entsprechenden Filament

Die Erfindung betrifft ein Filament mit einem Grundkörper aus einem ersten Kunststoff-Material, der sich entlang ei ner Längsachse erstreckt, wobei der Querschnitt des Grund körpers einen radialen inneren Basisabschnitt und mehrere von dem Basisabschnitt radial nach außen hervorstehende Vorsprünge aufweist, die einstückig mit dem Basisabschnitt ausgebildet sind.

Ferner betrifft die Erfindung eine Zahnbürste mit zumindest einem derartigen Filament.

Axial im Sinne dieser Anmeldung ist eine Richtung parallel zur Längsachse des Grundkörpers des Filaments. Eine radiale Richtung steht senkrecht zur Längsachse des Grundkörpers des Filaments und ist bezogen auf den Mittelpunkt des Quer schnitts des Grundkörpers.

Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Filamente be kannt, bei denen der Basisabschnitt des Querschnitts vier radial nach außen hervorstehende Vorsprünge aufweist, die in Umfangsrichtung des Basisabschnitts auf Abstand angeord net sind und somit eine Art Sternprofil bilden. Alle Vor- Sprünge weisen den gleichen radialen Abstand zum Mittel punkt des Querschnitts auf. Der Bereich zwischen zwei be nachbarten Vorsprüngen entlang der Umfangsrichtung des Querschnitts ist mit einem gekrümmten, stetigen Übergang versehen .

Die bekannten Filamente weisen eine nur durchschnittliche Reinigungswirkung beim Zähneputzen auf.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Filament und die gattungsgemäße Zahnbürste derart weiterzu entwickeln, dass ein Filament mit verbesserter Reinigungs wirkung geschaffen wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Filament mit den Merkma len des Anspruchs 1 sowie mit einer Zahnbürste mit dem er findungsgemäßen Filament nach Anspruch 15.

Das erfindungsgemäße Filament ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Vorsprünge an seinem radialen äu ßeren Ende ein Kopfteil trägt, das aus einem zweiten Kunst stoff-Material besteht, das unterschiedlich zu dem ersten Kunststoff-Material des Grundkörpers ist.

Die Erfindung geht dabei von der Grundüberlegung aus, dass der mit dem Kopfteil versehene Vorsprung eine größere radi ale Länge als ein köpfteilfreier Vorsprung hat. Dadurch ist der Bereich zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen zur Auf nahme von Zahnpasta vergrößert. Mit der Wahl des zweiten Kunststoff-Materials kann besonders beim Zähneputzen die Reinigungswirkung des Vorsprungs und damit des gesamten Filaments verbessert werden. Vorzugsweise sind die Vorsprünge entlang der gesamten Länge des Filaments ausgebildet, so dass die Vorsprünge entlang in Längsrichtung des Filaments verlaufende, radial hervor stehende Rippen bilden. Dies vergrößert den Bereich zur Aufnahme von Zahnpasta und damit die Reinigungswirkung beim Zähneputzen .

Um den Bereich zur Aufnahme von Zahnpasta weiter zu vergrö ßern, können mindestens sechs Vorsprünge, insbesondere min destens acht Vorsprünge, vorgesehen sein. Die Vorsprünge können gleichverteilt über den Umfang des Querschnitts des Basisabschnitts angeordnet sein.

Vorzugsweise sind die Vorsprünge punktsymmetrisch zum Mit telpunkt des Querschnitts des Basisabschnitts angeordnet, was einer besonders einfachen Anordnung entspricht. Höchst vorzugsweise weisen mehrere Vorsprünge jeweils ein Kopfteil auf, um den Bereich zur Aufnahme von Zahnpasta zu vergrö ßern .

In einer Weiterentwicklung der Erfindung sind in Umfangs richtung des Basisabschnitts Vorsprünge mit Kopfteilen und köpfteilfreie Vorsprünge abwechselnd angeordnet, was einem regelmäßigen Aufbau des Filaments entspricht. Alternativ kann jeder Vorsprung ein Kopfteil aufweisen, so dass der Bereich zur Aufnahme von Zahnpasta vergrößert und damit die Reinigungswirkung beim Zähneputzen verbessert ist.

