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Patent Searching and Data


Title:
TOOTHBRUSH BRISTLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/014090
Kind Code:
A1
Abstract:
Es wird eine Borste (12) f�r eine Zahnb�rste, insbesondere f�r eine elektrische Zahnb�rste beschrieben, die aus Kunststoff besteht und mehrere, miteinander verbundene Filamente (13, 14, 15) aufweist. Die Filamente (13, 14, 15) sind gewickelt oder geflochten und infolge Einwirkung chemischer Mittel miteinander verbunden. Dadurch wird eine feste Verbindung zwischen den Filamenten (13, 14, 15) erreicht und es werden Hohlr�ume zwischen den Filamenten (13, 14, 15) sicher vermieden. Dies ergibt insgesamt eine Zahnb�rste mit einer einerseits hohen Reinigungswirkung, die jedoch andererseits f�r Bakterien oder sonstige Keime keine M�glichkeit der Einlagerung bietet.

Inventors:
Hans, Rainer (Unter der Hambach 14, Idstein, D-65510, DE)
Driesen, Georges (Bangert Strasse 21, Weilrod, D-61276, DE)
Schwarz-hartmann, Armin (Brunnengasse 2, Albig, D-55234, DE)
Schaefer, Norbert (Im Trutz Frankfurt 13, Frankfurt, D-60322, DE)
Firatli, Ahmet Cem (Wiesenhain 16, Wiesbaden, D-65207, DE)
Application Number:
PCT/EP1997/005221
Publication Date:
April 09, 1998
Filing Date:
September 24, 1997
Export Citation:
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Assignee:
BRAUN AKTIENGESELLSCHAFT (Patentabteilung, Postfach 1120, Kronberg, D-61466, DE)
Hans, Rainer (Unter der Hambach 14, Idstein, D-65510, DE)
Driesen, Georges (Bangert Strasse 21, Weilrod, D-61276, DE)
Schwarz-hartmann, Armin (Brunnengasse 2, Albig, D-55234, DE)
Schaefer, Norbert (Im Trutz Frankfurt 13, Frankfurt, D-60322, DE)
Firatli, Ahmet Cem (Wiesenhain 16, Wiesbaden, D-65207, DE)
International Classes:
D07B5/08; A46D1/00; (IPC1-7): A46D1/00
Domestic Patent References:
1997-03-20
1997-07-24
Foreign References:
DE3835843A11990-04-26
DE906444C1954-03-15
DE906444C1954-03-15
DE1222888B1966-08-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 118 (C-0922), 25.März 1992 & JP 03 289906 A (MITSUO ISHIKAWA), 19.Dezember 1991,
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 006, 31.Juli 1995 & JP 07 067724 A (TAKEUCHI IRON WORKS CORP), 14.März 1995,
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 097, no. 010, 31.Oktober 1997 & JP 09 140455 A (TORAY MONOFILAMENT CO LTD), 3.Juni 1997,
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Claims:
Patentansprüche
1. Borste (1 , 6, 1 2) für eine Zahnbürste, insbesondere für eine elektrische Zahnbürste, die aus Kunststoff besteht und mehrere, miteinander verbunde¬ ne Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 1 3, 14, 1 5) aufweist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 1 0; 1 3, 14, 1 5) gewickelt oder geflochten und infolge Einwirkung chemischer Mittel miteinander chemisch verschweißt sind.
2. Borste (1 , 6, 1 2) nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende (1 7) der Borste (1 2) eine Aufspleißung (1 8) vorgesehen ist.
3. Borste ( 1 , 6, 1 2) nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwischen 2 und 8 Filamenten pro Borste vorgesehen sind, insbesondere 3 oder 4 Filamente pro Borste.
4. Borste (6) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Filamente (7 bzw. 8, 9, 1 0) der Borste (6) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
