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Patent Searching and Data


Title:
BRUSH BRISTLE, METHOD FOR MAKING SAME AND BRUSH COMPRISING SUCH BRUSH BRISTLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/003544
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns brush bristle designed for brushes or paint brushes, made by cutting an extruded monofilament yarn at the desired length, and tapered into a pointed tip at its useful end. Said brush bristle is characterised in that it consists of at least two co-extruded plastic components and it has a stem made of soft and elastic plastic material and a core made of a plastic material harder than the material of the stem, the core projecting with the stem at the useful end to form the pointed tip. Said hair brush may also comprise a rigidifying sleeve sheathing the stem. The invention also concerns a method for making such brush bristles.

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Inventors:
WEIHRAUCH GEORG (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/006688
Publication Date:
January 18, 2001
Filing Date:
July 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
CORONET WERKE GMBH (DE)
WEIHRAUCH GEORG (DE)
International Classes:
A46D1/00; A46D1/04; B29C48/16; D01D5/34; D01F8/12; D01F8/14; (IPC1-7): A46D1/00
Domestic Patent References:
WO1998026117A11998-06-18
WO1997025902A11997-07-24
WO1994010539A11994-05-11
WO1999024649A11999-05-20
Foreign References:
US4263691A1981-04-28
FR1070805A1954-08-17
DE19748733A11999-05-06
US5791740A1998-08-11
GB2325401A1998-11-25
US3016554A1962-01-16
US5466505A1995-11-14
US5032456A1991-07-16
DE9012603U11992-01-09
EP0596633A11994-05-11
EP0444436A21991-09-04
EP0346646A21989-12-20
Attorney, Agent or Firm:
Lichti, Heiner (Postfach 41 07 60 Karlsruhe, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Borste für Bürsten oder Pinsel, die durch Ablängen ei nes extrudierten Monofils hergestellt und zu ihrem nut zungsseitigen Ende hin zu einer Art Spitze verjüngt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Borste (1) aus we nigstens zwei koextrudierten KunststoffKomponenten be steht und einen Schaft (6) aus einem weichen, elasti schen Kunststoff und einen Kern (5) aus einem demgegen aber härteren, biegsamen Kunststoff aufweist, wobei der Kern den Mantel am nutzungsseitigen Ende (2) unter Bil dung der Spitze (4) überragt.
2. Borste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Schaft (6) von einem Mantel (7) aus einem den Schaft (6) versteifenden Kunststoff umgeben ist.
3. Borste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (6) aus einem gummielastischen Kunst stoff besteht.
4. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaft (6) aus einem Elastomer ebsteht.
5. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaft (6) und/oder der Man tel (7) konisch zur Spitze (4) des Kerns (5) zulaufen.
6. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kern (5) konisch zugespitzt ist.
7. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kern (5) und der Schaft (6) axial gegeneinander verschiebbar sind.
8. Borste nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaft (6) und der Mantel (7) axial gegeneinander verschiebbar sind.
9. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kern (6) an seiner Spitze (20) verrundet ist.
10. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kern (5) aus einem thermoplasti schen Kunststoff, Polyamid oder Polyester und der Schaft (6) aus einem thermoplastischen Elastomer be steht.
11. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Mantel (7) aus einem thermopla stischen Kunststoff, Polyamid oder Polyester besteht.
12. Borste nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich net, daß der thermoplastische Kunststoff Polyamid, Po lyethylen, Polypropylen oder ein Polyester ist.
13. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Borste (1) auf einer Teillänge von bis zu 2mm konisch zuläuft.
14. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Borste (1) auf einer Teillänge von 0,1 bis 1mm konisch zuläuft.
15. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der Durchmesser des Kerns (5) am spitzen Ende (4) 0,01 bis 0,03mm beträgt.
16. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß wenigstens der Kern (5) im Bereich seines freiliegenden Endes (4) einoder mehrfach ge spalten und vom Ende her aufspreizbar ist.
17. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß wenigstens der Kern (5) im Bereich seines freiliegenden Endes (4) mit Abstand diesem ein oder mehrfach gespalten ist und der gespaltene Bereich sich bei Druck auf das Ende elastisch auswölbt.
18. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kern (27) aus zwei oder mehr dün nen Monofilen (25) besteht.
19. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, daß sie im Querschnitt eine sich von in nen nach außen ändernde Materialstruktur aufweist.
20. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, daß sie im Kern (5) eine Materialstruktur mit hoher Elastizität und Abriebfestigkeit und im Man tel (7) eine hohe Biegesteifigkeit aufweist.
21. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, daß sie durch Koextrudieren von Schaft (6), Kern (5) und gegebenenfalls Mantel (7) her gestellt ist.
22. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, daß sie durch Aufextrudieren des Man tels (7) auf den Schaft (6) mit koextrudiertem Kern (5) hergestellt ist.
23. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, daß sie zumindest im Bereich des weichen Schaftes (6) eingelagerte, abrasive Mittel aufweist.
24. Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge kennzeichnet, daß wenigstens der Schaft (6) und der Kern (5) verschiedenfarbig sind.
25. Verfahren zur Herstellung von Borsten nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Borste oder ein sie bildendes Monofil oder ein Ab schnitt eines solchen Monofils durch Schleifen konifi ziert wird, indem sie mit Abstand vom freien Ende ein gespannt und etwa unter dem Konuswinkel gegenüber einer umlaufenden Schleiffläche angestellt und mit dem Kern auf der Schleiffläche abgestützt wird.
26. Verfahren nach Anspruche 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Borste mit dem Kern und dem Mantel auf der Schleiffläche abgestützt wird.
27. Verfahren zur Herstellung von Borsten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und der Schaft relativ zueinander axial verschoben wer den, bis der Kern mit einer Teillänge den Schaft aber ragt.
28. Verfahren zur Herstellung einer Borste nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel und der Schaft relativ zueinander axial verscho ben werden, bis der Schaft mit einer zylindrischen Teillänge den Mantel überragt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28 zur Her stellung von Borsten mit gestuft angeordnetem Kern und Schaft und/oder Mantel, wobei wenigstens der Schaft und/oder der Mantel auf einer Teillänge konisch ausge bildet sind.
30. Bürste, insbesondere Zahnbürste mit einem Borstenträger und einem daran befestigten Borstenbesatz aus einzelnen oder zu Bündeln oder Gruppen zusammengefaßten Borsten, dadurch gekennzeichnet, daß der Borstenbesatz zumindest teilweise aus Borsten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 besteht.
31. Bürste nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 nur in abgegrenzten Bereichen des Borstenbesatzes angeord net sind.
32. Bürste, insbesondere Zahnbürstenkopf für angetriebene Zahnbürsten mit einem Borstenträger und einem daran be festigten Borstenbesatz aus einzelnen oder zu Bündeln oder Gruppen zusammengefaßten Borsten, dadurch gekenn zeichnet, daß der Borstenbesatz zumindest teilweise aus Borsten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 besteht.
33. Bürste nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 nur in abgegrenzten Bereichen des Borstenbesatzes angeord net sind.
34. Bürste nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeich net, daß die Borsten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 die übrigen Borsten des Borstenbesatzes überra gen.
Description:
Borste, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Bürste mit solchen Borsten Die Erfindung betrifft eine Borste für Bürsten oder Pinsel, die durch Ablängen eines extrudierten Monofils hergestellt und zu ihrem nutzungsseitigen Ende hin zu einer Art Spitze verjüngt ist, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Ferner betrifft die Erfindung eine Zahnbürste und einen Zahnbürstenkopf mit solchen Borsten.

