k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES 2 034 419 k 51 Int. Cl. 5 : A46B 13/02 k 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 k k k k 86 Número de solicitud europea: 89102098.4 86 Fecha de presentación : 08.02.89 87 Número de publicación de la solicitud: 0 357 863 87 Fecha de publicación de la solicitud: 14.03.90 k 54 Título: Cepillo de dientes eléctrico. k 30 Prioridad: 09.09.88 DE 38 30 649 k 73 Titular/es: Gimelli Produktions AG Eichenweg 2 CH-3052 Zollikofen, CH k 45 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 01.04.93 k 72 Inventor/es: Scherer, Benjamin k 45 Fecha de la publicación del folleto de patente: 01.04.93 k 74 Agente: Elzaburu Márquez, Fernando Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 2 034 419 2 DESCRIPCION El invento se refiere a un cepillo de dientes eléctrico con una pieza de empuñadura para llevar a mano, que presenta un motor y un mecanismo y con un cuerpo de cepillo, el cual tiene una cabeza de cepillo con varios portadores de cerdas cilíndricos, giratorios por separado y dispuestos uno al lado del otro, los cuales son accionados por medio de una varilla de empuje, la cual es desplazableporelmotorenunmovimientodeunlado para otro en la dirección longitudinal del cuerpo de cepillo. Un cepillo de dientes de esta clase es objeto del documento US-A -4.156.620. En el cepillo de dientes conocido por el documento US-A-4.156.620 mencionado al principio está configurada una varilla de empuje como cremallera en la zona de la cabeza del cepillo. Los portadores de cerdas llevan en cada caso una rueda dentada dentro de la cabeza de cepillo, engranando entre sí todas las ruedas dentadas de una fila de portadores de cerdas y encajando cada segunda rueda dentada de una fila en un dentado de la varilla de empuje. De este modo los portadores de cerdas contiguos giran en cada caso en sentido de giro opuesto en un movimiento de un lado para otro de la varilla de empuje, lo que es ventajoso para la limpieza de los dientes. El cepillo de dientes conocido es relativamente complicado en la construcción debido a las muchas ruedas dentadas y a la varilla de empuje configurada como cremallera. Para excluir un agarrotamiento de las ruedas dentadas, el cepillo de dientes debe construirse con tolerancias de fabricación muy estrechas. Esto conduce a altos costes de fabricación y lleva consigo el peligro de que ya pequeñas inexactitudes de fabricación puedan conducir a un fallo de funcionamiento. El invento se basa en la misión de configurar un cepillo de dientes eléctrico del tipo mencionado al principio de modo, que el movimiento de giro de los portadores de cerdas individuales está conseguido con los medios más sencillos posibles. Esta misión se soluciona según el invento debido a que la varilla de empuje presenta dentro de la cabeza de cepillo ranuras que discurren transversales a su dirección de extensión principal, en las cuales los portadores de cerdas encajan en cada caso con una excéntrica que discurre paralela a su eje de giro. En tal cepillo de dientes no se precisan ruedas dentadas para la producción del movimiento de giro de los portadores de cerdas. El movimiento de giro de los portadores de cerdas se lleva a cabo de la forma sencilla, porque la varilla de empuje por su movimiento de un lado para otro empuja alasexcéntricas. De este modo el accionamiento está configurado muy sencillo y no requiere estrechas tolerancias de fabricación. El concepto transversal a la dirección de extensión principal no significa que las ranuras deban discurrir perpendiculares a la dirección de extensión principal; basta un curso dirigido oblicuo a ella. En lugar de ranuras vienen también al caso como soluciones equivalentes salientes que discurren oblicuos. La varilla de empuje debe presentar planos oblicuos para el giro de las excéntricas. Una configuración especialmente ventajosa 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 del invento consiste en que la cabeza de cepillo tiene dos filas yuxtapuestas de portadores de cerdas y en la posición media de la varilla de empuje las excéntricas de los portadores de cerdas de ambasfilasestán dirigidas de modo, que ellas