5. Borste (1 , 6, 1 2) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 1 0; 1 3, 14, 1 5) einen Wert zwischen etwa 0,0508 mm (2 mil) und etwa 0,254 mm (1 0 mil) beträgt, insbesondere einen Wert zwischen etwa 0,0762 mm (3 mil) und etwa 0, 1 27 mm (5 mil).
6. Borste (6) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß ein etwa zentrales Filament (7) mit einer höheren Steifigkeit vor¬ gesehen ist, das von Filamenten (8, 9, 1 0) mit einer geringeren Steifigkeit umgeben ist.
7. Borste (1, 6, 12) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Wicklung oder Flechtung der Borste (1, 6, 12) periodisch ausgebildet ist (5, 11 , 16).
8. Borste (1, 6, 12) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode (5, 11, 16) einen Wert zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5,0 mm aufweist, insbesondere eine Periode (5, 11, 16) zwischen etwa 1,0 mm und etwa 3,0 mm.
9. Borste (1, 6, 12) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 13, 14, 15) aus Polyamid, Polyester und/oder aus Polypropylen bestehen.
10. Borste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Weiterreißfestigkeit der Aufspleißung (18) bzw. eine Schälkraft der Filamente (13, 14, 15) von etwa 0,1 N bis 0,15N, bevorzugt 0,125N.
11. Borste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß infolge der Einwirkung der chemischen Mittel 10% bis 50%, vorzugsweise 20% bis 35% der Querschnittsfläche der Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 13, 14, 15) angelöst sind.
12. Borste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß bei Einsatz von Filamenten bestehend aus kristallinem oder teil¬ kristallinem Material ein Außenmantel (22) der Borste (1, 6, 12) im wesent¬ lichen amorphe und ein Innenkern (23) im wesentlichen kristalline Struktu¬ ren aufweist.
13. Borste nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zentrum (24) des Innenkerns (23) amorphe Struktur aufweist.
14. Borste nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in etwa 10% bis 50%, insbesondere 20% bis 30% der Querschnittsfläche der Borste (1, 6, 12) amorphe Struktur aufweisen.
15. Verfahren zur Herstellung einer Borste nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 13, 14, 15) im wesentlichen torsionsspannungsfrei gewickelt oder gefloch¬ ten und durch Lösungsmitteleinwirkung chemisch miteinander verschweißt werden.
16. Verfahren nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente (2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 13, 14, 15) zwischen etwa 5 s und etwa 50 s mit einem Lösungsmittel benetzt werden, vorzugsweise je nach Ober flächenbeschichtung der Filamente zwischen etwa 5s bis 15s oder 20s und etwa 30s.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 15 oder 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Lösungsmittel Phenol, MKresol und/oder Ameisensäure verwendet werden.
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß am freien Ende (17) der Borste (12) durch eine mechanische Bearbeitung eine Aufspleißung (18) erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die gewickelten und/oder geflochtenen Filamente (1, 6, 12) während des chemischen Verschweißens mit einer Zugspannung von etwa 6MPa bis 20MPa, bevorzugt 13MPa beaufschlagt werden.
20. Verwendung der Borste (1 , 6, 1 2) nach einem der vorhergehenden Patent¬ ansprüche im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rund¬ kopfzahnbürste.
Description:
Borste für eine Zahnbürste

