des touffes (3,
113, 213) dont ladite membrane (5, 117, 217) est indépendante alors qu'elle présente
une zone périphérique (21, 131, 231, 237) sur la totalité de laquelle elle est solidarisée,
à l'état tendu, avec la tête de brosse (1, 101, 201),
- des moyens (4, 132, 232) pour autoriser une déformation élastique ponctuelle de
la membrane (5, 117, 217) à l'opposé de la première face (7, 104, 204) de la paroi
(6, 102, 202) en regard desdits alésages (9, 110, 210) et des premières extrémités
(14, 114, 214) des touffes (3, 113, 213),
- des moyens de butée mutuelle (14, 13, 114, 104, 214, 204) imposant une limite audit
coulissement dans un sens allant de la première face (7, 104, 204) vers la deuxième
face (8, 103, 203) de la paroi (6, 102, 202), pour établir un contact entre la première
extrémité (14, 114, 214) de chaque touffe (3, 113, 213) et la membrane (5, 117, 217),
caractérisée en ce que, pour autoriser ladite déformation élastique ponctuelle de
la membrane (5, 117, 217), la tête de brosse (1, 101, 201) présente une cavité (4,
132, 232) en regard de l'ensemble des alésages (9, 110, 210) de la paroi (6, 102,
202), de façon commune à l'ensemble de ces alésages (9, 110, 210) à l'opposé de la
première face (7, 104, 204) de la paroi (6, 102, 202) par rapport à la membrane (5,
117, 217), et la membrane (5, 117, 217) est en un matériau isotrope et présente une
anisotropie propre telle que les touffes de poils (3, 113, 213) puissent se rétracter
élastiquement, indépendamment les unes des autres, vers l'intérieur de ladite cavité
(4,132,232).
2. Brosse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les poils de chaque touffe
(3, 113, 213) sont agglomérés dans ladite zone intermédiaire (16, 116, 216).
3. Brosse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de butée
(14, 13, 114, 104, 214, 204) comportent un accroissement de section de la première
extrémité (14, 114, 214) de chaque touffe (3, 113, 213), par rapport à ladite zone
intermédiaire (16, 116, 216), transversalement par rapport audit axe respectif (10,
111, 211
4. Brosse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit accroissement de
section est constitué par agglomération des poils de la touffe (3, 113, 213).
5. Brosse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque alésage (9)
présente deux zones (11, 12) dont les sections, transversalement audit axe respectif,
sont différentes, à raison d'une zone (11) adjacente à la deuxième face (8) de la
paroi (6) et présentant ladite section complémentaire de celle de la zone intermédiaire
(16) de la touffe respective (3), et d'une zone (12) adjacente à la première face
(7) de la paroi (6) et présentant une section complémentaire de la section accrue
de la première extrémité (14) de la touffe respective (3), les deux zones (11, 12)
de l'alésage (9) étant raccordées mutuellement par un épaulement (13) de butée pour
ladite première extrémité (14) de section accrue.
6. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que
la paroi (6) est rapportée sur la tête (1), moyennant un pincement d'une zone périphérique
de la membrane (5) entre elles.
7. Brosse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la paroi (6) et la tête
(1) sont mutuellement encastrées autour de la première face (7) de la paroi (6) par
l'intermédiaire d'une zone périphérique (21) de la membrane (5).
8. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que
la paroi (102, 202) fait partie intégrante de la tête (101, 201) et en ce que ladite
cavité (132, 232) est délimitée par un couvercle (118, 218) rapporté sur la tête (101,
201) moyennant un pincement d'une zone périphérique (131, 231, 237) de la membrane
(117, 217).
9. Brosse selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite zone périphérique
pincée (131) de la membrane (117) comporte un bourrelet périphérique continu (131)
de celle-ci.
10. Brosse selon la revendication 9, caractérisée en ce que la membrane présente autour
de ladite zone périphérique pincée (237) un bourrelet continu (231) et en ce que le
couvercle (218) présente une gorge périphérique continue (238) d'emboîtement dudit
bourrelet (231).
11. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que
la cavité (4, 132, 232) est fermée de façon étanche.
12. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que
la cavité (4, 132, 232) est ouverte.
13. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que
la membrane (5) est en un matériau élastomère choisi dans le groupe comportant les
élastomères du type latex, naturel ou synthétique, notamment le polychloroprène, le
caoutchouc naturel, les silicones.
14. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que
la membrane (5, 117, 217) offre une amplitude possible de déformation élastique ponctuelle
de l'ordre de 0,5 mm à 5 mm pour un effort de l'ordre de 2 N à 7,5 N, appliqué de
façon répartie à l'ensemble des touffes de poils (3, 113, 213) suivant les axes respectifs
(10, 111, 211) des alésages correspondants (9, 110, 210).
15. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que
la membrane offre un temps de retour à une conformation initiale de moins de 1 seconde,
notamment de l'ordre de 1 dixième de seconde, après déformation ponctuelle maximale
dans des conditions normales d'utilisation de la brosse.
1. A brush comprising a rigid brush head (1, 101, 201) and a predetermined number
of tufts of bristles (3, 113, 213) with each tuft having a first end (14, 114, 214)
held captive in the brush head (1, 101, 201) and a free second end (15, 115, 215)
intended to come into contact with a surface to be brushed (17), the brush head (1,
101, 201) comprising:
- a rigid brush (1, 101, 201) head wall (6, 102, 202) having a first face (7, 104,
204), a second face (8, 103, 203), and a plurality of openings (9, 110, 210) passing
through said wall (6, 102, 202) from the first face (7, 104, 204) to the second face
(8, 103, 203) thereof along respective predetermined axis (10, 111, 211), there being
as many of said openings (9, 110, 210) as there are tufts of bristles (3, 113, 213),
and each opening receiving a respective one of said tufts (3, 113, 213), said respective
tuft being slidable in said opening along the respective axis (10, 111, 211), each
tuft (3, 113, 213) thus being oriented along said respective axis (10, 111, 211) and
having its second end (15, 115, 215) projecting from the second face (8, 103, 203)
of the wall (6, 102, 202), and an intermediate zone (16, 116, 216) in between said
first and second ends (14, 15, 114, 115, 214, 215) which is engaged in said opening
(9, 110, 210), said intermediate zone (16, 116, 216) and said opening (9, 110, 210)
having respective complementary cross-sections in a direction perpendicular to said
respective axis (10, 111, 211);
- a resiliently deformable membrane (5, 117, 217) capable of spot deformation superposed
on the first face (7, 104, 204) of the wall (6, 102, 202) over said openings (9, 110,
210) and said first ends (14, 114, 214) of said tufts (3, 113, 213), said membrane
(5, 117, 217) being independent therefrom, and having a peripheral zone (21, 131,
231, 237) over the entire length of which it is fixed to said brush head (1, 101,
201), said membrane being held taut by said brush head;
- means (4, 132, 232) for enabling resilient spot deformation of the membrane (5,
117, 217) opposite said openings (9, 110, 210) and said first ends (14, 114, 214)
of said tufts (3, 113, 213), and in a direction away from said first face (7, 104,
204) of the wall (6, 102, 202);
- stop means (14, 13, 114, 104, 214, 204) imposing a limit on the sliding of each
tuft in the direction away from said first face (7, 104, 204) towards said second
face (8, 103, 203) of the wall (6, 102, 202) to ensure contact between said first
end (14, 114, 214) of each tuft (3, 113, 213) and said membrane (5, 117, 217);
characterized in that said resilient spot deformation of the membrane (5, 117, 217)
is made possible by said brush head (1, 101, 201) including a cavity (4, 132, 232)
facing the set of openings (9, 110, 210) through the wall (6, 102, 202), said cavity
(9, 110, 210) being common to all of said openings and being on the opposite side
of said membrane (5, 117, 217) from said first face (7, 104, 204) of the wall (6,
102, 202), and said membrane (5, 117, 217) being made of an isotropic material and
behaving anisotropically in such a manner that the tufts of bristles (3, 113, 213)
are capable of retracting resiliently into said cavity (4, 132, 232) independently
from one another.