están vueltas hacia la otra en dirección transversal al cuerpo de cepillo. Debido a que las excéntricas están vueltas una hacia la otra, la varilla de empuje puede estar configurada estrecha en la zona de la cabeza de cepillo y se llega a un sentido de giro opuesto de los en cada caso contiguos portadores de cerdas de una fila. Si se dispusieran las excéntricas alternativamente hacia el centro de la cabeza de cepillo y hacia el lado exterior de la cabeza de cepillo, entonces resultaría en todos los portadores de cerdas el mismo sentido de giro. El invento hace posible, por tanto, cambiar de forma sencilla el sentido de giro de los portadores de cerdas Ėn los cepillos de dientes eléctricos, que en lo que concierne a la cabeza de cepillo están configurados en correspondencia con un cepillo de dientes manual, se ha mostrado como ventajoso que la cabeza de cepillo realice un movimiento giratorio. Este se obtiene por medio de un mecanismo especial, el cual no sólo empuja de un lado para otro a un eje del cepillo de dientes sino que también permite oscilar alrededor de su eje longitudinal. Como ejemplo para tal estado de la técnica remítase al documento US-A-3.160.902. Este conocido principio de la oscilación de la cabeza de un cepillo de dientes puede transmitirse de forma sencilla también al cepillo de dientes según el invento, cuando la varilla de empuje está dispuesta no girable en el cuerpo de cepillo y el cuerpo de cepillo está dispuesto girable alrededor de su eje longitudinal en la pieza de empuñadura y cuando el mecanismo está configurado además de para el desplazamiento de la varilla de empuje en la dirección longitudinal para el giro alternativo de la varilla de empuje alrededor de su eje longitudinal. El cuerpo de cepillo es fabricable a un coste barato y puede cambiarse fácilmente, si según otra configuración del invento el cuerpo de cepillo está unido soltable a la pieza de empuñadura y la varilla de empuje presenta en su extremo del lado de la empuñadura una unión de muelle para la unión al eje del cepillo de dientes. En lugar de dejar oscilar todo el cuerpo de cepillo alrededor de su eje longitudinal, se puede también sacar los portadores individuales de cerdas alternativamente más o menos lejos del cuerpo de cepillo, si según otra configuración del invento la varilla de empuje está dispuesta girable alrededor de su eje longitudinal en el cuerpo de cepillo y el cuerpo de cepillo está dispuestonogirable alrededor de su eje en la pieza de empuñadura y si los portadores de cerdas están dispuestos en la cabeza de cepillo desplazables axialmente en relación a su eje de giro. Un mecanismo especialmente sencillo para la producción del movimiento de giro y del movimiento oscilante se caracteriza porque presenta una rueda cónica giratoria alrededor de un eje de giro que discurre transversal a la varilla de empuje, accionada por un piñón cónico del motor, la cual agarra con un gorrón de excéntrica dirigido
3 2 034 419 4 paralelo a su eje de giro a un alojamineto de un balancín,elcualestá sujeto a un eje del cepillo de dientes dispuesto girable y desplazable axialmente en la pieza de empuñadura y dirigido en la dirección longitudinal de la pieza de empuñadura. El mecanismo trabaja muy especialmente con poco rozamiento y es fabricable a un coste muy barato, si según otra configuración del invento sobre el gorrón de excéntrica está dispuestagi- rable una corredera insertada en un alojamineto del balancín y si las dos superficies laterales de la corredera que discurren paralelas al eje del cepillo de dientes y/o las correspondientes superficies laterales del alojamiento discurren acodadas o achaflanadas para hacer posible un movimiento de oscilación del balancín. El movimiento de oscilación del balancín resulta especialmente sencillo, si según otra configuración del invento la pieza del balancín que presenta el alojamiento para la corredera está a una distancia radial del eje del cepillo de dientes. En esta configuración la corredera encaja en el balancín a una distancia considerable del eje de giro del balancín, que al mismo tiempo es el eje del cepillo de dientes. De este modo resulta un par de