Das Kopfteil kann zumindest form- und/oder Stoffschlüssig mit dem Vorsprung verbunden sein. Beispielsweise kann das Kopfteil mit dem Vorsprung verschweißt und/oder verklebt sein. Insbesondere kann das Kopfteil mittels einer Hinter schneidung an dem Vorsprung befestigt sein, wobei bei- spielsweise ein radial nach innen weisendes Eingriffsteil des Kopfteils in eine mit einer Hinterschneidung versehenen Ausnehmung des Vorsprungs eingreift. Alternativ kann aber auch der Vorsprung ein radial nach außen weisendes Ein griffsteil aufweisen, das in eine mit einer Hinterschnei dung versehene Ausnehmung des Kopfteils eingreift. Darüber hinaus oder alternativ kann das Kopfteil Stoffschlüssig am Vorsprung angeordnet sein und insbesondere mit diesen ver schweißt sein.

Für eine besonders effiziente Vergrößerung des Bereichs zur Aufnahme von Zahnpasta kann der radiale Scheitelpunkt des Kopfteils die radialen Scheitelpunkte der Vorsprünge radial überragen, d.h. dass die Vorsprünge, die ein Kopfteil tra gen, einen größeren radialen Abstand zum Mittelpunkt des Querschnitts als die köpfteilfreien Vorsprünge aufweisen.

Im Sinne der Erfindung ist der radiale Abstand definiert als Abstand zum Mittelpunkt des Querschnitts des Grundkör pers, der üblicherweise mit der Längsachse des Filaments zusammenfällt .

Der radiale Abstand des radialen Scheitelpunkts des kopf teilfreien Vorsprungs kann 50 pm bis 150 pm, insbesondere 75 pm bis 125 pm und beispielsweise etwa 100 pm betragen. Der radiale Scheitelpunkt des Vorsprungs im Sinne der Er findung ist jener Punkt des Vorsprungs mit dem größten ra dialen Abstand. Vorzugsweise überragt der radiale Scheitel punkt des Kopfteils an dem Vorsprung den radialen Scheitel punkt des köpfteilfreien Vorsprungs um 10 pm bis 30 pm, insbesondere um etwa 20 pm. In bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung beträgt das Verhältnis aus der Differenz der radialen Abstände des Kopfteils von einem köpfteilfreien Vorsprung zur radialen Länge des köpfteilfreien Vorsprungs zwischen 5% und 20%, insbesondere 5% bis 15% und vorzugs weise etwa 10%.

Vorzugsweise ist das erste Kunststoff-Material des Grund körpers ein thermoplastisches Polyester, insbesondere PBT ( Polybutylenterephthalat ) . Dieser Werkstoff weist aufgrund seiner Shore-Härte eine ausreichende Steifigkeit auf, um bei Zahnbürsten eingesetzt zu werden. Das zweite Kunst stoff-Material des Kopfteils kann ein thermoplastisches Kunststoff-Material mit insbesondere einer geringeren Sho re-Härte als das erste Kunststoff-Material sein, beispiels weise ein thermoplastisches Elastomer. Im Kontakt mit dem Zahn weist das Material eine gute Reinigungswirkung beim Zähneputzen auf.

Vorzugsweise bestehen alle Kopfteile aus dem gleichen zwei ten Kunststoff-Material, so dass das Filament besonders einfach in der Herstellung ist.

Vorzugsweise besteht mindestens ein Kopfteil aus einem dritten thermoplastischen Kunststoff-Material, das ver schieden zu dem ersten und dem zweiten Kunststoff-Material ist. Insbesondere kann eine Gruppe von Kopfteilen aus dem zweiten thermoplastischen Kunststoff-Material und eine wei tere Gruppe von Kopfteilen aus dem dritten Kunststoff- Material bestehen. Das dritte thermoplastische Kunststoff- Material kann eine geringere Shore-Härte als das erste Kunststoff-Material aufweisen. Die Wahl unterschiedlicher Kunststoff-Materialien für die Kopfteile ermöglicht eine Optimierung der Reinigungswirkung beim Zähneputzen.

