ES2221838T3 - Cabeza de cepillo de dientes con cerdas montadas de manera flexible. - Google Patents
Cabeza de cepillo de dientes con cerdas montadas de manera flexible.Info
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Abstract
Un cepillo de dientes (10) que presenta una adaptación mejorada a las superficies arqueadas de los dientes para una limpieza mejorada, que comprende un mango (12) que tiene un eje longitudinal (A-A) y una cabeza (18) en un extremo del mismo, la cual cabeza (18) contiene una cara (14) que tiene una pluralidad de mechones de cerdas (16) que se extienden desde la misma; caracterizado porque dicha cara (14) tiene una estructura periférica o periferia rígida (24), a la cual estructura periférica o periferia rígida (24) está unida una red de portadores de cerdas flexiblemente elásticos que forman una rejilla que se extiende a través de dicha cara; teniendo dicha rejilla una parte central que está libre de dichos portadores de cerdas; teniendo dicha rejilla unos nodos (20) situados en la intersección de los portadores (22) de cerdas, teniendo cada nodo un mechón (16) de cerdas anclado en el mismo; teniendo dicha cabeza un espacio, debajo de dicha rejilla y que se extiende a través de dicha cabeza(18).
Description
Cabeza de cepillo de dientes con cerdas montadas
de manera flexible.
La presente invención se refiere a las cabezas de
los cepillos de dientes, y más particularmente a las cabezas de los
cepillos de dientes que tienen las cerdas montadas en una red
flexiblemente elástica, de tal modo que las cerdas hagan deflexión
para adaptarse a la configuración de los dientes. Un cepillo de
dientes de este tipo es conocido a partir del documento WO
58/35584.
Los cepillos de dientes convencionales comprenden
mechones de cerdas uniformes cada uno de los cuales tiene un primer
extremo que se retiene cautivo en una cabeza de cepillo y está fijo
a la misma, y un segundo extremo que está libre y que se usa para
cepillar. Los extremos libres de los diversos mechones presentan
una envolvente superficial que es capaz de admitir una ligera
deformación al doblarse las cerdas cuando entran en contacto con una
superficie a cepillar, pero que es incapaz de acoplarse
adecuadamente a una superficie que tenga una forma compleja con
niveles variables. Una superficie compleja de este tipo se
encuentra presente en la boca, en la cual los dientes generalmente
se sitúan en una curva con forma de "C" dentro de la mandíbula
superior y de la inferior, teniendo cada fila de dientes
consecuentemente una curva exterior convexa y una curva interior
cóncava. Además, los propios dientes tienen un contorno de forma
arqueada que tiene niveles significativamente variables, incluyendo
una zona interproximal en forma de "V" profunda entre un diente
y el próximo.
El deseo de los usuarios de hacer que las cerdas
se adapten a los dientes y penetren en los espacios interproximales
entre los dientes es expresado por la aplicación con fuerza del
cepillo para deformar adecuadamente las cerdas siguiendo el
contorno arqueado de la dentadura. Tal aplicación con fuerza del
cepillo contra los dientes lleva meramente a un desgaste excesivo de
las superficies de los dientes y de las encías, sin una adaptación
adecuada del cepillo alrededor de los dientes y entre los mismos
para proporcionar la limpieza deseada.
Cepillos de dientes como los descritos en el
documento PCT WO 98/35584, que tienen mechones de cerdas capaces de
un movimiento de vaivén resuelven parcialmente el problema
anterior. El documento PCT WO 98/35584 describe mechones de cerdas
montados en un material elástico sostenidos dentro de una formación
de receptáculos o pozos fijos cuya conexión a la estructura general
o esqueleto del cepillo ha sido rota. Como los mechones están
conectados solamente al cepillo por el material elástico, tendrán
movimiento de vaivén o desplazamiento en todos los planos (hacia
arriba/ hacia abajo/ lateralmente). Sin embargo, un movimiento
independiente de las cerdas de este tipo no originará que se
adapten a la configuración de los dientes.
