Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Interdentalbürste, bei welcher Filamente (bzw. Borsten)
zwischen zwei miteinander verdrillten Drahtabschnitten gehalten sind. Weiter betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen solcher Bürsten.
Stand der Technik
[0002] Das Reinigen der Zahnzwischenräume mit Hilfe von Interdentalbürsten gehört seit langem
unverzichtbar zu einer umfassenden Zahnpflege. Diese Interdentalbürsten bestehen im
Wesentlichen aus zwei verdrillten dünnen Drahtstücken, zwischen denen die Borsten
oder synthetischen Filamente festgeklemmt sind. Während früher die Drahtenden der
kleinen Bürsten vom Benutzer in einen Griff eingesetzt werden mussten (vgl. US 4,222,143,
Tarrson), haben moderne Interdentalbürsten einen Kunststoffteil, welcher sich im Griff
bequem einsetzen lässt (vgl. z.B. EP 0 001 044 A1, Georg; EP 0 203 082 B1, Curaden
AG). Je nach Breite der Zahnzwischenräume werden grosse oder kleine Bürsten benötigt.
Es gibt deshalb eine Reihe von Bürsten mit unterschiedlichen Draht- und Borstendurchmessern..
Es sind auch schon Systeme bekannt, welche dem Patienten eine einfache und schnelle
Bestimmung der richtigen Interdentalbürste ermöglichen (vgl. z. B. EP 0 892 625 B1,
Curaden AG).
[0003] In der Praxis zeigt es sich immer wieder, dass die feinen Interdentalbürsten, d.h.
die Bürsten für die engen Zahnzwischenräume in der Anwendung problematisch sind d.h.
beim Gebrauch leicht verbiegen und unter Umständen auch brechen.
Darstellung der Erfindung
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende
Interdentalbürste zu schaffen, welche auch bei geringem Durchmesser des Drahts stabil
ist.
[0005] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung haben die verdrillten Drahtabschnitte einen Durchmesser von 0.3 mm oder
weniger und bestehen aus einem nickelfreien bzw. nickelarmen Stahl. Als "nickelfrei"
bzw. "nickelarm" wird im Rahmen der Erfindung ein Stahl dann bezeichnet, wenn der
Nickelgehalt in der Legierung kleiner als 0.05 Gew.% ist.
[0006] Erfindungsgemässe Interdentalbürsten zeichnen sich durch eine erhöhte Steifigkeit
und eine verbesserte Rückstellkraft aus. Wenn die Bürsten beim Gebrauch z. B. schräg
in den Zahnzwischenraum eingeführt werden und mit der Spitze anstossen bzw. abknicken,
dann wird sich der verdrillte Abschnitt nicht so leicht verformen, bzw. wenn er sich
verformt, wird er nicht so leicht bleibend deformiert. Damit können die Eigenschaften
von insbesondere dünnen Bürsten für den Benutzer spürbar verbessert werden. Mit der
Verwendung von nickelfreiem Draht wird zudem die Körperverträglichkeit der Bürste
erhöht, ohne dass irgendwelche Schutzbeschichtungen nötig sind.
[0007] Vorzugsweise hat der verwendete Draht einen Durchmesser von 0.15 mm oder mehr. Praktische
Versuche haben nämlich gezeigt, dass bei den kleinsten heute üblichen Interdentalbürsten
mit 0.15 mm bis 0.30 gut gearbeitet werden kann. Dicke Drähte ergeben natürlich stabilere
Bürsten als dünne. Unter Umständen ist es aber von Vorteil, wenn die Drähte nicht
so dick wie möglich gewählt werden. Dünnere Drähte führen zu flexibleren Bürsten.
Ein bevorzugter Drahtdurchmesser liegt im Bereich von 0.18 - 0.27 mm.
[0008] Der verwendete Draht hat vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 1000 N/mm2 oder mehr.
In den meisten Fällen muss die Zugfestigkeit nicht grösser als 1200 N/mm2 sein. Solche
Drähte ergeben nicht nur eine Bürste mit geringer Bruchgefahr, sondern erlauben auch
eine Verarbeitung in schnell arbeitenden und stark biegenden Maschinen. Bei zu hoher
Festigkeit kann die Verarbeitung erschwert sein, weil die Drähte brechen können. Überraschenderweise
wurde festgestellt, dass die erfindungsgemässen Drähte auch dann verarbeitet werden
können, wenn sie eine Zugfestigkeit von 1000 N/mm2 und mehr haben. Dies ist bei den
nickelhaltigen Drähten nicht der Fall.
[0009] Vorzugsweise aber nicht zwingend bestehen die Drähte aus einem Austenit. Versuche
haben gezeigt, dass die Robustheit des Filamentträgers, welcher durch die verdrillten
Drähte gebildet wird, damit günstig beeinflusst wird. Zudem wird durch die Korrosionsbeständigkeit
sichergestellt, dass lange gelagerte oder liegengebliebene Bürsten (wegen zwischenzeitlich
eingetretener Korrosion) bei der Benutzung nicht zu Problemen für den Anwender führen.
[0010] Das Strecken bzw. Recken sowie das Verdrehen der Drähte während der Verarbeitung
in der Bürstenproduktion erhöht die Zugfestigkeit. Die verarbeiteten Drähte sind gegenüber
dem Rohzustand gewissermassen steifer.
