Die vorliegende Erfindung betrifft Bürstenköpfe für Zahnbürsten, bei denen ein Teil der Büschel schräggestellt sind.

Zahnbürsten mit einem gemischten Besatz senkrecht vom Borstenträger aufragenden Büscheln einerseits und schräggestellten, sich x-förmig überkreuzenden Büscheln sind aus der EP-A-0 885 573 bekannt. Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung vertreibt im europäischen Raum unter den Namen Elmex Inter X, Elmex Inter X sensitive und Elmex Inter X junior drei Zahnbürsten dieses Typs. Diese Zahnbürsten zeichnen sich gegenüber einer Bürste mit ausschliesslich senkrecht stehenden oder ausschliesslich x-förmig gekreuzten Büscheln durch eine gute Reinigungsleistung sowohl bei den Zahnflächen als auch in den Zahnzwischenräumen aus.

Um eine möglichst plane Reinigungsfläche der Büschel zu erzielen, werden Zahnbürsten nach ihrer Fertigstellung ob mit senkrechten Büscheln, mit x-förmigen Büscheln oder mit dem oben erwähnten gemischten Besatz, in der Regel auf eine innerhalb eines Büschels einheitliche Höhe getrimmt. Gewünschtenfalls werden die getrimmten Borstenenden anschliessend mechanisch verrundet, um das Verletzungsrisiko auf das Zahnfleisch zu verringern.

Seit neuerer Zeit sind, etwa aus der EP-A-0 596 633, auch Zahnbürsten mit sogenannten "zugespitzten" Borsten bekannt, wobei die zugespitzten Borsten in senkrecht stehenden Büscheln angeordnet sind. Zugespitzte Borsten sind flexibler als herkömmliche Borsten und ermöglichen daher eine schonendere Reinigung der Zahnflächen mit geringerem Verletzungsrisiko. Zugespitzte Borsten lassen sich jedoch nach Fertigstellung der Bürste nicht auf gleiche Höhe trimmen, da so der zugespitzte Teil der Borsten mindestens teilweise verloren gehen würde.

FR 683.311 offenbart eine Zahnbürste mit Reihen von senkrecht stehenden Büscheln und Reihen von schrägstehenden Büscheln, deren Enden sich paarweise überkreuzen, so dass die Enden eine einzige aktive Fläche bilden.

JP 2004-129683 A offenbart eine Zahnbürste mit Reihen von senkrecht stehenden Büscheln und Reihen von schrägstehenden, zueinander geneigten Büscheln. Die Enden aller Büschel sind sägezahnförmig zugeschnitten, wobei die Enden der senkrechten Büschel für sich alleine einen Sägezahn bilden und die Enden der zueinander geneigten Büschel paarweise zusammen einen Sägezahn bilden. Als Ausgangsmaterial werden zugespitzte Borsten verwendet; die Enden der Borsten sind durch das sägezahnförmige Zuschneiden grösstenteils abgeschnitten.

Die nicht vorveröffentlichte EP 1 827 164 offenbart Bürstenköpfe für Zahnbürsten. In Paragraphen 21-25 und Figuren 1-5 werden zwei mögliche Formen des Borstenprofils (zylindrisch oder zugespitzt) und in Paragraph 34 und Figuren 5A und 5B werden zwei mögliche Formen der Büschelorientierung (senkrecht stehend oder geneigt) offenbart. Ausserdem ist ein gemischt senkrecht stehender / schräggestellter Büschelbesatz nicht offenbart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war eine weitere Verbesserung der Bürstenköpfe für Zahnbürsten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Bürstenkopf nach Anspruch 1.

Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die Reinigungsleistung auf die Zahnflächen erhöht und gleichzeitig ein schonenderes Reinigen der Zahnflächen möglich ist, wenn in einer Bürste mit gemischt senkrecht stehendem / schräggestelltem Besatz gemäss EP-A-0 885 573 nicht die senkrecht stehenden Büschel (was EP-A-0 596 633 vorschlagen würde), sondern die schräggestellten Büschel mit zugespitzten Borsten versehen werden.

Kurzer Beschrieb der Figuren

• Figur 1 zeigt, wie einige im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Grössen betreffend die schräggestellten und zugespitzten Borstenbüschel zu verstehen sind.
• Figuren 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Bürstenkopfes.
• Figuren 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen der Anordnung der Büschellöcher auf dem Borstenträger, die insbesondere für Bürstenköpfe gemäss Figur 2 bzw. 3 geeignet ist.
• Figuren 6, 7 und 8 zeigen die Messwerte der Reinigungsleistungen, die mit verschiedenen erfindungsgemässen Bürstenköpfen erzielt wurden.