La Patente de EEUU 4.633.542 describe un cepillo
de dientes en el cual las cerdas están montadas en forma deslizante
dentro de una cabeza rígida, descansando en una membrana
elásticamente deformable. Existe una cavidad dentro de la cabeza
del cepillo de dientes por debajo de la membrana, de tal modo que
las cerdas son forzadas elásticamente dentro de la cabeza conforme
las cerdas se aplican a los dientes. Este movimiento independiente
de las cerdas, en un plano, no les hará adaptarse a las superficies
en pendiente, arqueadas, de los dientes.
Las patentes de EEUU 5.355.546, 5.483.722 y
5.839.149 describen cepillos de dientes cuya cabeza está formada
por una estructura rígida que soporta un miembro flexible elástico
que tiene una serie de filas linealmente paralelas o formaciones de
mechones de cerdas, cuyas filas de mechones de cerdas están
orientadas a lo largo del eje longitudinal del cepillo de dientes.
En cada una de estas patentes las filas paralelas de cerdas están
montadas flexiblemente, de tal manera que al cepillar, cuando es
forzado un diente contra la fila central de mechones, esa fila de
mechones se desplazará del diente, haciendo que las filas de
mechones de cerdas adyacentes se orienten a sí mismas rodeando los
lados del diente. Como este contorneamiento del diente es en dos
dimensiones, estas patentes fallan en cuanto a tratar la curvatura
general de los dientes en tres dimensiones, especialmente la zona
interproximal en forma de "v" profunda entre un diente y el
siguiente.
La patente de EEUU 5.651.158 describe un cepillo
de dientes de cabeza flexible que tiene muchas realizaciones,
incluyendo una primera realización en la cual las cerdas se pueden
montar en segmentos de cabeza unidos por surcos o conexiones
adelgazados, es decir, flexibles, que pueden ser llenados con un
elastómero elástico. Una segunda realización comprende una cabeza de
cepillo de dientes que tiene segmentos de montaje de cerdas dentro
de una estructura periférica dura, estando unidos los segmentos en
puntos de un plano situados a 90º respecto al eje longitudinal del
mango, siendo la unión de secciones adelgazadas tales que se pueda
hacer oscilar a los segmentos sobre estas uniones, además de
flexionarse. Una tercera realización incluye una estructura
periférica dura que contiene una cabeza de cepillo de dientes
formada por una o más cadenas de portadores de cerdas, unidos en
forma flexible y elástica entre sí y unidos a al menos un extremo
de la estructura. Una cuarta realización está formada por segmentos
que no se unen entre sí, pero que están unidos en forma flexible y
elástica al mango o a la estructura, en los cuales la unión a la
estructura puede realizarse mediante secciones adelgazadas o púas.
En cada realización, los diversos segmentos o portadores de cerdas
harán flexión independientemente o, como máximo, en coordinación
con los segmentos o portadores de cerdas adyacentes dentro de la
cadena de portadores de cerdas; una coordinación limitada de este
tipo de la orientación de los mechones de cerdas respecto al
cepillo no proporcionará la adaptación a las diversas superficies
arqueadas de las superficies de los dientes necesaria para una
eficaz limpieza.
Existe por tanto necesidad de un cepillo de
dientes en el cual las cerdas coordinen su orientación para
adaptarse a las superficies arqueadas en tres dimensiones de los
dientes y a la zona interproximal en forma de "v" profunda
entre un diente y el siguiente, de manera que proporcione una
limpieza general eficaz.