[0011] Beim maschinellen und automatisierten Herstellen einer Interdentalbürste werden in
an sich bekannter Weise zwischen zwei Drahtabschnitte Filamente eingebracht und die
Drahtabschnitte mit den Filamenten verdrillt. Gemäss der Erfindung wird jedoch nicht
ein gewöhnlicher nickelhaltiger Draht, sondern ein nickelfreier verwendet. Die Drahtabschnitte
können an sich durch die beiden Hälften eines einzigen Drahtstücks gebildet sein.
Sie können aber auch mit zwei separaten Drähten realisiert werden.
[0012] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben
sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0013] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des verdrillten Drahtes;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Querschnitts,
[0014] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0015] Von aussen gesehen sind die erfindungsgemässen Interdentalbürsten gleich ausgebildet
wie die im eingangs genannten Stand der Technik dargestellten. Fig. 1 zeigt, wie die
Drahtabschnitte 1a, 1b miteinander verdrillt sind. Die Filamente sind in Fig. 1 nicht
eingezeichnet. Sie werden zwischen den beiden Drahtabschnitten 1a, 1b festgeklemmt.
Es ist erkennbar, dass die Drahtabschnitte 1a, 1b relativ stark gebogen werden. Sie
bilden quasi den Filamentträger.
[0016] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Filamentträger. Die Drahtabschnitte 1a,
1b haben einen bestimmten Durchmesser D. Zwischen ihnen sind die Filamente 2 gehalten.
Der Durchmesser D ist so festgelegt, dass einerseits der Filamentträger eine gewünschte
Steifigkeit hat und dass andererseits die Interdentalbürste einem gewissen Gängigkeitsmass
angepasst ist. Das Gängigkeitsmass kann z.B. durch eine Sonde bestimmt werden, wie
sie aus der eingangs genannten EP 0 892 625 B1 bekannt ist. Für die Gängigkeit sind
unter anderem sowohl der Durchmesser D, als auch die Breite B und das verwendete Drahtmaterial
(bzw. dessen Flexibilität) relevant.
[0017] Es wurden Interdentalbürsten aus einem nickelfreien Stahl (nickelfrei bedeutet in
diesem Zusammenhang: Nickelgehalt unter 0.05 Gew.%) folgender Zusammensetzung erfolgreich
produziert (gerundete Gewichtsangaben; Verunreinigungen nicht erwähnt):
| 17 Gew.% |
Chrom |
| 14 Gew.% |
Mangan |
| 2 Gew.% |
Molybdän |
| 0.5 Gew.% |
Stickstoff |
| 0.25 Gew.% |
Silizium |
| 0.11 Gew.% |
Kohlenstoff |
| 0.04 Gew.% |
Nickel |
| 0.02 Gew.% |
Phosphor |
| 0.006 Gew.% |
Titan |
| Rest |
Eisen |
[0018] Der Draht hatte einen Durchmesser von 0.23 mm und eine Zugfestigkeit von mindestens
1100 N/mm2 und höchstens 1300 N/mm2. Weitere Versuche wurden mit einem Draht mit 0.27
mm Durchmesser und gleicher Legierung durchgeführt. Die Zugfestigkeit betrug mindestens
1000 N/mm2 und höchstens 1200 N/mm2.
[0019] Die mit dem neuen Draht bestückte Interdentalbürste hält unter rotierender Biegung
eine dreifach häufigere Belastung gegenüber den althergebrachten Bürste aus. (Bei
der sog. rotierenden Biegung ist der Kunststoffteil eingespannt und die Spitze der
Bürste wird mit einer Vorrichtung kreisförmig rotiert.)
[0020] Es versteht sich, dass die obige Legierungszusammensetzung variiert werden kann.
Crund Mn-Gehalt können z.B. je um 3 Gew.% verändert werden. Wenn die Biokompatibilität
besonders wichtig ist, wird der Ni-Gehalt vorzugsweise auch niedriger gewählt.
[0021] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung eine Interdentalbürste
mit geringem Durchmesser des Filamentträgers und folglich guter Gängigkeit in den
engen Zahnzwischenräumen geschaffen wird. Auch bei feinen Drahtdurchmessern wird eine
hohe Robustheit der Interdentalbürste erreicht.
1. Interdentalbürste, bei welcher Filamente zwischen zwei miteinander verdrillten Drahtabschnitten
(1a, 1b) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) einen Durchmesser (D) von 0.3 mm oder weniger haben
und aus einem nickelfreien bzw. nickelarmen Stahl bestehen.
2. Interdentalbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) einen Durchmesser (D) von mehr als 0.15 mm haben.
3. Interdentalbürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) eine Zugfestigkeit von 1000 N/mm2 oder mehr haben.
4. Interdentalbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) eine Zugfestigkeit von 1200 N/mm2 oder weniger haben.
5. Interdentalbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) aus einem austenitischen Stahl bestehen.
6. Interdentalbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um gesteckte bzw., gereckte Drahtabschnitte (1a, 1b) handelt.
7. Verfahren zum Herstellen einer Interdentalbürste, wobei zwischen zwei Drahtabschnitten
(1a, 1b) Filamente (2) eingebracht und die Drahtabschnitte (1a, 1b) mit den Filamenten
(2) verdrillt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtabschnitte (1a, 1b) aus nickelfreiem bzw. nickelarmem Stahl bestehen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste aus einem einzigen Drahtstück gefertigt wird, wobei der Draht bei der
Verarbeitung sowohl gebogen als auch gestreckt wird.