vuelco relativamente grande, de modo que el movimiento oscilante del cuerpo de cepillo se consigue con fuerza suficientemente grande. Muy economizadora de espacio es una forma de realización, en la que el gorrón de excéntrica agarra desde el lado del cepillo de dientes a la corredera. El invento admite numerosas formas de realización. Para la aclaración ulterior de su principio básico está representada una de ellas en el dibujo y se describe a continuación. Este muestra en Fig. 1 un corte longitudinal esquememático por un cepillo de dientes según el invento, Fig. 2 una representación en perspectiva y en despiece ordenado de un cuerpo del cepillo de dientes, Fig. 3 un corte longitudinal por la zona delantera del cuerpo de cepillo, Fig. 4 una vista en planta desde arriba sobre la zona delantera del cuerpo de cepillo, Fig. 5 un corte longitudinal por el mecanismo del cepillo de dientes, Fig. 6 una vista en planta desde arriba sobre un balancín del mecanismo con los componentes adyacentes, y Fig. 7 un corte transversal por el cepillo de dientes a lo largo de la línea VII - VII en la figura 5. El cepillo de dientes representado como un todo en la figura 1 está compuesto de una pieza 1deempuñadura y de un cuerpo 2 de cepillo sujeto encima soltable y girable. En la pieza 1 de empuñadura está dispuesto un motor 3, que a través de un mecanismo 4 acciona a un eje 5 del cepillo de dientes de tal modo, que éste realiza al mismo tiempo un movimiento de oscilación alrededor de su eje longitudinal y un movimiento de desplazamiento axial. El mecanismo 4 tiene un piñón 6 cónico accionado por el motor 3, el cual acciona a una rueda 7 cónica, que es girable alrededor de un eje 8 de giro dispuesto transversal al motor 3. Esta rueda 7 cónica tiene un gorrón 9deexcéntrica paralelo a su eje 8 de giro, sobre el que se asienta girable una corredera 10, que está dispuesta no girable dentro de un balancín 11. Por la carrera de movimiento de forma circular del gorrón 9 de excéntrica se mueve el ba- 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 lancín 11 hacia adelante y hacia atrás. Este no se puede desplazar hacia un lado, ya que el balancín 11 está unido fijo al eje 5 del cepillo de dientes y el eje 5 del cepillo de dientes está sostenido girable y desplazable axialmente en la pieza 1 de empuñadura. Esta guía del eje 5 del cepillo de dientes tiene como consecuencia que el balancín 11 oscila con el eje 5 del cepillo de dientes alrededor del eje longitudinal del eje 5 del cepillo de dientes, cuando el gorrón de excéntrica se mueve fuera del plano del dibujo, lo que se explica todavía más exactamente más tarde. En el cuerpo 2 de cepillo está dispuesta una varilla 12 de empuje desplazada axialmente, no girable sin embargo respecto al cuerpo 2 de cepillo. Esta varilla 2 de empuje tiene en su extremo delladodelaempuñadura una unión 13 de encastre elástico, con la que está engatillada al eje 5 del cepillo de dientes de forma no girable respecto al eje 5 del cepillo de dientes. El cuerpo 2 de cepillo está unido de forma correspondiente soltable a la pieza de empuñadura con una unión 14 de enclavamiento. Esta unión 14 de enclavamiento está sin embargo configurada de modo, que el cuerpo 2 de cepillo puede girar alrededor de su eje longitudinal respecto a la pieza 1 de empuñadura, lo que es necesario, ya que el eje 5 del cepillo de dientes y de este modo también la varilla 12 de empuje pueden girar limitadamente alrededor del eje longitudinal del cepillo de dientes. El cuerpo 2 de cepillo tiene en su extremo delantero una cabeza 15 de cepillo, en la que están colocados de forma giratoria varios portadores 16-20 de cerdas cilíndricos, que sobresalen de la cabeza 15 de cepillo con haces 21 de cerdas. Los poratadores 16-20 de cerdas tienen en cada caso en el lado interior de la cabeza de cepillo una excéntrica 22, que encaja en una ranura 23 que discurre transversal de la varilla 12 de empuje. Si se mueve la varilla 12 de empuje de un lado para otro, entonces las excéntricas 23 son empujadas y de este modo se giran los portadores 16 a 20 de cerdas. La figura 2 aclara la configuración del cuerpo 2 de cepillo. Se reconoce que la