2. A brush according to claim 1, characterized in that the bristles of each tuft (3,
113, 213) are agglomerated in the said intermediate zone (16, 116,216).
3. A brush according to claim 1 or 2, characterized in that the stop means (14, 13,
114, 104, 214, 204) comprise a greater cross-section at said first end (14, 114, 214)
of each tuft (3, 113, 213), compared with said intermediate zone, in a direction transverse
to said respective axis (10, 111,211).
4. A brush according to claim 3, characterized in that said greater cross-section
is constituted by agglomerating the bristles of each tuft (3, 113, 213).
5. A brush according to claim 3 or 4, characterized in that each opening (9) comprises
two zones (10, 11) of different cross-sections in a direction transverse to said respective
axis, one of said zones (11) adjacent to said second face (8) of said wall (6) having
a cross-section complementary to the cross-section of said intermediate zone (16)
of the corresponding tuft (3), and the other of said zones (12) being adjacent to
said first face (7) of said wall (6) and having a cross-section which is complementary
to said greater cross-section of the corresponding tuft (3), said two zones (11, 12)
of said opening (9) being interconnected by a stop shoulder (13) for engaging said
first end portion (14) having a greater cross-section.
6. A brush according to anyone of claims 1 through 5, characterized in that said wall
(6) is applied to said head (1), and a peripheral zone of said membrane (5) is clamped
between said wall and said head.
7. A brush according to claim 6, wherein said wall (6) and said head (1) are mutually
engaged around said first face (7) of said wall (6) by means of a peripheral zone
(21) of said membrane (5).
8. A brush according to anyone of claims 1 through 5, characterized in that said wall
(102, 202) is an integral part of said head (101, 201) and in that said cavity (132,
232) is delimited by a cover (118, 218) applied to the head (101, 201), with a peripheral
zone (131, 231, 237) of said membrane (117, 217) being clamped between said cover
and said head.
9. A brush according to claim 8, characterized in that said clamped peripheral zone
(131) of said membrane (117) includes a continuous peripheral beading (131) thereon.
10. A brush according to claim 9, characterized in that the membrane has continuous
beading (231) around said clamped peripheral zone (237) and in that said cover (218)
has a continuous peripheral groove (238) for receiving said beading (231).
11. A brush according to anyone of claims 1 through 10, characterized in that the
cavity (4, 132, 232) is closed in a sealed manner.
12. A brush according to anyone of claims 1 through 10, characterized in that said
cavity (4, 132, 232) is open.
13. A brush according to anyone of claims 1 through 12, characterized in that said
membrane (5) is made from an elastomer material chosen from the group constituted
by natural or synthetic latex type elastomers, in particular polychloroprene, natural
rubber, and silicones.
14. A brush according to anyone of claims 1 through 13, characterized in that the
membrane (5, 117, 217) provides a maximum amplitude of resilient spot deformation
in the range 0.5 mm to 5 mm for a force in the range 2 N to 7.5 N applied over the
set of tufts of bristles (3, 113, 213) along the respective axis (10, 111, 211) of
the corresponding openings (9, 110, 210).
15. A brush according to anyone of claims 1 through 14, characterized in that the
membrane returns to its initial shape in a period of less than 1 second, and preferably
in about 1 tenth of a second after maximum spot deformation and under normal conditions
of brush usage.