Bei der Zahnreinigung und Zahnpflege hängt die Wirksamkeit der Zahnbürste neben der Putzdauer maßgeblich von Aufbau und Wirkung der Borsten ab. Es wird deshalb bei der Ent- wicklung von Zahnbürsten dem Borstenmaterial und der Bor- stengeometrie, wie auch der Zusammenstellung der Borsten innerhalb des Borstenbesatzes große Aufmerksamkeit gewid- met. Der Borstenbesatz bzw. die ihn bildenden Borsten sol- len bei der Zahnpflege mehrere Funktionen erfüllen. Zum ei- nen müssen sie die sphärischen Seitenflächen an der Innen- und Außenseite der Zähne mit ihren stark variierenden Krüm- mungen erfassen und muß eine ausreichende Aktion mit den nutzungsseitigen Borstenenden und/oder dem Borstenmantel erfolgen. Zum andern sollten zumindest einzelne Borsten des Borstenbesatzes in die Interdentalräume wiederum von der Innen-und Außenseite des Gebisses eindringen können und schließlich sollen die Borsten auch eine Massagewirkung auf das Zahnfleisch und insbesondere den Zahnfleischrand aus- üben. Soweit es die Reinigung der Zähne selbst und der

Interdentalräume betrifft, geht es in Verbindung mit den eingesetzten Zahnpflegemitteln nicht nur darum, den Ansatz von Plaque zu verhindern, sondern vorhandene Plaque auch zu entfernen. Dabei steht vor allem die Kariesvorbeugung im Vordergrund.