Die Erfindung betrifft eine Borste für eine Zahnbürste, insbesondere für eine elektrische Zahnbürste, die aus Kunststoff besteht und mehrere, miteinander verbundene Filamente aufweist.

Eine derartige Borste ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 9 97 71 7 be¬ kannt. Dort ist eine Zahnbürste beschrieben, die eine Vielzahl von Borsten aufweist, wobei bei jeder Borste jeweils mehrere Filamente etwa parallel zuein¬ ander angeordnet und thermisch miteinander verschweißt sind. Auf diese Weise wird die von den freien Enden der Borsten gebildete Reinigungsfläche vergrößert und damit die Reinigungswirkung der Zahnbürste erhöht. Andererseits entstehen jedoch zwischen den Filamenten Hohlräume, die von Bakterien oder sonstigen Keimen besiedelt werden können.

Aus der DE-PS 906444 ist ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Borsten bekannt, die aus einer Mehrzahl von Einzelfilamenten bestehen. Diese Einzelfila- mente werden nach dem Austreten aus den Spinndüsen miteinander verklebt, wobei die Klebung in Abständen unterbrochen wird. Nach Herstellen der Ver¬ klebung wird die Borste im Bereich der nicht geklebten Bereiche zu Einzelborsten zerschnitten, wobei die Einzelborste an der Spitze aufgespleißt ist. Dieses Ver¬ fahren ist recht aufwendig, da zum einen die Filamente mit einem Kleber beauf¬ schlagt werden müssen. Zum anderen erweist es sich als problematisch, die Klebung kontinuierlich in vorgegebenen Abständen zu unterbrechen.

Aus der DE-AS 1 222 888 ist eine Bürste mit radial nach außen stehenden, an einer Nabe befestigten Borsten bekannt. Jede der Borsten weist in ihrer Mitte eine steife Seele auf, die mit wenigstens einer Faser aus schwingungsdämpfen- dem Material verklebt und schraubenförmig so umwunden ist, daß nur ein Teil der Oberfläche der Seele von der Faser umgeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Borste für eine Zahnbürste der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine hohe Reinigungswirkung gewähr¬ leistet ist, Hohlräume jedoch vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Filamente gewik- kelt oder geflochten und infolge Einwirkung chemischer Mittel miteinander chemisch verschweißt sind.

Durch das Wickeln oder Flechten der Filamente oder allgemein durch ein Versei¬ len der Filamente wird bewirkt, daß die Filamente eng aneinander anliegen. Infolge der Einwirkung von chemischen Mitteln wird danach die Oberfläche der Filamente angelöst. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Filamente vollends zusammengehen und eventuell noch vorhandene Hohlräume im Zentrum der gewickelten oder geflochtenen Borste geschlossen werden. Eine vorhandene oder gezielt beeinflußbare, auf die Filamente wirkende Zugspannung kann diesen Vorgang unterstützen. Insgesamt entsteht auf diese Weise eine hohlraumfreie Borste, die somit Bakterien oder sonstigen Keimen keine Möglichkeit der Ein¬ lagerung bietet.

Durch die Verwendung mehrerer Filamente wird jedoch gleichzeitig die für die Zahnreinigung wirksame Oberfläche der Zahnbürste vergrößert und dadurch die Zahnreinigung verbessert. Des weiteren wird durch das Wickeln oder Flechten erreicht, daß die Oberfläche der Borsten strukturiert ist, was bei der Zahnreini¬ gung wirksam zum Einsatz kommen kann. Beides ist insbesondere im Hinblick auf die Entfernung von Plaque von der Zahnoberfläche von Vorteil.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Borste ist an deren freiem Ende eine Aufspleißung vorgesehen. Diese Aufspleißung kann durch ein Aufbrechen der Verbindungsstellen der einzelnen Filamente an dem freien Ende der Borste erreicht werden. Auf diese Weise entstehen an dem freien Ende der Borste einzelne dünne Spitzen, deren Anzahl und Durchmesser von der Anzahl

und dem Durchmesser der Filamente der Borste abhängen. Diese dünnen Spitzen können wesentlich einfacher und tiefer in die Interdentalräume der Zähne ein¬ dringen und verbessern auf diese Weise die dortige Entfernung von PIaque und damit insgesamt die Zahnreinigung. Des weiteren wird durch die Aufspleißung die für die Zahnreinigung wirksame Reinigungsfläche weiter vergrößert, so daß auch insofern die Zahnreinigung verbessert wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Borste weisen die Filamente der Borste unterschiedliche Durchmesser auf. Auf diese Weise können die mechanischen Eigenschaften, beispielsweise die Steifigkeit oder die Ermüdung oder das Rückstellvermögen der einzelnen Borsten und damit der Zahnbürste insgesamt beeinflußt werden. Des weiteren kann durch die Wahl der Durchmesser der Filamente auch die Wicklung oder Flechtung der einzelnen Borsten und damit die Struktur der Oberfläche der Borsten beeinflußt werden. Beides hat einen unmittelbaren Einfluß auf die Reinigungswirkung und insbeson¬ dere auf den Reinigungskomfort der Zahnbürste.