1. Bürste mit einem starren Bürstenkopf (1, 101, 201) und einer bestimmten Anzahl
von Borstenbüscheln (3, 113, 213), von denen jedes ein erstes, in dem Bürstenkopf
(1, 101, 201) eingeschlossenes Ende (14, 114, 214) und ein zweites, freies Ende (15,
115, 215), welches zum Kontakt mit einer zu bürstenden Oberfläche (17) bestimmt ist,
aufweist, wobei der Bürstenkopf (1, 101, 201) aufweist:
- eine starre Wand (6, 102, 202) des Bürstenkopfes (1, 101, 201), welche eine erste
Oberfläche (7, 104, 204), eine zweite Oberfläche (8, 103, 203) sowie eine Mehrzahl
von Bohrungen (9, 110, 210) aufweist, welchletztere diese Wand (6, 102, 202) von ihrer
ersten Oberfläche (7, 104, 204) bis zu der zweiten Oberfläche (8, 103, 203) entlang
jeweils bestimmter Achsen (10, 111, 211) durchdringen, wobei die Bohrungen (9, 110,
210) in identischer Anzahl wie die Borstenbüschel (3, 113, 213) vorgesehen sind und
wobei eine jede unter ihnen jeweils eines der Büschel (3, 113, 213) relativ entlang
der jeweiligen Achse (10, 111, 211) verschiebbar aufnimmt, wobei dieses Büschel (3,
113, 213) dann entlang dieser Achse (10, 111, 211) ausgerichtet ist und mit seinem
zweiten Ende (15, 115, 215) gegenüber der zweiten Oberfläche (8, 103, 203) der Wand
(6, 102, 202) vorsteht und eine zwischen den genannten Enden (14, 15, 114, 115, 214,
215) in der jeweiligen Bohrung (9, 110, 210) liegende Zwischenzone (16, 116, 216)
aufweist, wobei die Zwischenzone (16, 116, 216) und die Bohrung (9, 110, 210) quer
zu der genannten Achse (10, 111, 211) jeweils komplementäre Querschnitte aufweisen,
- eine annähernd punktförmig elastisch deformierbare Membran (5, 117, 217), die über
die erste Oberfläche (7, 104, 204) der Wand (6, 102, 202) gelegt ist, wobei sie den
genannten Bohrungen (10, 110, 210) und den ersten Enden (14, 114, 214) der Büschel
(3, 113, 213) gegenübersteht, von denen diese Membran (5, 117, 217) unabhängig ist,
während sie eine Umfangszone (21, 131, 231, 237) aufweist, über deren Gesamtheit sie
in gespanntem Zustand mit dem Bürstenkopf (1, 101, 201) verbunden ist,
- Mittel (4, 132, 232) zum Ermöglichen einer punktuellen elastischen Deformation der
Membran (5, 117, 217) entgegengesetzt zu der ersten Oberfläche (7, 104, 204) der Wand
(6, 102, 202), den Bohrungen (9, 110, 210) und den ersten Enden (14, 114, 214) der
Büschel (3, 113, 213) gegenüberstehend,
- und Mittel zur wechselseitigen Abstützung (14, 13, 114, 104, 214, 204), welche die
genannte Verschiebung in einer von der ersten Oberfläche (7, 104, 204) zu der zweiten
Oberfläche (8, 103, 203) der Wand gehenden Richtung begrenzen, um einen Kontakt zwischen
dem ersten Ende (14, 114, 214) eines jeden Büschels (3, 113, 213) und der Membran
(5, 117, 217) herzustellen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ermöglichung der genannten punktuellen elastischen Deformation der Membran
(5, 117, 217) der Bürstenkopf (1, 101, 201) eine Vertiefung (4, 132, 232) gegenüber
der Anordnung der Bohrungen (9, 110, 210) der Wand (6, 102, 202) der Art aufweist,
daß sie gemeinsam für die Anordnung der Bohrungen (9, 110, 210) entgegengesetzt zu
der ersten Oberfläche (7, 104, 204) der Wand (6, 102, 202) in bezug auf die Membran
(5, 117, 217) gegenüberliegt, und
daß die Membran (5, 117, 217) aus einem isotropen Material besteht und eine besondere
Anisotropie der Art aufweist, daß sich die Borstenbüschel (3, 113, 213) unabhängig
voneinander in das Innere der genannten Vertiefung (4, 132, 232) elastisch zurückziehen
können.