Zahnmedizinische Untersuchungen haben gezeigt, daß in Län- dern mit ausgeprägter Kariesprophylaxe Karies an freien und approximalen glatten Zahnflächen vergleichsweise selten auftritt. Der Grund ist darin zu sehen, daß diese Flächen mit den üblichen Hilfsmitteln zur Mundhygiene, nämlich Zahnreinigungsgeräten, wie Zahnbürsten, Zahnseide etc. gut erreichbar und zu reinigen sind, und daß auch prophylak- tisch wirkende Zahnpflegemittel, die beispielsweise Fluori- de enthalten, problemlos an diese Flächen heran-und dort zur Wirkung gebracht werden können.

Etwa 80 % der Kariesbildung hat nach neueren Untersuchungen aber seinen Ursprung in den sogenannten Zahnfissuren, die insbesondere an den Kauflächen der Molaren und Prämolaren zu finden sind, weshalb diese auch weit häufiger und mit größerer Intensität von Karies befallen werden. Diese spaltartigen Fissuren mit sehr engen Querschnitten stellen ein eigenes ökologisches System dar, das mit herkömmlichen Zahnbürsten schlecht oder überhaupt nicht erreichbar ist, so daß sich karieserzeugende Plaque dort ungestört entwik- keln kann. Auch Zahnpflegemittel gelangen dort nur unzurei- chend hin. Hinzu kommt, daß der Zahnschmelz im Grund der Fissuren nur sehr dünn und schlecht mineralisiert ist, wo- durch die Kariesbildung an diesen Stellen noch gefördert wird.

In der modernen Zahnmedizin werden die Fissuren nach ihrer geometrischen Form in U-, V-und I-förmige Fissuren klassi- fiziert, die etwa 93 % der untersuchten Fissuren repräsen-

tieren. Daneben treten mit einem erheblich geringeren Pro- zentsatz von etwa 7 % noch sogenannte ampullenförmige Fis- suren auf. Bei diesen Fissuren verengt sich die Spaltweite trichterförmig bis zu einer engsten Stelle und weitet sich dann wieder sackförmig auf. Hinzu kommt, daß alle Fissuren in Längserstreckung noch gekrümmt sind und häufig die Trichterachse gekippt oder gekrümmt ist. Ein Reinigen die- ser Fissuren würde also extrem dünne Borsten erfordern, die aber wegen mangelnder Biegesteifigkeit beim geringsten Wi- derstand ausweichen würden. Auch auf anderen Gebieten, z. B. bei Kosmetikpinseln oder-bürsten, sind feine dünne Borsten bzw. solche mit fein ausgezogenen Enden erwünscht.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE 90 12 603 U), die Borsten an ihren Enden zu konifizieren und den Borstenbe- satz einer Zahnbürste zumindest teilweise mit solchen Bor- sten auszustatten, um insbesondere auch die Interdentalräu- me und stark verworfene Oberflächenstrukturen zu erreichen.

Bei einer bekannten Zahnbürste mit ähnlichem Borstenaufbau (EP 0 596 633) geht es insbesondere darum, bei einem engen Borstenstand und entsprechender Stabilität der Bündel im Bereich der Borstenenden eine höhere Flexibliltät zu errei- chen, um insbesondere eine Reinigung im Bereich des Gingi- varandes zu gewährleisten, ohne die Gingiva zu verletzen.

Ferner sind Borsten bekannt (WO 99/24649), die an ihren En- den zu Flaggen ("flags") aufgefasert sind, womit in erster Linie eine Verstärkung der Borstenaktion aufgrund der Ver- vielfachung der Borstenenden und eine Einwirkung der ein- zelnen Borsten über die Flaggen auf einen größeren Flächen- bereich angestrebt wird.

Es ist weiterhin bekannt, Borsten dadurch zuzuspitzen, daß sie in ein Lösungsmittel eingetaucht und-wie beim Tauch- lackieren-langsam herausgezogen werden. Dabei wird der Kunststoff der Borste gelöst. Da das Borstenende am

längsten in dem Lösungsmittelbad verbleibt, entstehen Bor- sten mit spitzen Enden. Das Verfahren ist teuer und umwelt- belastend. Zudem läßt sich die Spitzenbildung nicht exakt steuern, so daß jede Borste eine andere Endengeometrie und damit ein anderes Biege-und Verschleißverhalten zeigt.

Es ist weiterhin bekannt, Monofile pulsierend zu extrudie- ren, so daß ein Monofil mit variierendem Durchmesser erhal- ten wird. Im Bereich der Einschnürungen wird das Monofil geschnitten, so daß Borsten mit sich verjüngendem Ende er- halten werden. Da eine pulsierende Extrusion jedoch nicht mit so hoher Frequenz möglich ist, wie es aufgrund der für viele Anwendungszwecke kurzen Borstenlänge notwendig wäre, fällt sehr viel Verschnitt an. Im übrigen ist auch hier die Endenausbildung unregelmäßig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Borste mit sich verjüngendem Borstenende vorzuschlagen, die gleichwohl eine ausreichende Biegesteifigkeit bei guter Aktion des Borstenendes aufweist. Ferner soll die Borste so ausgebil- det sein, daß sie verfahrenstechnisch mit reproduzierbaren Eigenschaften herstellbar ist.

