CEPILLO DE DIENTES ELéCTRICO DE RODILLO

OBJETO DE LA INVENCIóN El presente invento se refiere a un cepillo de dientes eléctrico formado por dos componentes separables, uno recambiable y otro permanente. El componente recambiable consta de un eje longitudinal en forma de varilla que por un extremo lleva incorporados mechones de cerdas que parten radialmente desde el eje hacia afuera en disposición helicoidal, formando un cepillo de forma cilindrica y por una carcasa que protege el cepillo y el eje. El componente permanente consta de una caja cilindrica hueca que sirve como sujeción manual, que en su interior lleva acoplado un motor eléctrico con capacidad de giro de doble sentido, unas baterías, un interruptor con mecanismo para seleccionar el sentido del giro, un reóstato para regular las revoluciones del motor, un árbol de transmisión directa desde el motor y unas sencillas conexiones eléctricas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN El objetivo de este invento es la consecución de una perfecta, saludable e higiénica limpieza dental, eliminando la placa bacteriana y los restos alimenticios con mayor eficacia, mayor comodidad y en menor tiempo y así prevenir las enfermedades causadas por la placa como es la caries y otras dolencias periodontales.

Todos los sistemas de cepillado que se utilizan para eliminar la placa bacteriana se basan en un efecto mecánico de arrastre o fricción, pero no todas las técnicas tienen la misma eficacia.

El cepillado horizontal, en el sentido de la disposición de los dientes, elimina la placa de las caras de las piezas dentales pero no la de los espacios interdentales ni del saco gingival (espacio entre diente y encía). El cepillado vertical con movimiento de vaivén, hacia arriba y hacia abajo, elimina la placa de las caras de los dientes y de los espacios interdentales, pero los movimientos "de vuelta" dirigidos en el sentido desde el diente hacia la encía, pueden introducir placa bacteriana en el surco gingival, lo que es contrario a lo que pretende una buena higiene y puede ser perjudicial.

Para pacientes con problemas buco dentarios, sobre todo los pacientes con enfermedades periodontales y para todas las personas en general, la técnica de cepillado más adecuada es la técnica de Bass, que consiste en eliminar la placa bacteriana y gingival mediante movimientos verticales, presionando el cepillo sobre la encía y barriendo hacia la cara del diente, siempre en este sentido, desde la encía hacia el diente; consiguiendo el vaciado del saco gingival al tiempo que se hace un masaje en la encía que estimula la circulación sanguínea. Una variante de la técnica de Bass es la técnica de Stillman, que se basa en el mismo principio pero, además, combinando el movimiento de traslación vertical con un movimiento de rotación del cepillo hacia los dientes.

Aún siendo las mejores, estas técnicas no son fáciles de aplicar en las caras interiores de los dientes y muelas y generalmente fracasan en niños, en disminuidos y en personas de avanzada edad, ya que para conseguir la precisa coordinación de movimientos que exige, se requiere un pulso y una destreza de los que estas personas normalmente carecen. La solución para estos, y todos los casos en general, sería un cepillo que, llegando a todas las piezas dentarias y por todos sus lados, no exigiera de una especial habilidad e imitara lo más fielmente posible la técnica del mejor método manual. Sería por tanto un cepillo de dientes movido automáticamente, de fácil manejo, de gran accesibilidad y que barriera siempre desde las encías hacia los dientes, según los métodos de Bass y Stillman. Los cepillos de dientes eléctricos que se encuentran en el mercado, constan básicamente de un motor eléctrico que transmite un movimiento de rotación a través de su eje y que, mediante distintas técnicas mecánicas, accionan un cepillo de cerdas de nylon.

Todos son, en diferente medida, efectivos para eliminar la placa bacteriana de las caras de los dientes, pero no todos son efectivos para limpiar los espacios interdentales y ninguno para eliminar el saco gingival.

Los cepillos eléctricos con cerdas dispuestas alineadamente en varias filas, como los cepillos manuales convencionales, que son accionados transmitiendo un movimiento lineal de vaivén, longitudinalmente al eje de rotación del motor, que barren en la dirección de la disposición de las piezas dentales, eliminan la placa de las caras de los dientes, pero no la que queda en los intersticios interdentales ni la placa gingival.