Bei einer bevorzugten Ausführung der genannten Ausgestaltung ist ein etwa zentrales Filament mit einer bevorzugt höheren Steifigkeit vorgesehen, das von Filamenten mit einer bevorzugt geringeren Steifigkeit umgeben ist. Das zentrale Filament dient vorzugsweise der Stabilisierung der Borste, während die dieses zentrale Filament umgebenden Filamente vorzugsweise zur Erlangung einer hohen Reinigungswirkung und eines hohen Reinigungskomforts vorgesehen sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Borste ist die Wicklung oder Flechtung der Borste periodisch ausgebildet. Dies hat Vorteile im Hinblick auf die Herstellung der Borste und hat ein optisch gleichmäßiges Aus¬ sehen der Borste und damit der Zahnbürste zur Folge.

Insbesondere für eine elektrische Zahnbürste haben sich die folgenden Werte als besonders zweckmäßig herausgestellt: es werden 3 oder 4 Filamente pro Borste

verwendet, der Durchmesser der einzelnen Filamente weist einen Wert zwischen etwa 0,0762 mm und etwa 0, 1 27 mm auf, und die Wicklung oder Flechtung einer Borste wiederholt sich nach etwa 1 ,0 mm bis etwa 3,0 mm.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Fila¬ mente so fest miteinander chemisch verschweißt, daß sich im Bereich der Aufspleißung eine Weiterreißfestigkeit bzw. eine Schälkraft der Filamente von etwa 0, 1 N bis 0, 1 5N, bevorzugt 0, 1 25N, ergibt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die erfindungsgemäßen Borsten nach dem herkömmlichen, insbesondere mechanischen Verrunden eines Endabschnittes, beispielsweise nach dem Be¬ festigen der Borsten in einem Borstenträger, an den Enden geringfügig auf¬ spleißen. Andererseits ist die Weiterreißfestigkeit jedoch noch so hoch, daß während des normalen Gebrauchs der Borsten, beispielsweise als Borsten einer Zahnbürste, ein weiteres Aufspleißen der Borste in Einzelfilamente im wesentli¬ chen verhindert wird.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß infolge der Einwirkung der chemischen Mittel 10% bis 50%, vorzugsweise 20% bis 35% der Querschnitts¬ fläche der Filamente angelöst sind. Hierdurch wird zum einen die Bildung von Hohlräumen zwischen den Filamenten sicher vermieden. Zum anderen weist jedes der Filamente bei einem solchen Anlösegrad noch eine ausreichende, innere Festigkeit auf, so daß das chemische Verschweißen der Filamente zu einer Borste problemlos kontinuierlich durchgeführt werden kann.

Von besonderem Vorteil besitzt bei Einsatz von Filamenten aus kristallinem oder teilkristallinem Material, wie z. B. Polyamid, ein Außenmantel der Borste nach dem chemischen Verschweißen der Filamente eine amorphe Struktur, während ein Innenkern eine im wesentlichen kristalline Struktur aufweist.

Dabei kann unter Umständen im Zentrum des Innenkerns wiederum eine amor¬ phe Struktur des Filament- bzw. Borstenmaterials vorhanden sein.

lm allgemeinen wird die Querschnittsfläche mit amorpher Struktur in etwa 1 0% bis 50%, insbesondere 20% bis 30% der gesamten Querschnittsfläche der Borste betragen. Die restliche Querschnittsfläche weist dementsprechend eine im wesentlichen kristalline Struktur auf.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Borste werden die Filamente im wesentlichen torsionsspannungsfrei gewickelt oder geflochten und durch Lösungsmitteleinwirkung chemisch miteinander verschweißt. Nach dem Wickel- oder Flechtvorgang erfolgt also eine Verbindung der Filamente infolge chemischer Mittel. Auf diese Weise wird eine dauerhafte Verbindung zwischen den einzelnen Filamenten erreicht, wobei die mechanischen Eigenschaften der Filamente im wesentlichen beibehalten werden. Es entsteht ein Filamentverbund, der die Borste bildet. Des weiteren wird durch das Anlösen der Filamente in einem Lösungsmittel ein Verschließen von noch vorhandenen Hohlräumen sicher gewährleistet. Auch stellt die genannte Fixierung eine ein¬ fache und gut steuerbare Art und Weise dar, die gewickelten oder geflochtenen Filamente zu bearbeiten und zu einer Borste zu verbinden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filamente zwischen etwa 5 s und etwa 50 s mit einem Lösungsmittel be¬ netzt, vorzugsweise z. B. für beschichtete Filamente, zwischen etwa 20 s und etwa 30 s. Bei Filamenten aus Polyamid hat sich hochkonzentrierte Ameisensäu¬ re als besonders zweckmäßiges Lösungsmittel herausgestellt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß am freien Ende der Borste durch eine mechanische Bearbeitung eine Aufspleißung erzeugt wird. Die entstehenden dünnen Spitzen können wesentlich einfacher und tiefer in die Interdentalräume der Zähne eindringen und verbessern auf diese Weise die dortige Entfernung von PIaque und damit insgesamt die Zahnreinigung.