Der Begriff "schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, dass ein schräggestelltes Büschel in einem spitzen Winkel gegenüber einer gedachten, senkrecht zur Borstenfläche stehenden Line geneigt ist, wobei diese gedachte Linie durch den Mittelpunkt des zu dem besagten Büschel zugehörigen Lochs im Borstenträger geht. Dieser spitze Winkel ist 1 bis 10°, bevorzugt etwa 7 bis 9° und eher bevorzugt etwa 8°. Ein schräggestelltes Büschel kann also in dem besagten spitzen Winkel etwa nach vorne, nach hinten oder zu einer Seite schräggestellt sein.

Alle schräggestellten Büschel sind nach vorne oder nach hinten schräggestellt. Der Begriff "nach hinten schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, dass ein nach hinten schräggestelltes Büschel in Längsrichtung des Borstenträgers gesehen in dem spitzen Winkel zum Griffteil hin geneigt ist, und der Begriff "nach vorne schräggestellt" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, dass ein nach vorne schräggestelltes Büschel in Längsrichtung des Borstenträgers gesehen in dem spitzen Winkel vom Griffteil weg geneigt ist.

Der Bürstenkopf der Erfindung weist eine Oberfläche auf, die plan oder auch gewölbt sein kann, und die die zur Aufnahme der Büschel gedachten Löcher aufweist. Die Borstenbüschel ragen im fertigen Bürstenkopf aus dieser Oberfläche heraus. Diese Oberfläche wird als "Borstenfläche" bezeichnet.

Sämtliche Borstenspitzen in den schräggestellten Büscheln sind zugespitzt.

Die erfindungsgemässen Bürstenköpfe umfassen neben schräggestellten Büscheln noch eine Reihe von senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden Büscheln, die gegenüber einer gedachten, senkrecht zur Borstenfläche stehenden Linie, die durch den Mittelpunkt des zu dem besagten Büschel zugehörigen Lochs im Borstenträger geht, nicht geneigt sind. Diese senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden Büschel enthalten bevorzugt nur nicht zugespitzte Borsten.

Die Büschel des erfindungsgemässen Bürstenkopfs sind in zu seiner Längsrichtung quer verlaufenden Querreihen angeordnet, wobei in jeder Querreihe entweder nur nach vorne schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten, oder nur nach hinten schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten, oder nur senkrecht aus der Borstenfläche herausragende Borstenbüschel vorhanden sind, wobei mindestens eine Querreihe von nach vorne oder nach hinten schräggestellten Büscheln mit zugespitzten Borsten und mindestens eine Querreihe von senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden Büscheln mit nicht zugespitzten Borsten vorhanden ist.

Bevorzugt weisen die Büschel des erfindungsgemässen Bürstenkopfs einen kreisförmigem Querschnitt auf.

Der Begriff "zugespitzte Borste" ist fachüblich und bezeichnet eine insbesondere zylinderförmige Borste, deren Enden mittels chemischem Abätzen (z.B. mit Schwefelsäure oder mit Natronlauge) oder mittels mechanischem Zuspitzen im Durchmesser dergestalt verringert werden, dass die Borste ein sich zu ihrem Ende hin verjüngendes, etwa konisches Profil erhält. Wenn beide Enden der Borste so behandelt werden, spricht man von einer "zweiseitig zugespitzten Borste", andernfalls von einer "einseitig zugespitzten Borste". Details für Herstellungsverfahren für zugespitzte Borsten sind in diversen Patentveröffentlichungen beschrieben; es wird beispielhaft auf die EP-A-1 234 525, das koreanische Patent Nr. 130932 und die US-A-2004/0070258 hingewiesen. Für die vorliegende Erfindung geeignete zugespitzte Borsten sind auch auf dem Markt erhältlich, etwa von den Herstellern Sogo, Hylon, Best Whasung, Cheil Jedang, Lion und Wessen.