Eine solche Borste zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß sie aus wenigstens zwei koextrudierten Kunststoff- Komponenten besteht und einen Schaft aus einem weichen, elastischen Kunststoff und einen Kern aus einem demgegen- über härteren, biegsamen Kunststoff aufweist, wobei der Kern den Mantel am nutzungsseitigen Ende unter Bildung der Spitze überragt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Borste weist eine ausge- prägte Verjüngung auf, die es gestattet, mit dem Ende in enge Spalte, z. B. in die Fissuren von Zähnen bis auf den Fissurengrund, einzudringen und durch elastisches Abbiegen

eine Aktion sowohl an der Fissurenwandung, als auch am Fis- surengrund zu ermöglichen. Dabei verleiht der Kern der Bor- ste eine ausreichende Biegesteifigkeit bei gleichwohl guter Elastizität. Der weiche, vorzugsweise gummielastische Schaft wirkt aufgrund seines höheren Reibungswertes ähnlich einem Radiergummi. Mit ihm wird eine flächige Reinigungs- wirkung erzielt, zumal sich das weiche Material Unebenhei- ten gut anpaßt.

Der Grad der Verjüngung und deren Länge sind so aufeinander abgestimmt, daß das Borstenende nicht schon bei geringstem Widerstand abbiegt und dadurch wirkungslos würde. Auch wird das verjüngte Borstenende von dem Borstenschaft so geführt, daß es in enge Spalte, z. B. Fissuren, eindringen kann, ohne daß sich die Borste selbst frühzeitig abbiegt. Mit der er- findungsgemäßen Borste lassen sich auch Medien, z. B. Kosme- tika, Lippgloss, Eyeliner etc. sehr exakt auftragen.

In bevorzugter Ausführung ist der weich-elastische Schaft ferner von einem Mantel aus einem den Schaft versteifenden Kunststoff umgeben.

Auf diese Weise können die Kunststoffe für den Kern und den Schaft vornehmlich im Hinblick auf die von ihnen zu erzie- lenden Wirkungen abgestimmt werden, während der Mantel der Borste die erforderliche Biegesteifigkeit verleiht. Beim Abbiegen der Borste kann der Mantel zusätzlich reinigende oder polierende Wirkung entfalten.

Wie bereits angedeutet, besteht der Schaft vorzugsweise aus einem gummielastischen Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer.

In weiterhin bevorzugter Ausführung laufen der Schaft und/oder der Mantel konisch zur Spitze des Kerns zu, womit

das Biegeverhalten des Borstenendes durch den Konuswinkel definiert eingestellt werden kann.

In weiterhin vorteilhafter Ausführung ist auch der Kern ko- nisch zugespitzt, um auch dessen Biegeverhalten aber die Konuslänge vorzugeben.

In einer anderen Variante oder zusätzlich zur Konizität kann der Kern im Schaft axial verschiebbar angeordnet sein, um die den Schaft überragende freie Länge des Kerns dem je- weiligen Einsatzzweck anpassen zu können.

Mit dem gleichen Ziel können der Schaft und der Mantel re- lativ zueinander axial verschiebbar sein, um eine gestufte Mehrkomponentenborste zu verwirklichen. Mit beiden vorge- nannten Ausführungsformen mit Mantel, Schaft und Kern las- sen sich deren unterschiedliche, durch Material und Geome- trie im wesentlichen bestimmte Eigenschaften im Bereich des Borstenendes zur Wirkung bringen.

Der Kern kann an seiner Spitze rund sein, um bei kurzer freier Länge eine zu starke Aktion zu vermeiden.

In einer bevorzugten Ausführung besteht der Kern und der Mantel aus einem thermoplastischen Kunststoff, während der Schaft vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist. Als thermoplastische Kunststoffe kommen vor allem Polyamide, Polyester, aber auch Polyethylen oder Po- lypropylen in Frage.

Die vorgenannten Kunststoffe lassen sich gut durch Extrusi- on bzw. Koextrusion zu Endlosmonofilen verarbeiten, von de- nen die Borsten auf WunschmaB zugeschnitten werden.

Die Konizität bzw. die Länge des konischen Endes kann auf den Einsatzzweck und-aus Stabilitätsgründen-den Quer- schnitt der Borste abgestimmt werden.