varilla 12 de empuje tiene un tras otra en total cinco ranuras 23, 23a, 23b, 23c y 23d discurriendo transversales en su extremo del lado de la cabeza del cepillo, en las que pueden encajar las excéntricas 22 de los portadores 16-20 de cerdas. La cabeza 15 de cepillo está configurada en este ejemplo de realización de modo, que presenta una segunda fila de portadores de cerdas paralela a la fila de los portadores 16-20 de cerdas, de los que está representadoel portador 16b de cerdas. También el portador 16b de cerdas y los restantes portadores de cerdas de su fila encajan en cada caso con una excéntrica 22b en estas ranuras 23, 23a, 23b, 23c, 23d de la varilla 12 de empuje. Como muestra la figura 2, todos los portadores 16-20 y 16b de cerdas están dispuestos girables en una tapa 24, que es colocable desde arriba como suplemento en la cabeza 15 de cepillo. La representación en corte según la figura 3 muestra cómo los portadores 16-20 de cerdas encajan con sus correspondientes excéntricas 22 en las correspondientes ranuras 23, 23a, 23b, 23c, 23d de la varilla 12 de empuje. La figura 4 aclara 3
5 2 034 419 6 que en la posición media de la varilla 12 de empuje las excéntricas 22, 22b y correspondientemente las restantes excéntricas están vueltas una hacia otra en la dirección transversal de la cabeza 15 de cepillo. La figura 5 muestra, aumentado frente a la figura 1, cómo el motor 3 acciona la rueda 7 cónica con su piñón 6 cónico. El eje 8 de giro de esta rueda 7 cónica está apoyado en ambos extremos de la caja de la pieza 1 de empuñadura. Se reconoce que el balancín 11 tiene un alojamiento 25, en el que se asienta la corredera 10. En esta corredera 10 agarra girable el gorrón 9 de excéntrica. El balancín 11 está unido no girable y no desplazable al eje 5 del cepillo de dientes. La figura 6 aclara que el alojamiento 25 del balancín 11 sostenido solidario en rotación sobre el eje 5 del cepillo de dientes es rectangular en la acción transversal y la corredera 10 es en correspondencia igualmente rectangular. Esta corredera 10 tiene un taladro 26, en el que agarra el gorrón 9 de excéntrica. Si el gorrón 9 de excéntrica gira en 180 grados y pasa de este modo a su posición inferior, representada en línea de trazos y puntos, entonces el balancín 11 se mueve en correspondencia hacia abajo, de modo que también el eje 5 de cepillo de dientes es empujado axialmente. Ya que el gorrón 9 de excéntrica se encuentra en sus posiciones medias no mostradas a un lado del eje 5 del cepillo de dientes, debiera propiamente empujarse también lateralmente el balancín 11, lo que sin embargo no es posible, porque el eje 5 del cepillo de dientes está fijado lateralmente. En lugar de un movimiento hacia un lado efectúa el balancín 11 un movimiento de oscilación, que se hace posible porque la corredera 10 está configurada acodada en forma de arco en dos superficies 27, 28 laterales y el eje 5 del cepillo de dientes, visto en la figura 6, discurre debajo de la corredera 10. De este modo se origina un par de vuelco, si la corredera 10 en su alojamiento 25 presiona al balancín 11 hacia un lado, con lo que éste oscila en torno al eje 5 del cepillo de dientes y con ello gira en correspondencia al eje 5 del 5 10 15 20 25 30 35 40 45 cepillo de dientes. La figura 7 aclara que las superficies 27, 28 laterales de la corredera 10 están configuradas acodadas en forma de arco. De este modo el balancín 11 en la posición representada, giraba en 90 grados frente a la figura 6, del gorrón 9 de excéntrica puede tomar la posición inclinada, de modo que no tiene que moverse hacia un lado. Lista de los símbolos de referencia utilizados 1 Pieza de empuñadura 2 Cuerpo de cepillo 3 Motor 4 Mecanismo 5 Eje del cepillo de dientes 6 Piñón cónico 7 Rueda cónica 8 Eje de giro 9 Gorrón de excéntrica 10 Corredera 11 Balancín 12 Varilla de empuje 13 Unión por encastre elástico 14 Unión de enclavamiento 15 Cabeza de cepillo 16 Portador de cerdas 17 Portador de cerdas 18 Portador de cerdas 19 Portador de cerdas 20 Portador de cerdas 21 Haz de cerdas 22 Excéntrica 23 Ranura 24 Tapa 25 Alojamiento 26 Taladro 27 Superficie lateral 28 Superficie lateral 50 55 60 65 4