Los cepillos eléctricos con la misma disposición de cerdas que los anteriores, con movimiento oscilatorio en dirección perpendicular al eje de rotación del motor, barriendo los dientes de arriba abajo y de abajo arriba, limpian la placa de la superficie dentaria e incluso de los intersticios, pero no la placa gingival, con el inconveniente añadido de que los movimientos verticales de vaivén, al volver, barren desde los dientes a la encía y pueden arrastrar placa dentro del surco gingival.

Los cepillos eléctricos con grupos de cerdas en disposición circular, que giran con respecto a un eje perpendicular al eje de giro del motor, limpian la placa de las caras de los dientes, tanto exteriores como interiores, pero no la de los intersticios interdentales ni la placa del saco gingival. En su movimiento, estos cepillos tienen dos efectos contrarios, uno cuando las cerdas en su giro barren en el sentido de las encías a los dientes, movimiento correcto de acuerdo con el método de Bass, y otro perjudicial cuando, al volver del mismo giro, las cerdas barren en el sentido de los dientes a las encías.

Existen también cepillos eléctricos con movimiento oscilatorio angular con respecto al eje de giro del motor e incluso cepillos que combinan al menos dos de los movimientos descritos, con disposiciones de cerdas lineales o circulares, con parecidos resultados: limpian la placa de las caras de los dientes e incluso de los intersticios, pero no el saco subgingivial.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

El presente invento consiste en un nuevo cepillo de dientes (Figura 1) que elimina eficazmente la placa dental bacteriana con gran comodidad, tanto de las caras anteriores como de las posteriores, de las crestas y coronas, de los espacios interdentales y del saco gingival mediante una mecánica con efectos similares a los descritos en los métodos de Bass y Stillman, que los médicos recomiendan y que permite mantener los dientes y encías limpios y saludables, así como la prevención de caries, piorrea y otras enfermedades.

Para dar solución a este problema de salud, se propone un cepillo eléctrico que acciona sus cerdas siempre en el sentido correcto de cepillado, según el método Bass/Stillman. Se trata básicamente de un cepillo (Figura 2) con las cerdas dispuestas en forma de rodillo y movido por un motor eléctrico con capacidad de giro en doble sentido.

La cabeza del cepillo (Figuras 2 y 3) es de forma cilindrica (1), con mechones de cerdas radiales dispuestas helicoidalmente alrededor de su eje (2) y acabado en forma redondeada por sus extremos. La disposición helicoidal de las cerdas tiene dos fines: barrer en su giro toda la superficie de contacto sin dejar resquicios y conseguir una mejor distribución de la pasta dentífrica.

La longitud de las cerdas va acortándose paulatinamente al acercarse al extremo del eje, de manera que el cepillo toma forma redondeada, paralelamente a la forma que tiene la carcasa (3) que lo protege.

En el otro extremo, el eje se alarga para conectar con la transmisión del motor, a la que se acopla mediante un mecanismo de machihembrado (4). El motor transmite al cepillo de forma directa un movimiento de rotación con el mismo sentido de giro.

La carcasa (3) que protege el cepillo es de material plástico con bordes romos y formas redondeadas y cumple tres funciones: soportar la cabeza del cepillo, proteger el cepillo y su eje asegurando su libertad de giro y, fundamentalmente, proteger la mucosa del interior de los labios del roce de las cerdas en su movimiento de rotación.

Para aliviar la tensión del eje y evitar posibles vibraciones y/o deformaciones, la cabeza, del cepillo descansa por sus extremos reforzados en metal (5) sobre dos pequeños cojinetes metálicos (6) situados en la carcasa (Figura 4), que le dan mayor libertad de giro, impide el desgaste y asegura su estabilidad y firmeza.

La parte ancha de la carcasa (Figura 3) es un huso alargado con forma de cesta-punta que cubre longitudinalmente algo más que la tercera parte del cepillo, exactamente 170° de la base del cilindro de cerdas del cepillo (Figura 4, vista por A). Va calada por siete orificios (7) a fin de facilitar la ventilación y la limpieza de las cerdas del cabezal. Estos orificios tienen forma circular y bordes redondeados, al objeto de que, al desplazarse en contacto con la mucosa de la boca, el exterior de la carcasa se deslice suavemente, evitando así cualquier tipo de trauma para la piel.

Es éste también el motivo de las formas redondeadas de los extremos del cabezal del cepillo y de la carcasa que lo recubre.

