ITMI991806A1 - Spazzolino a testina intercambiabile perfezionato e suo metodo di fabbricazione - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"SPAZZOLINO A TESTINA INTERCAMBIABILE PERFEZIONATO E SUO METODO DI FABBRICAZIONE"

La presente invenzione riguarda uno spazzolino a testina intercambiabile e un suo metodo di fabbricazione.

Come noto, esistono sul mercato già da svariato tempo spazzolini a testina intercambiabile di diverse forme e tipologie, concepiti con lo scopo fondamentale di offrire un dispositivo per l'igiene orale e la pulizia dei denti che sia dotato di apprezzabili caratteristiche ecologiche e di economicità, in quanto consente la sostituzione della sola porzione usurabile a beneficio dei costi di manutenzione e dell'impatto nell'ambiente.

Allo stato attuale, esistono molti tipi di spazzolini scomponibili, in cui la porzione sostituibile assume corrispondentemente diverse forme e dimensioni coincidendo, in taluni casi, con la testa e una porzione di collo dello spazzolino e, in altri, con una porzione molto più esigua dello spazzolino. Più la porzione sostituibile è piccola e più si avvertono problemi relativi alla solidità dell'assemblaggio, mentre più la porzione sostituibile è grande e più ci si allontana da un risultato economico vantaggio-

SO .

Nella seguente trattazione si prenderà in considerazione uno spazzolino in cui la porzione sostituibile è ridotta ai minimi termini, cioè coincide sostanzialmente con un inserto su cui sono fissati i ciuffi di setole che sono adibiti all'azione di spazzolamento e, per ciò stesso, costituisce la porzione maggiormente usurabile e più convenientemente sostituibile.

Un dispositivo di questo tipo è noto per esempio dalla domanda di brevetto europeo EP-A-870.440 a nome della stessa Richiedente.

Secondo quanto illustrato in questo documento, uno spazzolino a testina intercambiabile presenta un inserto insetolato dotato di nervature che si impegnano a scatto in corrispondenti scanalature di un alloggiamento della testa. L’accoppiamento tra le nervature e le scanalature, ottenibile per deformazione elastica, realizza l'assemblaggio della testina allo spazzolino. Per espellere la testina dal suo alloggiamento e sostituirla, l'inserto insetolato presenta un breve codolo, mediante il quale è possibile esercitare una pressione di espulsione dalla parte dorsale della testa dello spazzolino.

Benché una testina intercambiabile così concepita sia apprezzabile da molti punti di vista - e quindi sia anche la più richiesta dagli utenti - essa comporta alcune difficoltà relative al funzionamento del suo sistema di assemblaggio che non sono state ancora del tutto risolte.

Infatti, mentre da un lato è desiderabile ottenere un sistema di assemblaggio in grado di offrire la massima azione di ritegno possibile - per scongiurare la possibilità che l'inserto insetolato possa sganciarsi dal suo alloggiamento durante l'uso dello spazzolino, finendo pericolosamente nel cavo orale - d'altra parte è desiderabile che la forza di accoppiamento non sia eccessiva, per permettere di effettuare manualmente il distacco della testina dall'alloggiamento senza dover ricorrere ad utensili aggiuntivi. Queste due esigenze contrastanti trovano soddisfazione parziale nell'adozione di mezzi di aggancio reciprocamente impegnantisi (nervature con scanalature, perni con fori, e così via) che, sfruttando la deformabilità propria dei materiali plastici, permettono di agganciare a scatto la testina nel suo alloggiamento e, viceversa, di ottenerne l'espulsione a scatto con una semplice pressione delle dita della mano.

Tuttavia, le operazioni di assemblaggio ed espulsione non risultano sempre comode ed agevoli. Inoltre, in base a specifiche norme di sicurezza vigenti in alcuni Paesi, è necessario che i mezzi di aggancio siano più sicuri contro l'eventualità di un distacco accidentale della testina.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di risolvere i suaccennati problemi. In particolare si intende fornire uno spazzolino a testina intercambiabile in cui l’inserto insetolato sia accoppiabile al suo alloggiamento con estrema facilità e in cui siano presenti mezzi di aggancio che mantengono saldo 11accoppiamento e consentono il disimpegno dell'inserto solo in seguito ad un intervento volontario ed attivo dell'utente.