Bevorzugt sind die zugespitzten Enden der Borsten sich zu ihrem zugespitzten Ende hin verjüngende, um eine Mittelachse der Borste rotationssymmetrische Rotationskörper. In dem Falle weisen die zugespitzten Borsten besonders bevorzugt ein Profil (d.h. einen Durchmesser des Rotationskörpers in Funktion des Abstandes vom zugespitzten Ende) auf, das etwa den numerischen Werten aus einer der folgenden Tabellen 1 bis 4 entspricht. In diesen Tabellen sind die mittleren Durchmesser der Borsten in Abhängigkeit vom Abstand vom zugespitzten Ende aufgeführt. Als "Durchmesserbereich" ist in diesen Tabellen ein typische, aus mehreren Exemplaren der Borste ermittelte Standardabweichung des Durchmessers angegeben; diese Standardabweichung kann auch als Bereichsgrenzen des Durchmessers für diese vier erfindungsgemäss besonders bevorzugten Profile gelten. Abstand vom zugespitzten Ende [mm] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Durchmesser [mm] 0,019 0,066 0,107 0,147 0,172 0,183 0,190 0,195 0,197 0,199 0,201 0,203 0,202 Durchmesserbereich [+/- mm] 0,005 0,006 0,012 0,019 0,021 0,020 0,019 0,014 0,014 0,014 0,012 0,011 0,010 Abstand vom zugespitzten Ende [mm] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Durchmesser [mm] 0,017 0,086 0,140 0,172 0,185 0,192 0,198 0,201 0,204 0,205 0,205 0,208 0,209 Durchmesserbereich [+/- mm] 0,005 0,012 0,018 0,021 0,018 0,015 0,013 0,010 0,009 0,008 0,008 0,007 0,006 Abstand vom zugespitzten Ende [mm] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Durchmesser [mm] 0,014 0,058 0,096 0,127 0,151 0,170 0,183 0,191 0,199 0,202 0,206 0,208 0,209 Durchmesserbereich [+/- mm] 0,001 0,003 0,009 0,009 0,009 0,008 0,007 0,006 0,008 0,005 0,006 0,005 0,003 Abstand vom zugespitzten Ende [mm] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Durchmesser [mm] 0,0204 0,0691 0,112 0,137 0,150 0,156 0,159 0,162 0,163 0,164 0,165 0,165 0,166 Durchmesserbereich [+/- mm] 0,022 0,013 0,010 0,011 0,009 0,009 0,008 0,008 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007

Die zugespitzten Borsten können aus jedem Material bestehen, das üblicherweise für zugespitzte Zahnbürstenborsten verwendet wird. Bevorzugt sind die Borsten aus einem Polyester, insbesondere einem Poly(C₂-C₈)alkylenterephthalat hergestellt, wobei das (C₂-C₈)Alkylen unverzweigt ist. Eher bevorzugt sind als Borstenmaterialien Polyethylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polypentylenterephthalat; besonders bevorzugt ist Polybutylenterephthalat.

Der nicht zugespitzte Teil der zugespitzten Borsten kann, wenn er zylindrisch ist, einen Durchmesser von etwa 0,15 bis 0,25, bevorzugt etwa 0,17 bis 0,20 mm aufweisen.

Die nicht zugespitzten Borsten können aus jedem Material bestehen, das üblicherweise für Zahnbürstenborsten verwendet wird. Bevorzugt sind die nicht zugespitzten Borsten aus einem Polyamid, insbesondere aus einem Polyamid, das aus einem unverzweigten (C₂-C₈)-1,ω-Diamin und einer unverzweigten (C₄-C₁₄)-1,ω-Dicarbonsäure hergestellt ist. Eher bevorzugt sind als Borstenmaterialien für die nicht zugespitzten Borsten Polydimethylenadipinamid, Polytrimethylenadipinamid, Polytetramethylenadipinamid, Polypentamethylenadipinamid, Polyhexamethylenadipinamid, Polydimethylendodecanamid, Polytrimethylendodecanamid, Polytetramethylendodecanamid, Polypentamethylendodecanamid und Polyhexamethylendodecanamid. Besonders bevorzugt ist Polyhexamethylendodecanamid.

Die nicht zugespitzten Borsten sind bevorzugt zylinderförmig und weisen dann bevorzugt einen Durchmesser von etwa 0,15 bis etwa 0,20, bevorzugt etwa 0,17 bis etwa 0,19 mm auf.

Der erfindungsgemässe Bürstenkopf kann für eine Handzahnbürste oder für eine elektrische Zahnbürste eingesetzt werden. Dabei werden die auf dem Bürstenkopf angebrachten Borsten entweder durch Handbewegungen, durch Motorantrieb oder durch Schallwellen in Bewegung gesetzt.

Die Herstellung der erfindungsgemässen Bürstenköpfe kann in Analogie zu der Herstellung vorbekannter Bürstenköpfe erfolgen.

Zur Herstellung der Büschel können einseitig oder zweiseitig zugespitzte Borsten verwendet werden.

Die Löcher des Borstenträgers, die zur Aufnahme der Büschel dienen, können vorgängig in jedem beliebigen Winkel α oder β in den Borstenträger gebohrt worden sein, bevorzugt können sie auch direkt bei der Herstellung des Borstenträgers im Spritzguss unter Verwendung von Lochstempeln hergestellt werden. Die Löcher sind bevorzugt von kreisförmigem Querschnitt, um den bevorzugten kreisförmigen Büschelquerschnitt zu ermöglichen.