Gemäß einer anderen äußerst vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Filamente während des chemischen Verschweißens mit einer Zugspannung von etwa 6MPa bis 20MPa, bevorzugt 1 3MPa, beaufschlagt. Hierdurch ist sichergestellt, daß die im wesentlichen torsionsspannungsfrei gewickelten oder geflochtenen Filament während des chemischen Verschweißens mit einer aus¬ reichenden radial nach innen wirkenden Kraft aneinanderliegen, wobei diese radial nach innen wirkende Kraft mittels der auf die Filamente wirkenden Zug¬ spannung erzeugt wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die erfin¬ dungsgemäßen Borsten im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rundkopfzahnbürste verwendet.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung er¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung.

Fig. 1 a bis 1 c zeigen eine schematische Darstellung eines ersten Ausfüh¬ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Borste für eine Zahnbürste in einer Ansicht und zwei Querschnitten,

Fig. 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung eines zweiten Aus¬ führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Borste für eine Zahnbürste in einer Ansicht und einem Querschnitt,

Fig. 3a und 3b zeigen eine schematische Darstellung eines dritten Ausfüh¬ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Borste für eine Zahnbürste in einer Ansicht und einem Querschnitt,

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des freien Endes der

Borste der Figur 3 mit einer Aufspleißung in einer Ansicht,

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt einer Borste gemäß Fig.

3b im Detail.

In den Figuren 1 a bis 1 c ist eine Borste 1 dargestellt, die aus drei Filamenten 2, 3, 4 zusammengesetzt ist. Die Filamente 2, 3, 4 bestehen aus demselben Kunst¬ stoff und weisen alle denselben Durchmesser auf. Die Filamente 2, 3, 4 sind geflochten, was unter anderem aus den Querschnitten der Figuren 1 b und 1 c ersichtlich ist. Die Flechtung ist gleichmäßig ausgeführt, so daß sich die Flech¬ tung und damit die Struktur der Oberfläche der Borste 1 periodisch wiederholt. Dies ist in der Figur 1 a mit der Bezugsziffer 5 gekennzeichnet.

In den Figuren 2a und 2b ist eine Borste 6 dargestellt, die aus vier Filamenten 7, 8, 9, 10 zusammengesetzt ist. Das Filament 7 ist zentral angeordnet und ist von den anderen Filamenten 8, 9, 10 umgeben. Das Filament 7 weist einen größeren Durchmesser auf als die Filamente 8, 9, 1 0. Sämtliche Filamente 7, 8, 9, 10 bestehen aus Kunststoff, wobei die Filamente 8, 9, 1 0 aus demselben Kunst¬ stoff hergestellt sind, während das zentrale Filament 7 aus einem anderen Kunststoff bestehen kann. Vorzugsweise weist das zentrale Filament 7 eine hohe Steifigkeit auf, während die umgebenden Filamente 8, 9, 10 eine geringere Steifigkeit besitzen. Die unterschiedlichen Steifigkeiten können sich dabei aus unterschiedlichen Durchmessern und/oder aus unterschiedlichen Kunststoffen der Filamente ergeben, beispielsweise aus weicheren oder härteren Kunststoffen. Das zentrale Filament 7 ist von den anderen Filamenten 8, 9, 1 0 umwickelt. Die Wicklung ist gleichmäßig ausgeführt, so daß sich die Wicklung und damit die Struktur der Oberfläche der Borste 6 periodisch wiederholt. Dies ist in der Figur 2a mit der Bezugsziffer 1 1 gekennzeichnet.