Secondo un altro aspetto, si intende fornire anche un metodo di fabbricazione di tale spazzolino che permetta di sfruttare pienamente le caratteristiche intrinseche di diversi materiali per ottenere la funzionalità desiderata con un ciclo produttivo semplice, rapido e di basso costo.

Tali scopi sono raggiunti mediante uno spazzolino e un metodo come descritti sostanzialmente nelle rivendicazioni allegate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di alcune preferite forme di esecuzione dello stesso, fornite a titolo di esempio ed illustrate nei disegni allegati, nei quali:

figg. 1A, 1B e 1C sono viste, rispettivamente, in alzato laterale, in pianta del lato dorsale e in pianta del lato ventrale di uno spazzolino secondo l'invenzione;

fig. 2 è una vista ingrandita della porzione di collo e testa dello spazzolino rappresentato in fig. 1C;

fig. 3 è una vista in sezione longitudinale presa lungo la linea II-II di fig. 2;

fig. 3A è una vista in sezione trasversale presa lungo la linea III-III di fig. 3;

fig. 4 è una vista in sezione longitudinale analoga a quella di fig. 3 nella condizione di disimpegno della testina insetolata;

fig. 4A è una vista in sezione trasversale presa lungo la linea IV-IV di fig. 4; e

figg. 5, 6 e 7 sono viste analoghe a quelle, rispettivamente, delle figg- 2, 3 e 4 di un'altra forma d'esecuzione dell 'invenzione.

Si descriverà dapprima la costruzione dello spazzolino secondo l’invenzione, illustrando nel seguito un preferito modo di fabbricarlo che risulta particolarmente vantaggioso.

Uno spazzolino si compone, in modo di per sè noto, di un corpo di impugnatura 1, un collo di raccordo 2 e una testa 3. La testa 3 è conformata secondo un alloggiamento 3a in cui è impegnabile un inserto insetolato o testina 4. La testina 4 è l'elemento di lavoro dello spazzolino, deputato ad effettuare l'azione di spazzolamento nel cavo orale, ed è quello che, per via della maggiore usura, deve essere sostituito con maggiore frequenza.

Una pluralità di setole S sono impiantate nell'inserto 4 mediante una qualsiasi delle tecniche note, per esempio mediante ancorine o con la tecnologia " in-molding" .

Secondo l'invenzione, la testina 4 è inseribile con un gioco minimo nell'alloggiamento 3a e viene bloccata saldamente in esso mediante mezzi di aggancio in parte disposti sulla testina e in parte sulla rimanente porzione dello spazzolino.

I mezzi di aggancio sono costituiti, da una parte, da un dentello o nervatura 4a, ricavata all'estremità anteriore della testina 4, impegnabile in una corrispondente sede 3b della testa 3; dall'altra parte, all'estremità posteriore della testina 4, è previsto un altro dentello o uncino 4b impegnabile con un'estremità di bloccaggio 6 di un cursore 7.

Il cursore 7 è scorrevole tra due posizioni, rispettivamente di bloccaggio e di disimpegno, illustrate nelle figg- 3 e 4. Nella posizione di bloccaggio, l'estremità 6 del cursore 7 si trova in impegno <fig. 3) col dentello 4b della testina: quest'ultima rimane così positivamente bloccata nell'alloggiamento 3a tramite i dentelli 4a e 4b che, per dimensioni e disposizione, non permettono alcun distacco della testina, neanche per deformazione accidentale della testa 3 sotto la pressione delle dita o durante l'azione di spazzolamento. Nella posizione di disimpegno (fig. 4), il cursore 7 è spostato indietro, come indicato dalla freccia D, e quindi libera il dentello 4b permettendo l'espulsione della testina 4 per rotazione (freccia R) intorno al dentello 4a.