Wenn zweiseitig zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten in beliebigem Verhältnis gemischt in einem Büschel mitverwendet werden, wird das Büschel bevorzugt mittels eines Ankerplättchens oder einer Schlaufe in einem Loch des Borstenträgers verankert. Dabei werden alle Borsten des sich bildenden Büschels innerhalb des Lochs u-förmig umgebogen, so dass beide Enden jeder Borste aus dem Loch herausragen. Die Löcher sind hier in der Regel nicht durchgängig. Der Anteil der zugespitzten Enden des Büschels ist hier gerade gleich dem verwendeten Anteil an doppelt zugespitzten Borsten.

Wenn einseitig zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten gemischt, oder nur nicht zugespitzte Borsten, in einem Büschel verwendet werden, kann das Büschel einerseits wie vorher beschrieben im Loch verankert oder mittels des bekannten AFT-("anchor free tufting"-)Verfahrens hergestellt werden. Bei diesem Verfahren werden die Borsten in ein Trägerplättchen, das durchgängige Löcher aufweist, eingeführt und die Borsten jedes Büschels werden an der rückseitigen Lochöffung miteinander mittels eines Heizstempels verschweisst. Die Borsten ragen dann aus der frontseitigen Lochöffnung des Trägerplättchens heraus. Das mit den Büscheln versehene Plättchen kann dann in einen Bürstenkopf eingegossen oder eingeschweisst werden. Details dieses Verfahrens sind etwa in der EP-A-0 405 204 beschrieben. Zur Herstellung eines gemischten Besatzes von senkrechten/schräggestellten Büscheln werden bevorzugt mehrere Trägerplättchen verwendet, die zunächst senkrechte Löcher aufweisen, aber nach dem AFT-Einsetzen der Borsten in geeigneten Winkeln aneinander geschweisst werden (siehe auch WO-A-2004/056235). Das so hergestellte zusammengesetzte Trägerplättchen kann wiederum in einen Bürstenkopf eingegossen oder eingeschweisst werden. Der Anteil der zugespitzten Enden im Büschel ist bei der Herstellungsvariante mit Verankerung gleich der Hälfte des eingesetzten Anteils einseitig zugespitzter Borsten; bei Verwendung des AFT-Verfahrens ist er gerade gleich diesem eingesetzten Anteil.

Büschel, die nur nicht zugespitzte Borsten enthalten, werden erfindungsgemäss bevorzugt auf eine einheitliche Höhe getrimmt. Büschel, die zugespitzte und nicht zugespitzte Borsten gemischt, oder nur zugespitzte Borsten, enthalten, werden erfindungsgemäss bevorzugt nicht getrimmt. Zur Herstellung von Prototypen kann das selektive Trimmen der Büschel, die nur nicht zugespitzte Borsten enthalten, am einfachsten mit einer kleinen, spitzen Schere, etwa einer Mikroskopierschere, durchgeführt werden. Im Serienmassstab können die Schritte des Einpflanzens der Büschel mit nur nicht zugespitzte Borsten, des Trimmens und optionalen Verrundens der Borsten dieser Büschel, und schlussendlich des Einpflanzens der schräggestellten Büschel, die ganz oder teilweise aus zugespitzten Borsten bestehen, in der angegebenen Reihenfolge in getrennten, hintereinandergeschaltenen Arbeitsgängen durchgeführt werden. Die Maschinen und verfahrenstechnischen Einzelheiten für jeden Schritt sind dem Fachmann bekannt.

Unter Verweis auf Figuren 1, 2, 3, 4 und 5 werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung geschrieben.

Für diese bevorzugten Ausführungsformen werden Abstände zwischen Büscheln so verstanden, dass auf der Höhe der Borstenfläche des Borstenträgers zwischen den Mittelachsen der beiden Büschel gemessen wird. Des Weiteren werden Abstände "in Längsrichtung des Bürstenkopfs" zwischen zwei Querreihen von Büscheln so verstanden, dass auf der Höhe der Borstenfläche des Borstenträgers in Längsrichtung der Abstand zwischen einer ersten Linie, die die Mittelachsen der Büschel der ersten Querreihe miteinander verbindet, und einer zweiten Linie, die die Mittelachsen der Büschel der zweiten Querreihe miteinander verbindet, gemessen wird. Dies betrifft z.B. den in der Figur 1 gezeigten Abstand d_x. In den Figuren sind die Mittelachsen der Büschel durch gestrichelte Linien angedeutet. Der Abstand "in Längsrichtung des Bürstenkopfs" zwischen einer beliebigen Querreihe von Büscheln und einer Doppelreihe von X-förmig überkreuzten Büscheln ist der Mittelwert aus a) dem Abstand "in Längsrichtung des Bürstenkopfs" zwischen der beliebigen Querreihe und der einen die Doppelreihe bildenden Querreihe, und b) dem Abstand "in Längsrichtung des Bürstenkopfs" zwischen der beliebigen Querreihe und der zweiten die Doppelreihe bildenden Querreihe. Dies betrifft die Abstände d_a, d_b, d_c, d_d, d_e, d_f, d_g, d_h, d_i und d_j, die in den Figuren 2-5 gezeigt sind. Der in den Figuren 2 und 4 gezeigte Abstand d_xx ist der Mittelwert aus a) dem Abstand zwischen der nach vorne schräggestellten Querreihe, die durch ihr Büschel 302 dargestellt ist, und der nach hinten schräggestellten Querreihe, die durch ihr Büschel 303 dargestellt ist, und b) dem Abstand zwischen der nach hinten schräggestellten Querreihe, die durch ihr Büschel 301 dargestellt ist, und der nach vorne schräggestellten Querreihe, die durch ihr Büschel 304 dargestellt ist.