La presente invención tiene por objeto un cepillo
de dientes que tiene mechones de cerdas que son capaces de una
adaptación mejorada a las superficies arqueadas de los dientes,
compuesto dicho cepillo de dientes de un mango que tiene un eje
longitudinal y en un extremo del mismo una cabeza que contiene una
pluralidad de mechones de cerdas que se extienden desde la misma;
cuya cabeza tiene una periferia rígida que la rodea, con una
abertura que se extiende en la misma y a través de la cual está una
rejilla o red abierta de púas flexiblemente elásticas; donde cada
mechón de cerdas está anclado a dicha cabeza en un nodo formado por
la intersección de dichas púas. La rejilla tiene una parte que está
libre de púas, estando situada esta parte en forma central respecto
a la cabeza y a cada lado del eje longitudinal, de tal manera que
los segmentos de rejilla a cada lado del eje longitudinal harán
flexión en forma independiente. Cada segmento de rejilla hace
flexión de tal manera que durante el cepillado, conforme es forzado
un diente contra un mechón de cerdas, ese mechón de cerdas cederá
en la abertura y los mechones de cerdas inmediatamente alrededor
tenderán a desplazarse hacia ese diente en concreto, desplazando
así los mechones de cerdas acomodándolos alrededor de las
superficies arqueadas tridimensionales del diente en cuestión para
una limpieza más eficaz del mismo.
La Fig. 1 es una vista en planta lateral,
mostrando el cepillo de dientes con una disposición de cerdas
típica plana.
La Fig. 2 es una vista en planta delantera del
cepillo de dientes, mostrando dentro de la sección de cabeza la red
de portadores de mechones de cerdas que dan soporte a las cerdas
mostradas en la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista ampliada en planta por
delante de la cabeza de cepillo de dientes mostrada en la Fig.
2.
La Fig. 4 es una vista en corte, a través del
corte B-B de la Fig. 3, mostrando la adaptación de
las cerdas alrededor de las superficies arqueadas de un diente
típico.
La Fig. 5 es un detalle de los mechones de
cerdas, mostrando los nodos dentro de la red de portadores de
mechones de cerdas, es decir, los extremos fusionados de los
mechones de cerdas sujetos entre sí por las púas de conexión.
La Fig. 6 es un detalle alternativo de los
mechones de cerdas mostrados en la Fig. 5, es decir, los extremos
fusionados de los mechones de cerdas sujetos entre sí por las púas
de conexión moldeadas por encima con un elastómero.
Haciendo referencia a continuación a los dibujos,
en los cuales números de referencia análogos corresponden a
elementos iguales o similares entre las distintas figuras, y en
particular en las Figs. 1 y 2; en las cuales se muestra un cepillo
de dientes, 10, según la presente invención. Haciendo referencia
específicamente a la Fig. 2, se muestra una vista en planta por
delante de un cepillo de dientes, 10, de este tipo, que tiene
cabeza, 18, en una sola pieza con un mango, 12, que se extiende
desde la misma y un eje longitudinal A-A a través
de los mismos. La cabeza, 18, contiene una cara, 14, que tiene una
concavidad central a través de la cual se encuentra una rejilla o
red abierta de portadores de cerdas flexiblemente elásticos que
hacen realidad las características y construcción de la presente
invención. Como se muestra en la Fig. 1, extendiéndose desde la
cara 14, existen filas de mechones de cerdas, 16, transversales al
eje longitudinal A-A. Cada mechón, 16, de cerdas
está empotrado en un nodo, 20, y soportado por el mismo, el cual,
como se puede ver en la Fig. 3, está formado en el nudo en el cual
se intersectan los elementos estructurales o púas, 22, de la
red.