Nella forma d'esecuzione illustrata, il cursore viene guidato nel suo movimento di scorrimento all'interno del collo 2 dello spazzolino e può essere agevolmente manovrato dall'esterno tramite una levetta o risalto 7a con una semplice azione di trascinamento effettuabile con un dito.

Il cursore viene automaticamente mantenuto nella sua posizione di bloccaggio per via della spinta esercitata su di esso da un mezzo elastico, quale, per esempio, una molla di compressione o un tampone di gomma.

Secondo una preferita forma d'esecuzione dell'invenzione, un'estremità di base 7b del cursore poggia su una massa G di materiale elasto-gommoso che esercita su di esso una continua pressione verso lo stato di bloccaggio. Pertanto, per disimpegnare la testina dall 'alloggiamento 3a occorre esercitare un'azione positiva e volontaria sul risalto 7a, vincendo la reazione elastica della massa G e ottenendo quindi quella sicurezza attiva, contro i distacchi accidentali della testina, a lungo cercata.

Secondo un'altra forma d'esecuzione <fig. 5, 6 e 7) la massa elastica G' è disposta direttamente a contatto del risalto 7a: in questo caso la massa G' di materiale elastico ha l'ulteriore scopo di chiudere e rifinire la sede di scorrimento 8 del risalto 7a. Per sfruttare appieno le caratteristiche elastiche della massa G’, la sede di scorrimento 8 è più ampia della corrispondente sede della forma d'esecuzione delle figg. 2, 3 e 4.

La corsa di impegno del cursore sul dentello 4b della testina 4 è sufficiente, da una parte, a garantire un perfetto bloccaggio anche nel caso in cui l'alloggiamento o il collo dello spazzolino vengano deformati per effetto della pressione esercitata da un utente durante l'uso e, dall'altra, a stabilire la corretta deformazione della massa elastica G o G' per ottenere il desiderato livello di reazione elastica. La corsa del cursore può essere, ad esempio, di 1 mm-La lunghezza e la forma del cursore 7 possono variare a seconda della conformazione dell'impugnatura 1 usata, ma rappresentano comunque caratteristiche accessorie rispetto al concetto inventivo di base qui espresso.

Per evitare di imporre tolleranze eccessivamente ristrette nella fabbricazione della testina e dell'alloggiamento, ma al contempo per evitare che si manifestino fastidiosi giochi e per assicurare un saldo ritegno, secondo una forma d'esecuzione preferita l'alloggiamento 3a comporta un cuscinetto elastico 9 interposto tra la volta dell'alloggiamento stesso e la testina. Quando la testina 4 è nella sua posizione operativa (figg. 3 e 6), il cuscinetto 9 rimane compresso ed esercita dunque una reazione elastica contraria che tende a recuperare tutti i giochi e a stabilizzare l'unione tra la testina stessa e il suo alloggiamento; inoltre, la reazione esercitata dal cuscinetto 9 si scarica parzialmente anche nella giunzione tra il dentello 4b e l'estremità di lavoro 6 del cursore 7, incrementando localmente la forza di attrito e rendendo quindi il sistema di bloccaggio ancora più stabile e sicuro.

Preferibilmente, il cuscinetto elastico 9 è disposto in prossimità dell'estremità di lavoro 6 del cursore 7.

L'energia elastica accumulata nel cuscinetto compresso 9, inoltre, consente di agevolare l'espulsione {si veda la freccia R in fig. 4) della testina 4 dall'alloggiamento 3a non appena il cursore 7 viene disimpegnato dal dentello 4b.

Inoltre, preferibilmente, la testina 4 presenta un prolungamento di pressione 5, alla sua estremità rivolta verso il collo 2 dello spazzolino, privo di setole S o di altri mezzi di pulizia. Questo prolungamento di pressione 5 risulta particolarmente comodo per accedere con un dito e applicare una lieve pressione alla testina per agganciarla nel suo alloggiamento, dopo averla "appuntata" con il rilievo 4a nella sede anteriore 3b della testa 3.