So kann die Verjüngung auf einer Länge bis maximal 2mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,1 und 1,00mm vor- gesehen sein, wobei der kleinste Durchmesser im Bereich des äußersten Endes im Bereich von 0,01 bis 0,03mm liegen soll- te. In einem Abstand von 0,6mm bis ca. 1mm von der Borsten- spitze kann sich dann der Borstendurchmesser progressiv auf das übliche Maß vergrößern.

In weiterhin vorteilhafter Weise ist wenigstens der Kern im Bereich seines freien Endes ein-oder mehrfach gespalten, so daß sich das Borstenende bei Auftreffen auf einen Wider- stand entlang der Spalten elastisch abbiegend aufspreizt. dadurch wird insbesondere bei ampullenförmigen Fissuren ei- ne Aktion auch an den Wandungen der ampullenförmigen Erwei- terung erzielt, die zudem durch die reibende Wirkung des Schaftes unterstützt wird. Monofile Borsten ähnlicher Art, die eine orientierte Aufspreizung ermöglichen, sind bei- spielsweise in der WO 99/24649 beschrieben. Die erfindungs- gemäße Borste zeichnet sich demgegenüber durch noch dünnere "flags"aus, die aufgrund ihrer Einbindung in den Schaft gleichsam bandagiert sind. Für die Herstellung des Kerns kommen grundsätzlich die in der WO 99/24649 beschriebenen Verfahrenstechniken in Frage.

Gemäß einer anderen Ausführung ist wenigstens der Kern der Borste mit Abstand von seinem Ende ein-oder mehrfach ge- spalten, so daß beim Auftreffen des Borstenendes auf einen Widerstand nur der gespaltene Bereich unter Beibehaltung des geschlossenen Endes sich durch Stauchen bauchartig aus- wölbt. Auch hierbei handelt es sich um einen elastischen Vorgang mit entsprechender Rückstellkraft. Durch die

Ausbauchung wird der Querschnitt erweitert und ergibt sich insbesondere wiederum in ampullenförmigen Fissuren eine Wirkung durch die gekrümmten Borstenabschnitte und die Kan- ten an den Spalten.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Kern aus zwei oder mehr Monofilen besteht, deren freie Enden ähnlich Fasern wirken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Borste im Querschnitt eine sich von innen nach außen ändernde Materialstruktur aufweist. Diese kann durch Koex- trudieren verschiedener Materialien oder aber auch durch gezielte Einlagerung von Füllstoffen, z. B. Farbpigmenten, im äußeren Bereich verwirklicht werden.

Dabei empfiehlt es sich, im Kern eine Materialstruktur mit hoher Elastizität und Abriebfestigkeit und im Mantel eine hohe Biegesteifigkeit vorzusehen. Die erfindungsgemäße Bor- ste wird vorzugsweise durch Koextrudieren von Kern und Schaft, gegebenenfalls auch Mantel als Mehrkomponenten- Filament hergestellt. Statt dessen kann der Mantel auch auf ein Koextrudat von Schaft und Kern aufextrudiert werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Borste zumindest im Bereich des weichen Schaftes eingelagerte, abrasive Mittel auf, um die"radierende"Reinigungswirkung noch durch eine abtragende Wirkung zu unterstützen.

Ferner sind zumindest der Schaft und der Kern verschieden- farbig ausgebildet, um die ihnen zugewiesenen Wirkungen zu visualisieren. Zugleich kann auf diese Weise eine Art Ver- schleißanzeige verwirklicht werden, da sich der verjüngte Kern in der Regel vor dem weichen Schaft abnutzen wird und so die Farbe des Kerns allmählich verschwindet.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Borsten des zuvor beschriebenen Aufbaus. Die durch Ex- trusion erhaltenen Mehrkomponenten-Monofile oder größere Strangabschnitte solcher Monofile oder auch auf Länge ge- schnittene Borsten werden mit Abstand von dem freien Ende eingespannt und durch Schleifen konifiziert, indem sie etwa unter dem Konuswinkel gegenüber einer umlaufenden Schleif- fläche angestellt und mit dem Kern auf der Schleiffläche abgestützt wird. Eine geeignete Verfahrenstechnik ist in der EP 0 444 436 Al der Anmelderin beschrieben.

Weist die Borste ferner einen versteifenden Mantel auf, so wird sie zusätzlich mit dem Mantel auf der Schleiffläche abgestützt. Durch diese Abstützung ist es möglich, den wei- chen, gummielastischen Schaft, der sich ansonsten schlecht beschleifen läßt, einwandfrei zu konifizieren und läßt sich durch entsprechende Einstellung des Anstellwinkels der Ko- nuswinkel sehr exakt bestimmen.