Como en la Fig. 3, la cara del cepillo de dientes
según la presente invención, 14, tiene una estructura periférica o
periferia rígida, 24, definiendo la periferia rígida un hueco o
abertura que se extiende a través de la cabeza, 18, del cepillo de
dientes. Alternativamente, el cepillo de dientes puede estar
formado también con un cierre a través del dorso de la cabeza, 18,
del cepillo de dientes, en forma de un segmento cóncavo por debajo
de la rejilla y separado de la rejilla. En el caso en el que el
dorso del cepillo de dientes sea cerrado, la concavidad por debajo
de la rejilla se puede extender del 50 al 80% de la distancia de la
cara al dorso, es decir, la profundidad de la cabeza del cepillo de
dientes, la cual profundidad es de hasta aproximadamente 6,3 mm (¼
de pulgada). El desplazamiento de los portadores de cerdas dentro de
la concavidad, durante el cepillado, se ilustra en la Fig. 4, que
es un corte transversal de la Fig. 3 según B-B,
perpendicular al eje longitudinal A-A del cepillo
de dientes. La Fig. 4 ilustra sólo la adaptación de las cerdas
alrededor del diente en dos dimensiones con el desplazamiento del
mechón de cerdas central, 26, en la dirección de la flecha de la
Fig. 4. Haciendo referencia a la Fig. 3, puede observarse que el
desplazamiento del mechón de cerdas 26, que se extiende desde el
portador de mechón de cerdas del nodo 26a, no sólo originará que los
mechones de cerdas adyacentes perpendiculares al eje longitudinal
A-A se desplacen hacia el nodo 26a y se adapten al
diente, sino que también los mechones de cerdas adyacentes
paralelos al eje longitudinal A-A se desplazarán
hacia el diente y se adaptarán al mismo proporcionando según la
presente invención la adaptación tridimensional al diente para una
eficaz limpieza del mismo.
Además, dentro de la presente invención, la
rejilla de púas que se extiende a través de la cara, 14, del
cepillo de dientes tiene una parte central libre de dichas púas, de
tal manera que las púas situadas centralmente en la cabeza, 18, y
paralelamente al eje longitudinal A-A, no se
intersectan, es decir, no están conectadas (véase la Fig. 3). Esta
discontinuidad dentro de la rejilla permite que los segmentos de la
red que soportan mechones diferentes, a cada lado del eje
longitudinal, se desplacen independientemente. Un movimiento
independiente de este tipo de los segmentos de la red de soporte de
mechones facilita que los cepillos de dientes limpien
simultáneamente dientes diferentes y zonas de la dentadura, como
ocurre durante el cepillado.
La cabeza, 18, compuesta por el cuello, la
estructura periférica, 24, y la rejilla o red de portadores de
cerdas flexiblemente elásticos, es preferiblemente de una sola
pieza con el mango del cepillo de dientes, 12, es decir, moldeada o
conformada de cualquier otra manera en una única pieza. La
periferia de la cabeza, 24, es al menos de 0,8 mm (1/32 de pulgada)
de anchura, de forma que sea lo suficientemente rígida como para
soportar de forma adecuada la red de nodos, 20, unida a la
misma.
La red de portadores de mechones de cerdas, que
incluye las púas, 22, y los nodos, 20, son de un material flexible
y elástico, preferiblemente polipropileno. Alternativamente, las
púas, 22, pueden ser de polietileno o de un elastómero
termoplástico (TPE), o una combinación de los mismos. El grado de
flexibilidad y de elasticidad de las púas, 22, puede ser controlado
adicionalmente variando sus dimensiones, es decir, reduciendo la
profundidad o grosor de cada púa, 22, para proporcionar
flexibilidad adicional, o disponiendo un revestimiento, 80, de un
segundo elastómero alrededor de cada púa, 22, y nodo, 20, tal como
se ilustra en la Fig. 6. Materiales de TPE aceptables, incluyendo
un vulcanato termoplástico (TPV) que consiste en una mezcla de
polipropileno y EPDM (etileno propileno dieno monómeros) que está
disponible como Santoprene (marca) descrito en la patente de EEUU
Nº 5.393.798; o Vyram (marca), otro TVP que consiste en una mezcla
de polipropileno y goma natural, siendo tanto el Santoprene como
el
Vyram elastómeros comercializados por Advanced Elastomer Systems LP, Akron, Ohio 44311. Otro TPE, y preferido, es el Dynaflex G6713 (marca), comercializado por GLS Corp., Cary, Ill. 60013. Éstos y otros elastómeros adecuados tienen, típicamente una dureza Shore A desde aproximadamente 13 a 94, siendo aproximadamente 29 una dureza preferida.