La parte estrecha de la carcasa es un vastago (8) de forma cilindrica que cubre el resto del eje. En el extremo lleva un mecanismo de acoplamiento en pinza (9) que va a ajustarse al mango del componente motriz. El cabezal del cepillo y la carcasa forman en su conjunto una pieza recambiable.

La forma del cabezal y su mecanismo permite que, mediante un giro continuado en el sentido correcto y con la presión adecuada, el cepillo actúe como un rodillo de cerdas en espiral que barre todas las superficies de contacto: encías, superficies dentales, huecos interdentales y zonas subgingivales, siempre en el sentido de giro de una correcta higiene.

Con éste método, sin necesidad de una especial destreza por parte del usuario, es posible tener una higiene óptima en todas las zonas dentales, incluso en las de más difícil acceso como son las caras interiores de los dientes, especialmente de los incisivos inferiores que es donde generalmente se acumula más sarro. El componente motriz (Figuras 2, 3 y 4) consta de una caja exterior de forma cilindrica (10) que en su interior lleva acoplado un motor eléctrico (11), unas baterías (12), un interruptor (13), un regulador de corriente (14) y unas sencillas conexiones eléctricas.

La caja es un cilindro de base elíptica de material plástico que además cumple la función de mango de sujeción. Por el extremo superior se estrecha hasta encajar con la sección del vastago (8) del componente recambiable, con el que se encastra por presión mediante un mecanismo de pinza (9). En el extremo inferior, tiene una abertura por donde se recambian las baterías, que se cierra mediante una tapa (15) que puede llevar unos bornes de conexión externa, para que, depositado sobre una base, se recarguen las pilas.

El motor (11) es un motor eléctrico que tiene la particularidad de cambiar el sentido del giro de rotación al invertir la polaridad de la corriente y de aumentar o disminuir las revoluciones en proporción con la corriente eléctrica que recibe.

El eje del motor lleva empalmado, en su extremo superior, un árbol de transmisión acabado en punta estrellada (16) que se encastra por presión al eje del cepillo (4) del componente recambiable mediante un mecanismo de machihembrado. Entre este árbol y el cuerpo del motor va colocado un disco de caucho (17) que rodea al eje del motor, permitiendo a éste libre giro. Dicho disco forma un departamento estanco con la estructura interior de la caja, (Figura 4) que impide que llegue humedad a los elementos eléctricos.

La unión entre la caja del componente motriz y el componente recambiable está rematada por una arandela elástica (18) que abraza la junta para garantizar la impermeabilidad de la conexión.

La transmisión entre el motor y el cabezal del cepillo es lineal y directa, sin engranajes que complican el mecanismo y encarecen el producto. En este sentido, a diferencia de

los cepillos que se encuentran en el mercado, éste lleva un menor número de piezas en su mecanismo, lo que supone menor rozamiento, menor vibración, menor ruido, menor desgaste, menor esfuerzo del motor, más larga vida útil del mecanismo del motor y de las baterías y menor coste de fabricación. El motor se alimenta por unas baterías a través de un circuito eléctrico que se cierra mediante un mecanismo de accionamiento o interruptor (13). Este mecanismo interruptor es una pieza de forma arqueada de doble cuerpo, acoplado en la caja del mango (10) sobre la que se desliza recorriendo un arco en torno a su cilindro. El mando del interruptor queda por fuera y por dentro una placa de conexiones. Cuando se acciona, se ponen en contacto las baterías con el motor, transmitiendo al cepillo un movimiento de rotación con el mismo sentido de giro con el que se da la orden de accionamiento al interruptor. La pieza del interruptor que queda dentro de la caja (Figura 5) es una placa aislante que contiene en su ala izquierda dos conductores impresos en paralelo y en su ala derecha otros dos conductores cruzados en forma de equis aislados entre sí. El mecanismo de accionamiento tiene tres posiciones: Posición centro (19): el interruptor no se mueve de su posición inicial y el circuito queda abierto, no pasa corriente y por tanto el motor no arranca. El cepillo no gira.

Posición izquierda (20): la parte derecha del interruptor que lleva el circuito impreso cruzado se desplaza hacia la izquierda, quedando situada al final del recorrido en la posición del centro, posición donde están situados los bornes que conectan la batería y el motor. Queda así cerrado el circuito, se enciende el motor que trasmite al cepillo un movimiento de rotación en sentido hacia la izquierda.