Statt dessen oder zusätzlich können der Kern und der Schaft relativ zueinander axial verschoben werden, bis der Kern mit einer Teillänge den Schaft überragt. In gleicher Weise können auch der Mantel und der Schaft relativ zueinander axial verschoben werden, bis der Schaft mit einer zylindri- schen Teillänge den Mantel überragt.

Findet vor dem axialen Verschieben keine Konifizierung statt, wird eine Borste mit einem stufenförmigen Profil er- halten, das sich zum freien Ende hin verjüngt. Findet vor- her eine Konifizierung statt, so gehen die die Borste bil- denden Komponenten jeweils über Schrägflächen ineinander aber.

Für dieses"Topographieren"der Borste kommt die in der EP 0 346 646 A1 der Anmelderin beschrieben Verfahrenstechnik als besonders vorteilhaft in Frage.

Die Erfindung betrifft ferner eine Bürste, insbesondere Zahnbürste, mit einem Borstenträger und einem daran befe- stigten Borstenbesatz aus einzelnen oder zu Bündeln oder Gruppen zusammengefaßten Borsten. Eine solche Bürste zeich- net sich dadurch aus, daß der Borstenbesatz zumindest teil- weise aus den zuvor beschriebenen, erfindungsgemäß ausge- bildeten Borsten besteht. Diese Borsten können gegebenen- falls auch nur in abgegrenzten Bereichen des Borstenbesat- zes angeordnet sein.

In gleicher Weise kann die Erfindung auch bei Bürsten in Form von gegebenenfalls auswechselbaren Zahnbürstenköpfen für angetriebene Zahnbürsten verwirklicht sein, indem der Borstenbesatz eines solchen auswechselbaren Zahnbürstenkop- fes mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Borsten ausge- stattet ist, die gegebenenfalls nur bereichsweise vorgese- hen sind. Insbesondere bei einem drehenden Antrieb ergibt sich eine besonders gute Wirkung in engen Spalten, Fissuren oder dergleichen. Das Aufspreizen gespaltener Borsten wird dabei durch die Zentrifugalwirkung noch unterstützt.

Weist der Borstenbesatz neben den erfindungsgemäß ausgebil- deten Borsten auch andere herkömmliche Borsten auf, überra- gen erstere vorzugsweise letztere, um beim Ansetzen der Bürste zuerst zur Wirkung zu kommen. Um die Enden aller Borsten eines Borstenbesatzes auf verschiedenes Niveau zu bringen empfiehlt sich das Verfahren nach der EP 0 346 646 A1 der Anmelderin.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeich- nung wiedergegebener Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen : Fig. la) bisd) je eine schematische Darstellung der vier typischen Formen von Fissuren ; Fig. 2 ein Vermessungsdiagramm einer ampullenför- migen Fissur nach dem statistischen Mit- tel ; Fig. 3 ein Vermessungsdiagramm der übrigen drei Fissurenformen im statistischen Mittel ; Fig. 4a), b) eine schematische Darstellung einer Aus- führungsform einer Dreikomponenten-Borste (Fig. 4a)) und diese Borste in Aktion (Fig. 4b)) ; Fig. 5a), b) eine andere Ausführungsform der Borste (Fig. 5a)) und diese Borste in Aktion bei einer andersartigen Fissur (Fig. 5b)) ; Fig. 6a), b) eine weitere Ausführungsform der Borste (Fig. 6a)) und diese Borste in Aktion (Fig. 6b)) ; Fig. 7a), b) eine Ausführungsform einer Zweikomponen- ten-Borste (Fig7a)) und diese Borste in Aktion (Fig. 7b)) ; Fig. 8a), b) eine weitere Ausführungsform einer Zwei- komponenten-Borste (Fig. 8a)) und diese Borste in Aktion (Fig. 8b)) ;

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Verfah- rens zum Konifizieren der Borste ; Fig. 10 eine Ausführungsform einer Dreikomponen- ten-Borste in vergrößertem Ausschnitt ; Fig. 11 eine weitere Ausführung einer Zweikompo- nenten-Borste in vergrößerter Teilansicht und Fig. 12 eine Ausführungsform einer Zweikomponen- ten-Borste mit einem Kern aus Monofilen.

Die in der Praxis auftretenden Fissurenformen sind in Fi- gur 1 wiedergegeben. Figur la) zeigt die in zahnhygieni- scher Hinsicht kritischste Form, nämlich die sogenannte Am- pullenform, die sich zunächst trichterförmig bis zu einer engsten Stelle verjüngt und anschließend wieder sackförmig erweitert. Schwer zu erreichen ist auch die Fissur gemäß Figur lb), die sogenannte I-Form, die eine tiefe und schlanke Trichterform aufweist. Günstiger ist demgegenüber die V-Form gemäß Figur lc) mit stark gespreizten Trichter- wänden und schließlich die U-form gemäß Figur ld) mit einem U-förmigen Fissurengrund. In der in Figur la) bis d) wie- dergegebenen Reihenfolge liegt die statistische Verteilung der verschiedenen Fissurenformen bei etwa 7%/11%/21%/61%.