In den Figuren 3a und 3b ist eine Borste 12 dargestellt, die aus drei Filamenten

13, 14, 15 zusammengesetzt ist. Die Filamente 13, 14, 15 bestehen aus dem¬ selben Kunststoff und weisen alle denselben Durchmesser auf. Die Filamente 13,

14, 15 sind gewickelt. Die Wicklung ist gleichmäßig ausgeführt, so daß sich die Wicklung und damit die Struktur der Oberfläche der Borste 12 periodisch wie¬ derholt. Dies ist in der Figur 3a mit der Bezugsziffer 16 gekennzeichnet.

Die in den Figuren 1a bis 1c, 2a und 2b sowie 3a und 3b genannten Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15 der Borsten 1, 6, 12 können aus Polyamid, Polyester oder aus Polypropylen bestehen. Der Durchmesser der genannten Filamente kann zwischen etwa 0,0762 mm (3 mil) und etwa 0,127 mm (5 mil) betragen. Die Periode 5, 11, 16 der Flechtung bzw. Wicklung der genannten Filamente kann zwischen etwa 1,0 mm und etwa 3,0 mm betragen. Wie noch ausgeführt werden wird, sind die einzelnen Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15 der Borsten 1, 6, 12 fest miteinander verbunden.

In der Figur 4 ist ein freies Ende 17 der Borste 12 der Figuren 3a und 3b dar¬ gestellt. Das freie Ende 17 weist eine Aufspleißung 18 auf. Dies bedeutet, daß die freien Enden 19, 20, 21 der Filamente 13, 14, 15 nicht fest miteinander verbunden sind, sondern als einzelne Spitzen von dem freien Ende 17 der Borste 12 abstehen. Die Länge der Aufspleißung 18 ist derart gewählt, daß die ab¬ stehenden Spitzen dazu geeignet sind, in die Interdentalräume eines Benutzers einzudringen.

Die beschriebene Aufspleißung des freien Endes der Borste kann dabei in ent¬ sprechender Weise auch bei den Borsten der Figuren 1a bis 1c und/oder der Figuren 2a und 2b vorhanden sein.

Zur Herstellung der Borsten 1, 6, 12 werden die Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15 geflochten oder gewickelt oder ganz allgemein verseilt. Dabei ist es möglich, den Wickel- oder Flechtvorgang mit bereits gereckten Filamenten 2, 3,

4, 7, 8, 9, 10, 1 3, 1 4, 1 5 durchzuführen, die bereits über die gewünschten mechanischen Eigenschaften verfügen.

Danach werden die geflochtenen oder gewickelten Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15 in ein Lösungsmittel getaucht und dort durch Anlösen fixiert. Die Verweildauer in dem Lösungsmittel beträgt eine Zeitdauer von etwa 5 s bis etwa 50 s. Als Lösungsmittel, z.B. für aus Polyamid bestehende Filamente, kann Phenol, M-Kresol oder Ameisensäure verwendet werden. Bei Verwendung von hochkonzentrierter Ameisensäure hat sich bei beschichteten Filamenten eine Zeitdauer zwischen etwa 20 s und etwa 30 s als vorteilhaft herausgestellt. Durch das Benetzen der Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 1 0, 1 3, 1 4, 1 5 mit dem Lösungsmittel werden die Verbindungstellen der Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 1 0, 1 3, 14, 1 5 fest miteinander verbunden.

Danach wird das Lösungsmittel mit Wasser oder anderen geeigneten Medien neutralisiert oder das überschüssige Lösungsmittel entfernt. Dann werden die Filamente 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 1 3, 14, 1 5 getrocknet. Danach kann die ent¬ standene Borste 1 , 6, 1 2 auf bekannte Art und Weise weiterverarbeitet werden.