Figuren 1, 4 und 5 veranschaulichen die Definition einiger obiger Messgrössen. Zu der Höhe h_s ist anzumerken, dass es sich um eine mittlere Höhe handeln kann, da die Büschel mit zugespitzten Borsten bevorzugt nicht getrimmt werden und daher die einzelnen darin enthaltenen Borsten unterschiedliche Höhen aufweisen können. Diese Streuung der Borstenhöhe ist in Figur 1 nicht gezeigt. Diese Figur zeigt auch, dass erfindungsgemässe Bürstenköpfe die schräggestellten Büschel nicht zwingend in Form einer x-förmigen überkreuzten Anordnung aufzuweisen brauchen; die schräggestellten Büschelreihen können auch alleine entweder nach vorne oder nach hinten schräggestellt vorhanden sein.

Die Bürstenköpfe umfassen eine oder zwei Doppelreihen von sich x-förmig überkreuzenden Büscheln mit zugespitzen Borsten. Diese Doppelreihen werden je von einer ersten Querreihe von nach hinten schräggestellten Büscheln mit zugespitzten Borsten und einer zu dieser ersten Querreihe in Richtung des Griffteils in einem Abstand d_x benachbarte zweite Querreihe von nach vorne schräggestellten, gegenüber den Büscheln der ersten Querreihe in Querrichtung versetzten Büscheln mit zugespitzten Borsten gebildet (Figuren 2 und 3). Der Abstand d_x zwischen der nach vorne und der nach hinten schräggestellten Büschelreihe beträgt 0,7 bis 1,3 mm, eher bevorzugt 0,9 bis 1,1 mm und besonders bevorzugt etwa 1,0 mm. Die Höhe h_s der schräggestellten Büschel beträgt 13,0 bis 14,0 mm und bevorzugt etwa 13,5 mm.

Noch eher bevorzugt umfasst der Bürstenkopf zusätzlich Querreihen von senkrecht aus der Borstenfläche herausragenden Büscheln mit nicht zugespitzten Borsten, dergestalt, dass an jede Doppelreihe von x-förmig überkreuzten Büscheln je eine senkrechte Querreihe in Längsrichtung zum Griffteil hin und je eine weitere senkrechte Querreihe in Längsrichtung zum Kopfteil hin angrenzt.

Wenn genau zwei Doppelreihen von X-förmig überkreuzten Büscheln vorhanden sind (Figur 2), sind diese bevorzugt in einem Abstand d_xx in Längsrichtung von etwa 8,0 bis 10,0 mm, eher bevorzugt 8,5 bis 9,5 mm und besonders bevorzugt etwa 8,9 mm voneinander getrennt. Von den besagten Querreihen von senkrechten Büscheln, die an die Doppelreihen angrenzen (insgesamt dann vier senkrechte Querreihen), liegen zwei davon zwischen den Doppelreihen in Form einer ersten und zweiten mittleren Querreihe, und die anderen zwei liegen ausserhalb der beiden Doppelreihen und bilden eine innere Querreihe (in Richtung des Griffteils 11) und eine äussere Querreihe (in Richtung des Kopfteils 12). Der Abstand d_a zwischen den Doppelreihen von X-förmig überkreuzten Borsten und den mittleren Querreihen beträgt bevorzugt 2,5 bis 4,0 mm, eher bevorzugt 3,0 bis 3,5 mm und besonders bevorzugt etwa 3,2 mm. Die bevorzugt getrimmte Höhe h_a der Büschel der besagten mittleren Querreihen beträgt bevorzugt 9,0 bis 11,0 mm, eher bevorzugt 9,5 bis 10,5 mm und besonders bevorzugt etwa 10,0 mm. Der Abstand d_b der besagten inneren und äusseren Querreihe von der jeweiligen Doppelreihe beträgt bevorzugt 2,5 bis 3,5 mm, eher bevorzugt 2,7 bis 3,3 mm und besonders bevorzugt etwa 3,0 mm. Die bevorzugt getrimmte Höhe h_b der Büschel der besagten inneren und äusseren Querreihen beträgt bevorzugt 9,0 bis 11,0 mm, eher bevorzugt 9,5 bis 10,5 mm und besonders bevorzugt etwa 10,0 mm.