In Figur 2 ist für ampullenförmige Fissuren gemäß Figur la) ein Vermessungsdiagramm gezeigt, aus dem sich die Breite (Abszisse) bei einer gegebenen Tiefe (Ordinate) ergibt. In gleicher Weise ist in Figur 3 ein Vermessungsdiagramm für die übrigen Fissurenformen wiedergegeben, wobei die Breite (Abszisse) bei 90% der Fissuren den angegebenen oder einen größeren Wert einnimmt. Bei den ampullenförmigen Fissuren gemäß Figur 2 beträgt die Weite an der engsten Stelle, die

sich in einem Abstand von ca. 0,6mm vom Fissurengrund fin- det, nur ca. 0,01mm. Im gleichen Abstand vom Fissurengrund liegt die Weite der Fissuren gemäß Figur 3 um fast eine Zehnerpotenz höher.

In den folgenden Abbildungen sind eine Reihe von Borsten mit unterschiedlichem Aufbau der Borstenenden wiedergege- ben. Figur 4a) zeigt eine Borste 1, die beispielsweise aus einem dreikomponentigen Filament gebildet ist. Sie ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und geht an ihrem nut- zungsseitigen Ende 2 aber einen sich konisch verjüngenden Bereich 3 in eine im wesentlichen zylindrische Spitze 4 aber, die an ihrem Ende verrundet ist. Sie besteht aus ei- nem die Spitze bildenden Kern 5, z. B. aus einem Polyamid, einem Schaft 6 aus einem weich-elastischen Material, z. B. einem Elastomer und einen aussteifenden Mantel 7, z. B. aus Polyamid. Die Borste 1 ist in ihrem zylindrischen Bereich ausreichend biegesteif, um das Borstenende 2 und insbeson- dere die Spitze 4 beispielsweise in die Fissur gemäß Fi- gur 4b) einzuführen. Das Borstenende 2 dringt bis in den Grund 8 der Fissur 9 vor. Bei Auftreffen auf den Fissuren- grund 8 biegt sich das Borstenende 3 elastisch ab, so daß auch die tiefliegenden Bereiche in der Fissur 9 mit dem sich verjüngenden Bereich 2 und der Borstenspitze 4 beauf- schlagt und gereinigt werden. Zugleich reibt der Schaft 6 an der Wandung der Fissur 9.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5a) besteht die Borste 1 wiederum aus einem im wesentlichen zylindrischen Filament, das an seinem Ende 2 konisch verjüngt ist. Die Borste 1 bzw. deren Kern ist vom spitzen Ende 4 ausgehend ein-oder mehrfach geschlitzt. Eine solche Borste eignet sich insbesondere für ampullenförmige Fissuren, wie aus Fi- gur 5b) ersichtlich. Bei Eindringen der Borste 1 in die Fissur 9 passiert sie im Bereich ihres konischen Endes 2

die engste Stelle 10 der Fissur 9, bis sie auf deren Grund 11 auftrifft. Bei geringem Druck spreizt das Borsten- ende 4 entlang der Schlitze auf, so daß sich fingerartige Enden 12 bilden, die den Fissurengrund 11 und die Wandung der ampullenförmigen Erweiterung 13 bearbeiten. Auch hier reinigt zusätzlich der Schaft 6 im konischen Bereich vor allem die Engstelle 10. Bei Nachlassen des Drucks kehren die aufgespreizten Enden 12 aufgrund der elastischen Rück- stellkraft wieder an ihre Ausgangslage zurück.

Figur 6a) zeigt eine Borste 1 mit wiederum zylindrischem Mantel 7 und einem sich zu einer Spitze 4 verjüngenden Bor- stenende 2, wobei der Durchmesser des Kerns 5 auf Kosten der Wandstärke des Schaftes 6 größer ist als bei der Borste gemäß Figur 4. Das Borstenende 2 ist an seinem Kern 5 mit Abstand von der Spitze 4 einfach oder mehrfach geschlitzt, wie dies mit dem Schlitz 14 angedeutet ist. Beim Eindringen dieser Borste 1 in die ampullenförmige Fissur 9 und Aufsto- ßen des Borstenendes 2 auf dem Fissurengrund 11 wölbt sich der konische Abschnitt des Borstenendes 2 bauchartig auf, wie dies bei 15 dargestellt ist. Auch hierdurch findet eine intensive Reinigung der Ampullenfissur statt, während an der engsten Stelle 10 der größere Querschnitt des Borsten- schaftes 6 wirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7a) und 8a) besteht die Borste 1 aus nur zwei Komponenten, nämlich dem Kern 5 und dem Schaft 6, wobei der Kern wiederum aus einem biege- steifen, der Mantel 7 aus einem weich-elastischen Kunst- stoff besteht. Die Borste 1 bzw. der Kern 5 ist an ihrem konisch zulaufenden Ende 2, das in einer Spitze ausläuft, wiederum vom Ende her mit Schlitzen 16 versehen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel in der Nicht-Gebrauchslage geschlossen sind. Taucht die Borste 1 in eine Fissur 9 ein, passiert das verjüngte Borstenende 2 die Engstelle 10 der