Zur Erzeugung der Aufspleißung 1 8 am freien Ende 1 7 der Borste 1 2 wird in einem Folgeprozeß das genannte freie Ende 1 7 mechanisch bearbeitet. Diese mechanische Bearbeitung kann beispielsweise ein Schleifvorgang oder der¬ gleichen oder auch eine sonstige Schlagbearbeitung des freien Endes 1 7 sein. In jedem Fall wird durch die mechanische Bearbeitung die durch die chemische Fixierung hervorgerufene feste Verbindung der Filamente 1 3, 1 4, 1 5 der Borste 1 2 im Bereich des freien Endes 1 7 der Borste 1 2 wieder aufgebrochen. Es entstehen dadurch die freien Enden 1 9, 20, 21 der Filamente 1 3, 1 4, 1 5, wobei die Länge der freien Enden 1 9, 20, 21 und damit die Länge der Aufspleißung 1 8 abhängig ist von dem Grad der mechanischen Bearbeitung des freien Endes 1 7 der Borste 1 2. Die chemische Fixierung der Filamente 1 3, 1 4, 1 5 wird dabei derart durchgeführt, daß einerseits ein Aufbrechen der festen Verbindung am

freien Ende 1 7 der Borste 1 2 möglich ist, daß aber andererseits durch die norma¬ le Benutzung der Borste kein Aufbrechen der festen Verbindung der Filamente 1 3, 1 4, 1 5 möglich ist.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Borste 1 2 aufgrund des chemischen Verbin- dens der aus teilkristallinem Material bestehenden Filamente 1 3, 1 4, 1 5 eine besondere Struktur im Querschnitt aufweist. Ein Außenmantel 22 der Borste 1 2 weist eine im wesentlichen amorphe Struktur auf, die auf das Anlösen des Außenmantels der Einzelfilamente 1 3, 14, 1 5 durch das Lösungsmittels zurück¬ zuführen ist. Der Innenkern 23 der Borste 1 2 besitzt eine im wesentlichen kristalline Struktur auf, wobei dieser Innenkern 23 im wesentlichen durch die nicht angelösten Kerne der Filamente 1 3, 14, 1 5 gebildet ist. Im Zentrum 24 des Innenkerns kann ein im Querschnitt kleinflächiger Bereich mit einer amorphen Struktur vorhanden sein. Solchermaßen chemisch miteinander verschweißte Filamente 1 3, 1 4, 1 5 besitzen zu etwa 10% bis 50%, insbesondere 20% bis 30% der Gesamtquerschnittsfläche eine amorphe Struktur. Demgemäß sind etwa 90% bis 50%, insbesondere 80% bis 70% der Querschnittsfläche im wesentlichen kristallin ausgebildet.

Besonders vorteilhaft erweist sich, daß die Filamente nach dem Wickeln, Flech¬ ten oder Verseilen im nahezu oder im wesentlichen torsionsspannungsfreien Zustand vorliegen. Dies wird dadurch gewährleistet, daß jedes der Filamente 2, 3, 4; 7, 8, 9, 1 0; 1 3, 14, 1 5 während des Flechtens, Wickeins oder Verseilens im gegenläufigen Sinn zu der zum Seilen, Flechten oder Wickeln erforderlichen Rotation um die eigene Achse gedreht wird, so daß Torsionsspannungen im wesentlichen vermieden sind. Somit ist ein Knäulen des Filamentverbundes vor der chemischen Verschweißung und nach dem Verseilen, Flechten oder Wickeln, ausgeschlossen. Dieser im wesentlichen torsionsfreie Spannungszustand läßt sich nach dem Verschweißen anhand von Microtomschnitten nachweisen, wenn diese unter polarisiertem Licht analysiert werden. Um eine optimale chemische Verschweißung der Filamente 2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 1 3, 1 4, 1 5 zu gewährleisten,