Wenn genau eine Doppelreihe von X-förmig überkreuzten Büscheln vorhanden ist (Figur 3), bilden die besagten beiden Querreihen von senkrechten Büscheln, die an die Doppelreihe angrenzen, eine innere Querreihe, die in Richtung des Griffteils 11 in einem Abstand d_e von der Doppelreihe beabstandet ist, und eine äussere Querreihe, die in Richtung des Kopfteils 12 in einem Abstand d_f von der Doppelreihe beabstandet ist. Die Abstände d_e und d_f betragen bevorzugt 3,0 bis 4,5 mm und eher bevorzugt 3,0 bis 4,0 mm. Besonders bevorzugt ist d_e etwa 3,2 mm und d_f etwa 3,1 mm. Die bevorzugt getrimmte Höhe h_ef der Büschel der inneren und äusseren Querreihe beträgt bevorzugt 9,0 bis 11,0, eher bevorzugt 9,0 bis 10,0 und besonders bevorzugt etwa 10,0 mm.

Eine erste besonders bevorzugte Ausführungsform des Bürstenkopfs der Erfindung (Figuren 1, 2 und 4) weist eine erste Doppelreihe von schräggestellten, x-förmig überkreuzten Borstenbüscheln auf, deren Borsten zugespitzt und nicht getrimmt sind. Sie ist durch eine erste Querreihe von nach drei nach hinten schräggestellten Borstenbüscheln (dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 301) und eine zweite Querreihe von zwei nach vorne schräggestellten Büscheln (dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 302) gebildet. Der Abstand d_x, den die beiden die besagte Doppelreihe bildenden Querreihen in Längsrichtung des Bürstenkopfes voneinander haben, beträgt etwa 1 mm. Die Höhe h_s der schräggestellten Büschel beträgt etwa 13,5 mm, und die Winkel α bzw. β, in dem die nach vorne bzw. nach hinten schräggestellten Büschel geneigt sind, betragen etwa +8° bzw. etwa -8° (Definitionen von d_x, h_s, α und β gemäss Figur 1). In einem Abstand d_xx in Richtung des Kopfteils 12 von etwa 8,9 mm zur soeben beschriebenen ersten Doppelreihe ist eine zweite, gleiche Doppelreihe von x-förmig überkreuzten Büscheln angeordnet. Sie wird von einer dritten Querreihe von zwei nach hinten schräggestellten Büscheln (dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 303) und einer vierten Querreihe von drei nach vorne schräggestellten Büscheln (dargestellt durch ihr vorderstes Büschel 304) gebildet. Bei den vier Querreihen, die die beiden Doppelreihen bilden, betragen die Abstände zwischen den Büscheln in Querrichtung etwa 4,5 mm. In einem Abstand d_a in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin von etwa 3,2 mm von der ersten Doppelreihe ist eine erste mittlere Querreihe von vier senkrechten Büscheln mit nicht zugespitzten und auf einheitliche Höhe h_a getrimmten Borsten vorhanden. In einem Abstand d_a in Längsrichtung zum Griffteil 11 hin von etwa 3,2 mm von der zweiten Doppelreihe ist eine zweite mittlere Querreihe von vier senkrechten Büscheln mit nicht zugespitzten und auf einheitliche Höhe h_a getrimmten Borsten vorhanden. In diesen mittleren Querreihen betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung etwa 2,9 mm und die Höhe h_a etwa 10,0 mm. In einem Abstand d_b von etwa 3,0 mm von der ersten Doppelreihe in Längsrichtung des Bürstenkopfs zum Griffteil 11 hin ist eine innere Querreihe von vier senkrecht vom Bürstenkörper aufragenden Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_b getrimmten Borsten angeordnet. In einem Abstand d_b in Längsrichtung des Bürstenkopfs zum Kopfteil 12 hin von etwa 3,0 mm von der zweiten Doppelreihe ist eine äussere Querreihe von vier senkrecht vom Bürstenkörper aufragenden Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_b getrimmten Borsten angeordnet. In dieser inneren und äusseren Querreihe betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung etwa 2,3 mm und die Höhe h_b der Büschel etwa 10 mm. In Längsrichtung des Bürstenkopfs in einem Abstand d_c zum Griffteil 11 hin von etwa 5,5 mm zur ersten Doppelreihe ist eine innerste Querreihe von drei senkrechten Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_cd getrimmten Borsten angeordnet. In Längsrichtung des Bürstenkopfs zum Kopfteil 12 hin in einem Abstand d_d von etwa 5,4 mm zur zweiten Doppelreihe ist eine äusserste Querreihe von drei senkrechten Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_cd getrimmten Borsten angeordnet. Die Höhe h_cd der Büschel der innersten und äussersten Querreihe beträgt etwa 11 mm und ihr Abstand voneinander in Querrichtung etwa 2,3 mm. Dies ergibt einen Besatz von insgesamt 32 Büschel (10 schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten, 16 senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten Borsten, und 6 senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten, aber gegenüber den vorherigen 16 Büscheln etwas erhöhten Büscheln nahe dem Griffteil 11 und beim Kopfteil 12). Alle Borsten weisen über ihre gesamte Länge einen kreisförmigen Querschnitt auf; die zugespitzten Teile der zugespitzten Borsten sind also Rotationskörper. Der Durchmesser D_n aller nicht zugespitzten Borsten und der maximale Durchmesser D_z aller zugespitzten Borsten beträgt etwa 0,175 mm. Alle Büschel sind von kreisförmigem Querschnitt; der Durchmesser aller Büschel beträgt etwa 1,7 mm.