Secondo una forma d'esecuzione dell'invenzione particolarmente vantaggiosa, anche per quanto si descriverà più avanti in relazione al metodo di fabbricazione, lo spazzolino è costituito da un corpo di ossatura 100, di materiale sostanzialmente rigido (per esempio polipropilene), e da un riempitivo 200, di materiale sostanzialmente morbido ed elastico (per esempio gomma o materiale elastomerico). In questo caso, il riempitivo 200 costituisce anche la massa elastica G o G' e il cuscinetto 9; a tal scopo l'ossatura 100 dello spazzolino presenta fori 11 e 12 attraverso i quali il riempitivo 200 può passare, rispettivamente, all'interno dell'alloggiamento 3a, per andare a formare il cuscinetto 9, e all'interno della sede 8, per formare la massa G'.

La struttura di spazzolino sopra descritta, come si accennava, consente di attuare un metodo di fabbricazione singolare che si descriverà nel seguito.

In una prima fase, viene stampato il cursore di bloccaggio 7 con un primo materiale, per esempio di Nylon<®>, resine poliammidiche, acetaliche o poliacetaliche.

Poi, il cursore viene trattenuto in una posizione opportuna, tramite elementi di sostegno (quali, per esempio, sottili spine), all'interno di uno stampo successivo, entro il quale viene stampato un corpo di ossatura 100 di un secondo materiale "incompatibile" con il primo materiale, per esempio polipropilene. In questo contesto, il termine "incompatibile" viene utilizzato per indicare che il secondo materiale non tende né a saldarsi né, tanto meno, a fondersi, col primo materiale: ciò assicura che il cursore 7 rimanga poi libero di scorrere all'interno del corpo di ossatura 100 (nella fattispecie illustrata, entro il collo 2) dello spazzolino in una sede di .scorrimento che esso stesso definisce durante il processo di formatura, senza che sia necessario intervenire sul cursore o sulla sede stessa con ulteriori lavorazioni di rettifica o rifinitura.

Il corpo di ossatura 100 costituisce buona parte dell'impugnatura 1, del collo 2 e dell'alloggiamento 3, rappresentando, per sua natura, la porzione strutturale dello spazzolino.

In una terza fase di stampaggio, viene iniettato, in un terzo stampo, il materiale di riempimento 200 che va a costituire, tra l'altro, la massa elastica G o G', con cui va ad interagire il cursore 7, ed eventualmente anche il cuscinetto 9. Il materiale di riempimento è preferibilmente un materiale gommoso o elastomerico ed ha anche una funzione di completamento e finitura dell'intero spazzolino.

Va sottolineato che le varie fasi di stampaggio possono essere eseguite in una singola macchina di stampaggio a più componenti, oppure in più macchine di stampaggio, disposte in sequenza in più stazioni, verso le quali lo spazzolino viene trasportato mediante adeguati sistemi di movimentazione che esulano dal contenuto della presente invenzione.

Come si comprende bene, lo spazzolino e il metodo secondo l'invenzione conseguono pienamente gli scopi esposti nelle premesse.

In particolare si è ottenuto uno spazzolino a testina sostituibile in cui, nonostante le piccole dimensioni della porzione sostituibile, si è ottenuta una buona solidità di assemblaggio a beneficio della sicurezza di impiego. Infatti, per ottenere il disimpegno della testina dal suo alloggiamento, è necessario un intervento volontario dell'utente sul cursore di bloccaggio e non è ipotizzabile, in alcun caso, che la testina si distacchi accidentalmente per semplice flessione o deformazione dello spazzolino stesso.

Con il metodo preferito secondo l'invenzione, poi, è possibile fabbricare lo spazzolino con cursore in modo economico, per mezzo di semplici operazioni successive di co-stampaggio.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle particolari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa.

In particolare, i mezzi di aggancio (rappresentati dalla coppia dentello/scanalatura 3b, 4a e dentello/cursore 4b, 7) sono stati illustrati disposti contrapposti alle due estremità della testina, ma è ipotizzabile che il cursore possa scorrere longitudinalmente alla testina, andandola a bloccare lateralmente in cooperazione con un altra coppia dentello/scanalatura disposta dal lato opposto.