Vyram elastómeros comercializados por Advanced Elastomer Systems LP, Akron, Ohio 44311. Otro TPE, y preferido, es el Dynaflex G6713 (marca), comercializado por GLS Corp., Cary, Ill. 60013. Éstos y otros elastómeros adecuados tienen, típicamente una dureza Shore A desde aproximadamente 13 a 94, siendo aproximadamente 29 una dureza preferida.
Los cepillos de dientes actualmente están
moldeados típicamente en polipropileno, en la presente invención se
prefiere que la rejilla o red de portadores de mechones de cerdas
sea también de polipropileno para facilitar el moldeo en una sola
etapa del cepillo de dientes. Si se desea un aspecto transparente,
el mango, 12, la cabeza, 18, y la rejilla pueden ser de poliéster,
tal como tereftalato de polietileno. Un polipropileno preferido es
el Polipropileno Huntsman 5520 (marca) fabricado por Huntsman
Polypropylene Corporation, Hinsdale, Illinois 60521.
Si se desea, se puede moldear el cepillo de
dientes de la presente invención como un cepillo de dientes de
"componente doble", por lo cual se entiende que el material
flexiblemente elástico de la red de soporte de las cerdas o rejilla
es diferente del material de plástico duro de la cabeza, 18, del
cepillo de dientes y del mango, 12. El método de fabricación de un
cepillo de dientes de componente doble de este tipo por tecnología
de moldeo de inyección de componentes dobles es bien conocido en la
técnica. Por ejemplo, de acuerdo con la presente invención, el
material de la rejilla se puede introducir en la zona de la cabeza
en una segunda etapa de inyección, después de la usada para el
moldeo por inyección de la cabeza de implante de cerdas y del mango
duros. En esta segunda etapa de inyección, se posiciona el cepillo
de dientes semiacabado en un segundo molde dentro del cual se
inyecta el material de la rejilla alrededor del interior de la
periferia rígida 24. Para aumentar el área superficial a fin de que
el elastómero se adhiera a la periferia rígida, 24, a fin de
aumentar la adhesión a la misma, se puede disponer un surco o
entrante alrededor de la superficie superior del interior de la
periferia rígida.
Se puede utilizar un proceso de moldeo de una
sola etapa en la fabricación de cepillos de dientes de la presente
invención, cuando la cabeza, 18, contiene una abertura que se
extiende a través de la misma y cuando la rejilla es del mismo
material que el resto de la estructura del cepillo de dientes, es
decir, la cabeza, 18 y el mango, 12. Por el contrario, se debe usar
un proceso de moldeo de doble etapa cuando la cabeza, 18, del
cepillo de dientes contiene una concavidad por debajo de la
rejilla, concavidad que está formada por el cepillo de dientes que
tiene un dorso encerrado, estando separado tal encerramiento de la
rejilla. En un proceso de moldeo de dos etapas de este tipo, la
estructura del cepillo de dientes y la rejilla en una pieza se
forman en un primer molde de inyección, y el cepillo de dientes
semiacabado se vuelve a colocar en un segundo molde de inyección,
en el cual se forma el encerramiento del dorso.
Se puede facilitar el moldeo con inyección en dos
etapas de los cepillos de dientes de la presente invención usando
un molde de dos componentes. Se encuentran disponibles moldes de
dos componentes en Machines Boucherie N.V., Izegem, Bélgica; estos
moldes se pueden montar en máquinas típicas de moldeo por inyección
para ejecutar así el proceso de moldeo por inyección de dos etapas,
incluyendo tales máquinas las máquinas de moldeo por inyección de
dos componentes de 300 toneladas disponibles en Engel Canada, Inc.,
Guelph, Ontario.