Analog zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können weitere Bürstenköpfe wie in der folgenden Tabelle 5 beschrieben ausgestaltet sein. In diesen weiteren Ausführungsformen sind alle numerischen Parameter, die nicht angegeben sind, wie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Die Bedeutung der Variablen in den Spaltenköpfen ist gleich wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Die Spalte "Besatz_cd" gibt den Typ der Borsten in den Büscheln der besagten innersten und äussersten Querreihe an: "n" bedeutet "nicht zugespitzt, auf einheitliche Höhe getrimmt" und "z" bedeutet "zugespitzt". Ausführungsform Nr. h_a h_b h_cd Besatz_cd h_s D_n D_z (mm) (mm) (mm (mm) (mm) (mm) 2 10 10 11,15 n 11,4 0,175 0,175 3 10 10 10 n 11,4 0,175 0,175 4 10 10 11 n 12,5 0,175 0,175 5 9 9 10 n 11,5 0,175 0,175 6 9 9 10 n 11,5 0,15 0,175 7 10 10 11,8 z 11,4 0,175 0,175 8 9 9 11,5 z 11,5 0,175 0,175 9 9 9 11,5 z 11,5 0,15 0,175 10 10 10 11,5 z 11,5 0,15 0,175 11 10 10 11,5 z 12,5 0,175 0,175

Unter Verweis auf Figuren 1, 3 und 5 wird eine weitere besonders bevorzugte, zwölfte Ausführungsform des Bürstenkopfs der Erfindung beschrieben. Dieser Bürstenkopf weist eine erste Doppelreihe von schräggestellten und zugespitzten, sich x-förmig überkreuzenden Borstenbüscheln, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, auf (dargestellt durch die vordersten Büschel 301, 302). Die nach hinten schräggestellte Querreihe (Büschel 301) weist zwei Büschel im Abstand in Querrichtung von etwa 4,6 mm auf und die nach vorne schräggestellte Reihe (Büschel 302) weist drei Büschel in einem Abstand in Querrichtung von ebenfalls je etwa 4,6 mm auf. Der Abstand d_x zwischen der nach hinten und der nach vorne schräggestellten Querreihe in Längsrichtung des Bürstenkopfes beträgt etwa 1 mm. Die Höhe h_s der schräggestellten Büschel beträgt etwa 13,5 mm, und die Winkel α bzw. β, in dem die nach vorne bzw. nach hinten schräggestellten Büschel geneigt sind, betragen etwa +8° bzw. etwa -8° (Definitionen von d_x, h_s, α und β gemäss Figur 1). In einem Abstand d_e von etwa 3,2 mm in Längsrichtung zum Griffteil 11 hin von der ersten Doppelreihe ist eine innere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_ef getrimmten Borsten angeordnet. In einem Abstand d_f von etwa 3,1 mm in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin von der ersten Doppelreihe ist eine äussere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_ef getrimmten Borsten angeordnet. In der inneren und äusseren Querreihe betragen die Abstände der Büschel voneinander in Querrichtung etwa 2,9 mm und die Höhen h_ef etwa 10 mm. In einem Abstand d_g von etwa 5,7 mm in Längsrichtung zum Griffteil 11 hin von der ersten Doppelreihe ist eine weitere innere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_gh getrimmten Borsten angeordnet. In einem Abstand d_h von etwa 5,6 mm in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin von der ersten Doppelreihe ist eine weitere äussere Querreihe von vier Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_gh getrimmten Borsten angeordnet. I der weiteren inneren Querreihe und der weiteren äusseren Querreihe betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung etwa 2,9 mm und die Höhe h_gh etwa 11 mm. In einem Abstand d_i von etwa 8,2 mm in Längsrichtung zum Griffteil 11 hin von der ersten Doppelreihe ist eine innerste Querreihe von drei Büscheln mit nicht zugespitzen, auf eine einheitliche Höhe h_ij getrimmten Borsten angeordnet. In einem Abstand d_j von etwa 8,0 mm in Längsrichtung zum Kopfteil 12 hin von der ersten Doppelreihe ist eine äusserste Querreihe von drei Büscheln mit nicht zugespitzten, auf eine einheitliche Höhe h_ij getrimmten Borsten angeordnet. In der innersten und äussersten Querreihe betragen die Abstände der Büschel in Querrichtung etwa 2,4 mm und die Höhe h_ij etwa 11,5 mm. Dies ergibt einen Besatz von insgesamt 27 Büschel (5 schräggestellte Büschel mit zugespitzten Borsten, 8 senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten Borsten, 8 senkrechte Büschel mit nicht zugespitzten, aber gegenüber den vorherigen 8 Büscheln etwas erhöhten Büscheln, und 6 senkrechte, noch etwas weiter erhöhte Büschel mit nicht zugespitzten Borsten benachbart zum Griffteil 11 und beim Kopfteil 12). Alle Borsten weisen über ihre gesamte Länge einen kreisförmigen Querschnitt auf; die zugespitzten Teile der zugespitzten Borsten sind also Rotationskörper. Der Durchmesser D_n aller nicht zugespitzten Borsten und der maximale Durchmesser D_z aller zugespitzten Borsten beträgt etwa 0,175 mm. Alle Büschel sind von kreisförmigem Querschnitt; der Durchmesser aller Büschel beträgt etwa 1,7 mm.