Ancora, si intende che l'ambito di protezione dell'invenzione abbraccia anche spazzolini in cui il cursore non è necessariamente scorrevole all'interno dell'impugnatura, ma può essere costituito da un canotto scorrevole esternamente sul collo dell'impugnatura.

Ovviamente, le porzioni operative degli elementi di ritegno, quali i dentelli o le nervature e le scanalature, possono avere le più svariate forme purché assolvano al compito sopra descritto. Per esempio, l'estremità di bloccaggio del cursore potrebbe essere in forma di una forcella, eventualmente di ampiezza tale da abbracciare i due lati della testina.

Infine, gli insegnamenti dell'invenzione possono essere estesi anche ad un dispositivo per l'igiene orale in cui la testina è in forma di un inserto provvisto di altri elementi di lavoro (per esempio una testina gommata per massaggiare le gengive).

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per l'igiene orale a testina intercambiabile del tipo comportante un'impugnatura e una testa di alloggiamento in cui un inserto sostituibile, dotato di elementi di lavoro, è bloccatile mediante mezzi di aggancio, caratterizzato da ciò che detti mezzi di aggancio comprendono almeno un elemento di ritegno solidale all'inserto e un cursore scorrevole in detta impugnatura, azionabile volontariamente tra una posizione di bloccaggio, in cui una sua estremità di bloccaggio è impegnata con detto elemento di ritegno, e una posizione di disimpegno.
2. 2) Dispositivo come in 1), in cui detto cursore è scorrevole all'interno di una porzione di collo di detta impugnatura e presenta un organo di comando emergente da detta porzione di collo.
3. 3) Dispositivo come in 1) o 2), in cui detto cursore è mantenuto nella posizione di bloccaggio mediante un mezzo elastico e la posizione di disimpegno è raggiungibile vincendo la reazione elastica di detto mezzo elastico.
4. 4) Dispositivo come in 3), in cui detto mezzo elastico è una massa di materiale elastico disposta sull'impugnatura di detto spazzolino e contro la quale appoggia una porzione di spinta di detto cursore.
5. 5) Dispositivo come in 4), in cui detta porzione di spinta del cursore è una sua estremità di base e detta massa di materiale elastico è contenuta all'interno di detta impugnatura.
6. 6) Dispositivo come in 2) e 4), in cui detta porzione di spinta del cursore è detto organo di comando e detta massa di materiale elastico è contenuta in una sede di scorrimento di detto organo di comando.
7. 7) Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi di aggancio comportano inoltre un secondo elemento di ritegno, disposto su detta testina, impegnabile in un corrispondente riscontro di detta testa di alloggiamento.
8. 8) Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1) a 7), in cui detti elementi di ritegno sono in forma di scanalature o dentelli e detto riscontro della testa di alloggiamento essendo, rispettivamente, un dentello o una scanalatura.
9. 9) Dispositivo come una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui è previsto inoltre, tra detta testa di alloggiamento e detto inserto, un cuscinetto elastico comprimibile.
10. 10) Dispositivo come in 9), in cui detto cuscinetto elastico è previsto in prossimità di un lato dell'inserto adiacente all'estremità di bloccaggio del cursore.
11. 11) Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto inserto presenta un prolungamento di pressione privo di detti elementi di lavoro.
12. 12) Dispositivo come in 2), in cui detto cursore è stampato con un materiale incompatibile con il materiale della porzione di collo in cui esso è scorrevole.
13. 13) Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, detto dispositivo essendo uno spazzolino da denti e detti elementi di lavoro essendo ciuffi di setole per la pulizia dei denti.
14. 14) Metodo di fabbricazione di un dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato da ciò che comprende le fasi di: stampare un cursore con un primo materiale; stampare un corpo di ossatura, inglobante detto cursore, con un secondo materiale incompatibile con detto primo materiale.
15. 15) Metodo di fabbricazione come in 14), in cui, al termine delle precedenti fasi, viene stampata una massa riempitiva e di finitura di materiale elastico atto a costituire anche detta massa dì materiale elastico.
16. 16) Metodo di fabbricazione come in 14) o 15), in cui detto primo materiale è Nylon<® >e detto secondo materiale è polipropilene