2. Bürste nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten eines jeden Büschels
(3, 113, 213) in der genannten Zwischenzone jeweils dicht zusammengepreßt sind.
3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung
(14, 13, 114, 104, 214, 204) eine Querschnittserhöhung des ersten Endes (14, 114,
214) eines jeden Büschels (3, 113, 213) in bezug auf die genannte Zwischenzone (16,
116, 216), quer bezüglich der genannten jeweiligen Achse (10, 111, 211) aufweisen.
4. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserhöhung durch
Zusammenballung der Borsten des jeweiligen Büschels (3, 113, 213) gebildet ist.
5. Bürste nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung (9) zwei
Zonen (11, 12) aufweist, wobei diese Zonen quer zur genannten jeweiligen Achse unterschiedliche
Querschnitte aufweisen, mit einer Zone (11), welche der zweiten Oberfläche (8) der
Wand (6) benachbart ist und den genannten komplementären Querschnitt der Zwischenzone
(16) des jeweiligen Büschels (3) aufweist, und mit einer Zone (12), welche der ersten
Oberfläche (7) der Wand (6) benachbart ist und einen komplementären Querschnitt zu
dem vergrößerten Querschnitt des ersten Endes (14) des jeweiligen Büschels (13) aufweist,
wobei die beiden Zonen (11, 12) der Bohrung (9) wechselseitig durch einen Absatz (13)
zur Abstützung für das genannte erste Ende (14) mit vergrößertem Querschnitt aneinander
angepaßt sind.
6. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6)
auf den Kopf (1) aufgesetzt ist, wobei eine Einquetschung einer Umfangszone der Membran
(15) zwischen ihnen bewirkt wird.
7. Bürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6) und der Kopf (1)
wechselseitig um die erste Oberfläche (7) der Wand (6) herum unter Zwischenfügung
einer Randzone (21) der Membran (5) ineinandergefügt sind.
8. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (102,
202) einen integrierenden Teil des Kopfes (101, 201) bildet und daß die Vertiefung
(132, 232) durch einen Deckel (118, 218) begrenzt ist, der auf den Kopf (101, 201)
mittels einer Quetschung einer Randzone (131, 231, 237) der Membran (117, 217) aufgesetzt
ist.
9. Bürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gequetschte Randzone
(131) der Membran (117) einen an ihr umlaufenden Randwulst (131) umfaßt.
10. Bürste nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran um die genannte
gequetschte Randzone (237) herum einen umlaufenden Randwulst (231) aufweist und daß
der Deckel (218) eine umlaufende Randnut (238) zur Einfügung des genannten Randwulstes
(231) aufweist.
11. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung
(4, 132, 232) dicht abgeschlossen ist.
12. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung
(4, 132, 232) offen ist.
13. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
aus einem elastomeren Material besteht, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche
die Elastomere vom Latextyp, natürlich oder synthetisch, insbesondere Polychloropren
(PCP), Naturkautschuk und die Silikone, umfaßt.
14. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
(5, 117, 217) eine mögliche Amplitude für die punktuelle elastische Deformation in
der Größenordnung von 0,5 bis 5 mm für eine Kraft in der Größenordnung von 2 bis 7,5
N besitzt, wobei diese Kraft verteilt auf die Anordnung der Borstenbüschel (3, 113,
213) entlang den entsprechenden Achsen (10, 111, 211) der zugehörigen Bohrungen (9,
110, 210) angelegt wird.
15. Bürste nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
eine Rückkehrzeit zur Ausgangsform von weniger als einer Sekunde, insbesondere in
der Größenordnung von einer Zehntelsekunde nach einer maximalen punktuellen Deformation
unter normalen Gebrauchsbedingungen der Bürste aufweist.