Zu der vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsform analog können weitere Bürstenköpfe wie in der folgenden Tabelle 6 beschrieben ausgestaltet sein. In diesen weiteren Ausführungsformen sind alle numerischen Parameter, die nicht angegeben sind, gleich wie in der vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsform. Die Bedeutung der Variablen in den Spaltenköpfen ist gleich wie bei der vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsform. Ausführungsform Nr. h_ef h_gh h_ij h_s D_n D_z (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 13 10 11 11,5 11,4 0,175 0,175 14 10 11 11,5 12,5 0,175 0,175 15 9 10 10,5 11,5 0,175 0,175 16 9 10 10,5 11,5 0,15 0,175 17 9 9 10 11,5 0,15 0,175 18 10 10 11 12,5 0,175 0,175

In den Figuren 6, 7 bzw. 8 sind die Reinigungsleistungen, die mit verschiedenen Bürstenköpfen bei horizontaler, vertikaler bzw. kreisförmiger Reinigungsbewegung erzielt wurden, gezeigt. Bei diesen Tests wurden die Zähne eines Modells eines Oberkiefer-Sextanten (mit 3 Backenzähnen, 2 Vorbackenzähnen und 1 Schneidezahn) zunächst schwarz eingefärbt und dann mit einer Titandioxidpaste (25 g/v in 26%igem Ethanol) weiss übertüncht. Nach einem standardisierten Bürstvorgang mit den zu testenden Bürstenköpfen von 1 min Dauer mit 2,45 Newton Anpresskraft wurde der Prozentsatz der Zahnflächen, der von der Titandioxidpaste befreit worden war, bestimmt. Bei der horizontalen Reinigung bestand der standardisierte Bürstvorgang aus 60 Hin- und Herbewegungen mit einer Amplitude von 30 mm; bei der vertikalen Reinigung bestand er aus 60 Auf- und Abwärtsbewegungen mit einer Amplitude von 8 mm; und bei der kreisförmigen Reinigung bestand er aus 60 Kreisen mit Radius von 4 mm bei gleichzeitigen 16 horizontalen Hin- und Herbewegungen mit Amplitude von 30 mm.

Es wurden für jeden getesteten Bürstenkopftyp und jeden der drei Reinigungstests 4 Exemplare des Bürstenkopfs an je 4 Oberkiefer-Sextanten getestet. Die Mittelwerte der totalen erzielten Reinigungsleistungen für den horizontalen, vertikalen bzw. kreisförmigen Reinigungstest (in Prozent der gereinigten Zahnfläche, mit Streuung) sind in den Figuren 6, 7 bzw. 8 angegeben. Auf der x-Achse der drei Figuren sind die Nummern der vorstehend beschriebenen Bürstenköpfe angegeben; mit "Vergleich" ist die entsprechende Reinigungsleistung des Bürstenkopfs einer vorbekannten, durch die Anmelderin vertriebenen Bürste (Elmex Inter X Medium) aufgeführt.