erfolgt die Fixierung unter Zugspannungen von etwa 6MPa bis 20MPa, bevorzugt bei etwa 1 3MPa. Die Fixierung gefolgt durch Einwirkung chemischer Mittel, welche jedoch nach dem Auswaschen praktisch keine Rückstände oder Re¬ aktionsprodukte im Filamentverbund hinterlassen. Die Fixierzeit wird dabei so gewählt, daß 10% bis 50%, bevorzugt 20% bis 35% der Querschnittsfläche des Einzelfilaments angelöst werden. Die Fixierzeiten liegen für Filamente 2, 3, 4; 7, 8, 9, 10; 13, 14, 1 5 ohne Oberflächenbeschichtung zwischen 5 see und 20 see, bzw. bei etwa 1 0 see. Werden Filamente mit Silikonbeschichtung eingesetzt, kommen Fixierzeiten zwischen 20 see und 40 see, vorzugsweise 25 see bis 30 see in Betracht. Durch eine derartige Silikonbeschichtung wird das Gleitverhalten der Filamente während der Fertigung gefördert. Die Verbindungsfestigkeit kann über die Messung der Schälkrafte sowie über das Verschleißverhalten der Borste 1 , 6, 1 2 ermittelt werden. Um ein Aufspleißen der Multifilamentenden während des beispielsweise mechanischen Verrundungsprozesses zu gewährleisten, sind die Prozeßparameter derart einzustellen, daß die Schälkräfte im Bereich von 0, 1 N bis etwa 0, 1 5N liegen.

Die oben angegebenen Fixierzeiten variieren natürlich in Abhängigkeit von den Prozeßparametern und gelten insbesondere für den Spezialfall, daß konzentrierte Ameisensäure als Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 20°C eingesetzt wird, wobei die Filamente aus Polyamid (PA6.1 2) bestehen und einen Durch¬ messer von etwa 0,076 mm bis 0, 1 26 mm aufweisen.

Durch das Wickeln, Flechten oder Verseilen der Filamente werden die Einzelfila- mente in enge Anlage gebracht. Durch die auf den Filamentverbund wirkende Zugkraft entsteht eine resultierende Kraft in Richtung zum Zentrum 24 der Borste 1 , 6, 1 2. Infolge der Einwirkung der chemischen Mittel bzw. Lösungs¬ mittel wird die Oberfläche der Filamente 2, 3, 4; 7, 8, 9, 1 0; 1 3, 14, 1 5 ange¬ löst, so daß ein teigiger Zustand erreicht wird. Hierbei werden die den Stoff¬ zusammenhalt bewirkenden Nebenvalenzkräfte durch das Lösungsmittel ge¬ mindert, wobei die kovalenten Bindungen praktisch nicht angegriffen oder zer-

stört werden. Dieser Zustand ermöglicht das Diffundieren von Molekülsegmenten über die Grenzflächen in die jeweils benachbarte Komponente. Die Eindringtiefe der Molekülketten ist hierbei abhängig vom Grad der Anlösung und der Höhe der Zugspannung und beeinflußt die Verbundfestigkeit des Gesamtsystems. Die Verbindung beruht wiederum auf den Nebenvalenzkräften der Atome benachbar¬ ten Molekülketten, die nach der anschließenden Auswaschung des Lösungs¬ mittels wieder voll zur Entfaltung kommen.

Unter chemischem Verschweißen wird im Rahmen dieser Anmeldung ein Verbin¬ den der Filamente miteinander durch Anlösen der Oberfläche der Filamente mittels eines chemischen Lösungsmittels verstanden. Im Gegensatz hierzu wird bei einem thermischen Verschweißen die Oberfläche der Filamente durch Ein¬ wirkung von Wärme aufgeweicht. Bei einem Verkleben von Filamenten wird auf die Filamentoberfläche dauerhaft ein zusätzlicher Stoff aufgebracht, der die Filamente miteinander verbindet.

Die beschriebenen Borsten 1 , 6 , 1 2 der Figuren 1 a bis 1 c, 2a und 2b sowie 3a und 3b sind zur Verwendung in Zahnbürsten vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in elektrischen Zahnbürsten. Die beschriebenen Borsten 1 , 6, 1 2 sind dabei besonders vorteilhaft im Innenfeld einer Rundkopfzahnbürste einsetz¬ bar.