Las cerdas de los cepillos de dientes pueden ser
implantadas una vez se han formado los nodos del material
elastómero flexiblemente elástico de la red de soporte de las
cerdas, usando la tecnología de aplicación de mechones en el molde,
sin grapas (IMT), tal como se describe en las patentes de EEUU
5.609.890, 5.390.984 y 5.533.791. Esta tecnología IMP implica un
proceso, y la maquinaria asociada, en el que cada mechón de cerdas
es primero preformado en un conjunto, fusionando su base de cerdas
entre sí para formar una protuberancia. Esta protuberancia es
sujetado a continuación en el molde en el cual se inyecta el
material flexiblemente elástico de la red de soporte de celdas o
rejilla, de modo que el material fluye alrededor de la
protuberancia, anclando el mechón en su sitio dentro de la cara, 14
del cepillo de dientes. La Fig. 5 ilustra los mechones, 16, de
cerdas acabados por IMT; donde, el material de la red de soporte de
las cerdas, es decir, las púas, 22, rodea y ancla la protuberancia,
28, en la base de cada mechón de cerdas, 16.
Claims (7)
1. Un cepillo de dientes (10) que presenta una
adaptación mejorada a las superficies arqueadas de los dientes para
una limpieza mejorada, que comprende un mango (12) que tiene un eje
longitudinal (A-A) y una cabeza (18) en un extremo
del mismo, la cual cabeza (18) contiene una cara (14) que tiene una
pluralidad de mechones de cerdas (16) que se extienden desde la
misma; caracterizado porque dicha cara (14) tiene una
estructura periférica o periferia rígida (24), a la cual estructura
periférica o periferia rígida (24) está unida una red de portadores
de cerdas flexiblemente elásticos que forman una rejilla que se
extiende a través de dicha cara; teniendo dicha rejilla una parte
central que está libre de dichos portadores de cerdas; teniendo
dicha rejilla unos nodos (20) situados en la intersección de los
portadores (22) de cerdas, teniendo cada nodo un mechón (16) de
cerdas anclado en el mismo; teniendo dicha cabeza un espacio,
debajo de dicha rejilla y que se extiende a través de dicha cabeza
(18).
2. El cepillo de dientes de la reivindicación 1,
en el que dicho espacio es una parte cóncava que se puede extender
del 50 al 80% de la profundidad de la cabeza (18) del cepillo de
dientes.
3. Un cepillo de dientes según la reivindicación
1, en el que dicho espacio es una abertura que se extiende a través
de dicha estructura periférica o periferia rígida.
4. El cepillo de dientes según una cualquiera de
las reivindicaciones 1-3, en el que la estructura
periférica o periferia rígida (24) es al menos de 0,8 mm (1/32 de
pulgada) de anchura.
5. El cepillo de dientes según una cualquiera de
las reivindicaciones 1-4, en el que los portadores
(22) de cerdas son de polipropileno, polietileno, un elastómero
termoplástico, o una combinación de los mismos.
6. Un cepillo de dientes según una cualquiera de
las reivindicaciones 1-5, en el que los portadores
de cerdas son púas.
7. Un proceso para hacer un cepillo de dientes,
que comprende:
preformar los mechones de cerdas fusionando la
base de una pluralidad de cerdas para formar una protuberancia;
colocar las protuberancias de dichos mechones de
cerdas preformados dentro de un molde de cepillo de dientes;
inyectar material flexiblemente elástico
alrededor de las protuberancias para formar nodos, con lo cual se
enclavan en ellos los mechones de cerdas preformados y en los
cuales dicho material flexiblemente elástico forma púas que
conectan dichos nodos en una rejilla a través de la cara de dicho
cepillo de dientes;
teniendo dicha rejilla una parte central que está
libre de cualquier púa.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US247401 | 1999-02-10 | ||
| US09/247,401 US6088870A (en) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | Toothbrush head with flexibly mounted bristles |
Publications (1)
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