Posición derecha (21): la parte izquierda del interruptor, que lleva el circuito impreso en paralelo, se desplaza hacia la derecha, quedando situada al final del recorrido en la posición del centro, cerrando el circuito y activando el motor que trasmite al cepillo un movimiento de rotación con giro en sentido hacia la derecha.

En virtud de esta disposición del mecanismo, el cepillo siempre se moverá en el mismo sentido de giro con el que se mueve el interruptor, permitiendo preseleccionar a voluntad el sentido de giro que se pretende dar al cepillo, según la zona dentaria que se desea cepillar. Por ejemplo, una persona diestra que desee cepillarse la zona superior izquierda (molares, premolares, canino e incisivos), con el cepillo en posición horizontal sobre esas piezas, tendría que mover el interruptor con el pulgar hacia abajo, que será el mismo sentido de giro con el que el cepillo va a girar, con el resultado de que barrerá desde las encías hacia las piezas dentales, según los modelos de Bass/Stillman. Esta coincidencia de movimiento de giros del cepillo con el del interruptor facilita enormemente el uso y evita cualquier tipo de confusiones. Por sus características, este cepillo es igualmente útil para la limpieza de la lengua. La facilidad de aplicación y la efectividad del método de barrido del cabezal desde el interior hacia el exterior de la lengua, permite una higiene rápida y muy eficaz.

La simplicidad del mecanismo de accionamiento mediante inversión del giro por cambio de polaridad tiene la ventaja añadida de prescindir de otras posibles formas de embrague en los que son necesarios engranajes que complican la máquina, producen mayor ruido, mayor vibración, reduce la vida útil del cepillo y aumenta el coste de fabricación. Dentro de su caja, este componente motriz lleva también incorporado un regulador de corriente consistente en un pequeño reóstato (14) que, conectado al circuito, permite regular la cantidad de corriente que llega al motor, lo que permite al usuario mediante un mando exterior, seleccionar el número de revoluciones que se desea del cepillo.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista general del invento, según diseño, en la que se pueden ver sus dos componentes bien diferenciados: el componente recambiable formado por la cabeza del cepillo y la carcasa protectora en tono claro y el componente motriz, en tono más oscuro, donde adosados a su caja se aprecian el interruptor y el regulador de corriente.

La Figura 2 es un corte en sección longitudinal de la Figura 1, donde se muestra la simplicidad del invento. En la figura aparecen los elementos fundamentales: la cabeza del cepillo (1), la carcasa protectora (3), el mango o caja del componente motriz (10), el motor de doble giro (11), las baterías (12), el interruptor (13), el regulador de corriente (14) y los elementos aisladores: el disco (17) y la abrazadera (18).

La Figura 3 muestra el cepillo por piezas: (1) Cabeza del cepillo formada por cerdas de nylon que salen del eje (2) helicoidalmente.

(3) Carcasa protectora con siete orificios (7) en su parte ancha, de ventilación e higiene.

(4) Abertura en machihembrado del eje, donde encaja el árbol de transmisión (16).

(5) Puntos de los extremos de la cabeza del cepillo, donde va soportado por la carcasa. (8) Vastago acabado en pinza (9) que encastra con el componente motriz. (11) Motor, (12) Baterías, (13) Interruptor, (14) Regulador, (15) Tapa de la caja.

La Figura 4 muestra un plano técnico del invento, en el que se detalla gráficamente la forma en la que van acopladas todas sus piezas.

(2) Eje del cepillo.

(3) Carcasa protectora. (6) Puntos en los que se soporta el eje del cepillo en la carcasa.

(7) Orificios de ventilación de la carcasa.

(8) Vastago acabado en pinza (9).

(10) Caja del componente motriz.

(11) Motor eléctrico. (12) Baterías. (13) Interruptor.

(14) Regulador de corriente.

(15) Tapa de la caja del componente motriz.

(16) árbol de transmisión.

(17) Disco aislante.

(18) Abrazadera aislante.

En la parte de abajo aparecen dos secciones transversales y una vista desde arriba. La Figura 5 muestra el mecanismo del interruptor (13), visto desde el interior de la caja del componente motriz, con las dos disposiciones de circuitos impresos en sus extremos que van a determinar el sentido del giro mediante cambio de polaridad. En la posición (19) no hay contacto y el cepillo no se mueve. En la posición (20) el interruptor se ha desplazado hacia la izquierda y el cepillo se moverá con giro hacia la izquierda. En la posición (21) el interruptor se ha desplazado hacia la derecha y el cepillo girará hacia la derecha.