ampullenförmigen Fissur 9, bis sie schließlich auf den Grund 11 der Fissur aufstößt und sich das Ende 4 entlang der Schlitze 16 aufspreizt, so daß fingerartige Elemente 17 entstehen, die insbesondere den Fissurengrund reinigen (Figur 7b)).

Die Ausführungsform gemäß Figur 8a) entspricht im wesentli- chen derjenigen gemäß Figur 6a), jedoch fehlt bei der Bor- ste 1-wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7a)-der Mantel 7. Der Kern 5 ist im Bereich des verjüngten Endes zugespitzt und weist dort mit Abstand von der Spitze 4 Spalte 18 auf. Bei Aktion der Borste 1 gemäß Figur 8a) wer- den, wie in Figur 8b) erkennbar, im wesentlichen die glei- chen Funktionen genutzt wie in Figur 6b) gezeigt.

Figur 9 zeigt eine schematische Ansicht der Fertigungstech- nik beim Konifizieren der Borsten gemäß Figur 4 bis 6. In Figur 9 ist mit 19 eine um eine Achse 20 rotierende Schleiffläche bezeichnet. Die aus Kern 5, Schaft 6 und Man- tel 7 bestehende Borste 1 wird mit ihrer Achse etwa unter dem gewünschten Konuswinkel zur Schleiffläche 19 ange- stellt. Dabei stützt sich die Borste 1 zunächst nur mit dem Mantel und mit zunehmendem Abtrag auch am Kern 5 ab, da Mantel 7 und Kern 5 aus einem biegesteiferen Material be- stehen, so daß nicht nur diese, sondern auch der dazwischen befindliche Schaft 6 aus weich-elastischem Material sauber abgetragen wird und sich eine einwandfreie konifizierte Spitze 4 ergibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 besteht die Bor- ste wiederum aus einem Kern 5, einem Schaft 6 und einem versteifenden Mantel 7, die koextrudiert, jedoch gegenein- ander axial verschiebbar sind. Dies kann durch entsprechen- de Auswahl der sie bildenden Kunststoffe oder aber durch Gleitmittel in den Grenzschichten, die beim Extrudieren

aufgegeben werden, realisiert werden. Der Schaft 6 wird ge- genüber dem Mantel 7 axial zum freien Ende 4 hin verscho- ben. In gleicher Weise wird der Kern 5 gegenüber dem Schaft 6 verschoben, jedoch um eine etwas größere Länge, so daß sich insgesamt wiederum ein verjüngtes Ende 2 ergibt, in welchem Kern 5, Schaft 6 und Mantel 7 gestuft angeordnet sind. Wird die Borste 1 gemäß Figur 10 vor dem axialen Ver- schieben konifiziert, so entfallen die Stufen und entstehen schrägeÜbergangsflächen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 besteht die Bor- ste 1 wiederum aus einem Kern 5, einem weich-elastischen Schaft 6 und einem versteifenden Mantel 7, der, wie in der Zeichnung angedeutet, mit Füllstoffen, beispielsweise abra- siven Partikeln oder dergleichen, gefüllt ist. Die Borste 1 wird nach dem Zuschneiden zunächst an ihrem Ende durch Schleifen oder dergleichen verrundet. Anschließend wird der Kern 5 axial gegenüber dem Schaft 6 und dem Mantel 7 zum Ende hin verschoben, so daß er aus dem Schaft 6 hervortritt und ein verrundetes freies Ende 21 aufweist. Gleichermaßen ist der Schaft 6 an seinem freien Ende 22 verrundet und auch der Mantel 7 bei 23 in die Rundung einbezogen.

Schließlich zeigt Figur 12 eine Borste 1 mit einem verjüng- ten Ende 3, die aus einem Schaft 26 aus einem weich- elastischen Material und einem Kern 24 aus mehreren Monofi- len 25 besteht, wobei der Kern 24 bzw. die Monofile 25 wie- derum den Schaft 26 überragen und die Spitze 4 der Borste 1 bilden.