7 2 034 419 8 REIVINDICACIONES 1. Cepillo de dientes eléctrico con una pieza (1) de empuñadura para llevar a mano, que presenta un motor (3) y un mecanismo (4) y con un cuerpo (2) de cepillo, el cual tiene una cabeza (15) del cepillo con varios portadores (16-20) de cerdas cilíndricos, giratorios por separado y dispuestos uno al lado del otro, los cuales son accionados por medio de una varilla (12) de empuje, la cual es desplazable por el motor (3) de un lado para otro en la dirección longitudinal cuerpo (2) de cepillo, caracterizado porque la varilla (12) de empuje presenta dentro de la cabeza (15) del cepillo ranuras (23) que discurren transversales a su dirección de extensión principal, en las que encajan los portadores (16-20) de cerdas en cada caso con una excéntrica (22) que discurre paralela asuejedegiro. 2. Cepillo de dientes eléctricos según la reivindicación 1, caracterizado porque la cabeza (15) de cepillo tiene una al lado de la otra dos filas de portadores (16, 16b) de cerdas y en la posición central de la varilla (12) de empuje las excéntricas (22, 22b) de los portadores (16, 16b) de cerdas de ambasfilasestán dirigidas de modo, que están vueltas una hacia la otra en dirección transversal al cuerpo (2) de cepillo. 3. Cepillo de dientes eléctrico según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la varilla (12) de empuje no es girable en el cuerpo (2) de cepillo y el cuerpo (2) de cepillo está dispuestogirable alrededor de su eje longitudinal en la pieza (1) de empuñadura, y porque el mecanismo (4) está configurado, además de para el desplazamiento de la varilla (12) de empuje en dirección longitudinal, para el giro alternativo de la varilla (12) de empuje alrededor de su eje longitudinal. 4. Cepillo de dientes eléctrico según la reivindicación 3, caracterizado porque el cuerpo (2) de cepillo está unido soltable a la pieza (1) de empuñadura y la varilla (12) de empuje presenta una unión (13) de encastre elástico en su extremo del lado de la pieza de empuñadura para la unión con el eje (5) del cepillo de dientes. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5. Cepillo de dientes eléctrico según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la varilla (12) de empuje es girable en el cuerpo (2) de cepillo alrededor de su eje longitudinal y el cuerpo (2) de cepillo está dispuesto no girable alrededor de su eje longitudinal en la pieza (1) de empuñadura, y porque los portadores (16-20) de cerdas están dispuestos desplazables axialmente en relación a su eje de giro en la cabeza (15) de cepillo. 6. Cepillo de dientes eléctrico según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mecanismo (4) presenta una rueda (7) cónica accionada por un piñón (6) cónico del motor (3), la cual gira alrededor de un eje de giro que discurre transversal a la varilla (12) de empuje, y la cual agarra con un gorrón (9) de excéntrica dirigido paralelo a su eje de giro en un alojamiento (25) de un balancín (11), el cual está sujeto sobre un eje (5) del cepillo de dientes dispuesto desplazable axialmente y girable en la pieza (1) de empuñadura y dirigido en la dirección longitudinal de la pieza (1) de empuñadura. 7. Cepillo de dientes eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado porque sobre el gorrón (9) de excéntrica está dispuesta girable una corredera (10) insertada en el alojamiento (25) del balancín (11) y porque las dos superficies (27, 28) laterales de la corredera (10) que discurren paralelas al eje del cepillo de dientes y/o las superficies laterales correspondientes del alojamiento (25) discurren acodadas o achaflanadas para hacer posible un movimiento basculante del balancín (11). 8. Cepillo de dientes eléctrico según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza del balancín (11) que presenta el alojamiento (25) para la corredera (10) está a una distancia radial del eje (5) del cepillo de dientes. 9. Cepillo de dientes eléctrico según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el gorrón (9) de excéntrica agarra desde un lado del cepillo de dientes a la corredera (10). 50 55 60 65 5
6 2 034 419
2 034 419 7
8 2 034 419
2 034 419 9
10 2 034 419
2 034 419 11