Das Filament kann um seine Längsachse verdrillt sein, so dass die Vorsprünge und das Kopfteil entlang der Längsrich- tung des Filaments wendelförmig angeordnet sind. Das Fila ment kann dabei eine Verdrillung von 100 U/m (Umdrehungen pro Meter) bis 300 U/m aufweisen, insbesondere 200 U/m bis 170 U/m, insbesondere etwa 150 U/m. Durch die wendelförmige Anordnung wird Zahnpasta besser zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen gehalten, insbesondere während des Zähneput zens .

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung_ ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:

Fig . 1 einen Endbereich eines erfindungsgemä ßes Filaments in perspektivischer An sicht ;

Fig . 2 das Filament aus Fig. 1 in einem sche matischen Querschnitt;

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung des Fila

ments in einem schematischen Quer schnitt ;

Fig . 4 eine weitere Ausgestaltung des Fila

ments in einem schematischen Quer schnitt;

Fig . 5 eine weitere Ausgestaltung des Fila

ments in einem schematischen Quer schnitt, Fig . 6 ein verdrilltes Filament in perspekti vischer Ansicht und

Fig . 7 eine perspektivische Darstellung des

Kopfes einer Zahnbürste mit einer ver größerten Darstellung einiger Borsten enden des Borstenbesatzes.

Fig. 1 zeigt einen Endbereich eines erfindungsgemäßen Fila ments 10, das sich entlang einer Längsachse L erstreckt. Im Querschnitt des Filaments 10 ist ein Grundkörper 11 er sichtlich mit einem radial innenliegenden Basisabschnitt 12. Am Basisabschnitt 12 sind acht radial hervorstehende Vorsprünge 13 angeformt, die gleichverteilt über den Quer schnitt des Basisabschnitts 12 und punktsymmetrisch zum Mittelpunkt M des Querschnitts angeordnet sind. Jeweils be nachbarte Vorsprünge 13 sind in Umfangsrichtung um 45° ver setzt zueinander angeordnet.

Die Vorsprünge 13 erstrecken sich über die gesamte Länge des Filaments 10, so dass sie entlang der Längsachse L Rip pen 21 bilden (Fig. 1) . In Umfangsrichtung des Filaments 10 gesehen ist der Grundkörper 11 in einem Übergangsbereich 19 zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 13 konkav gekrümmt ausgestaltet, so dass der Grundkörper 11 in Umfangsrichtung stetig von einem Vorsprung 13 zum anderen übergeht. Beim Zähneputzen wird Zahnpasta in diesem Übergangsbereich 19 gehalten .

Vier der Vorsprünge 13 sind köpfteilfreie Vorsprünge 13, die in ihrer Ausrichtung um 90° versetzt zueinander ange ordnet sind. Die übrigen vier Vorsprünge 13 tragen an ihren radial äußeren Enden 14 jeweils ein Kopfteil 15. Die Enden 14 weisen jeweils eine radiale Ausnehmung 17 (s. Fig. 2) mit einer Hinterschneidung auf, in die ein radial zum Mit telpunkt M des Querschnitts gerichtetes Eingriffsteil 18 des Kopfteils 15 formschlüssig eingreift. Dadurch sind die Kopfteile 15 formschlüssig mit den Vorsprüngen 13 verbun den. Zusätzlich sind die Kopfteile 15 Stoffschlüssig mit den Vorsprüngen 13 verschweißt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weisen die radialen Enden 14 derjenigen Vorsprünge 13, die ein Kopfteil 15 tragen, ohne Kopfteil gemessen den gleichen radialen Abstand Si zum Mittelpunkt M des Querschnitts wie die radialen Scheitel punkte 16 der köpfteilfreien Vorsprünge 13 auf. Dieser ra diale Abstand Si beträgt ca. 100 pm. Aufgrund der Kopftei le 15 weisen die jeweils zugeordneten Vorsprünge 13 einen größeren radialen Abstand S ₂ zum Mittelpunkt M des Quer schnitts auf. Der Abstand S ₂ beträgt im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ca. 110 pm. Die Differenz S3 der radialen Ab stände S ₂ und Si beträgt etwa 20 pm (Fig. 3) . Dieser Wert entspricht etwa 5% bis 25%, insbesondere 10% des radialen Abstandes Si des köpfteilfreien Vorsprungs 13 gemäß Fig. 2. Die Kopfteile 15 überragen sämtliche radialen Scheitelpunk te 16 der köpfteilfreien Vorsprünge, insbesondere um ein Maß S ₃ .

Der Grundkörper 11 des Filaments 10 und insbesondere der Basisabschnitt 12 und die Vorsprünge 13 sind einstückig ausgestaltet und bestehen aus einem ersten Kunststoff- Mater-ial, beispielsweise aus einem thermoplastischen Poly ester wie PBT ( Polybutylenterephthalat ) .

Die Kopfteile 15 sind aus einem zweiten Kunststoff-Material gefertigt, beispielsweise einem thermoplastischen Kunst- stoff-Material mit einer geringeren Shore-Härte als das erste Kunststoff-Material . Dadurch wird beim Zähneputzen eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitts des Filaments 10 gemäß Fig. 1 mit vier köpfteilfreien Vorsprüngen 13 und vier Vorsprüngen 13 mit jeweils einem Kopfteil 15, die in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.

In einer weiteren Ausgestaltung gemäß Fig. 3 weist das Filament 10 drei köpfteilfreie Vorsprünge 13 und drei Vor sprünge 13 mit jeweils einem Kopfteil 15 auf. In Umfangs richtung gesehen wechseln sich die köpfteilfreien Vorsprün ge 13 mit den Vorsprüngen 13 mit einem Kopfteil 15 ab, so dass die köpfteilfreien Vorsprünge 13 unter einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind. Entsprechendes gilt für die Vorsprünge 13 mit einem Kopfteil 15.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Filaments 10, die ähnlich ist zur Ausgestaltung der Fig. 2 und sich davon dadurch unterscheidet, dass jeder Vorsprung 13 mit einem Kopfteil 15 versehen ist. Die Kopfteile 15 bestehen alle aus dem gleichen zweiten Kunststoff-Material.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein zur Fig. 4 ähnliches Filament 10, das vier Kopfteile 15 der genannten Art aus einem dritten Kunststoff-Material aufweist, während die vier übrigen Kopfteile 15 aus dem zweiten Kunststoff- Material bestehen. Das Filament 10 der Fig. 5 besteht somit aus drei Komponenten, wobei das dritte Kunststoff-Material (wie das zweite Kunststoff-Material ) eine geringere Shore- Härte als das erste Kunststoff-Material aufweist, aber ebenfalls wie das zweite Kunststoff-Material ein thermo- plastisches Elastomer ist. Durch die Wahl des zweiten und des dritten Kunststoff-Materials sind die Reinigungseigen schaften des Filaments 10 einstellbar, insbesondere zum Entfernen von Plaque.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht ei nes dem Filament 10 gemäß Fig. 1 ähnlichen Filaments 10, das sich von diesem dadurch unterscheidet, dass es entlang seiner Längsachse L mit 150 U/m verdrillt ist, so dass sich die Vorsprünge 13 mit den Kopfteilen 15 wendelförmig um die Längsachse L erstrecken.

Fig. 7 zeigt einen Kopf einer Zahnbürste 20, der einen Borstenbesatz 22 mit einer Vielzahl von Borsten aus erfin- dungsgemäßen Filamenten 10 in der Ausgestaltung gemäß Fig.

1 trägt.