BRPI0709514A2 - artigo abrasivo em forma de folha - Google Patents

Abstract

<B>ARTIGO ABRASIVO EM FORMA DE FOLHA.<D> Trata-se de um artigo abrasivo em forma de folha que inclui uma folha de suporte resiliente dotada de superfícies principais opostas e uma folha abrasiva contínua afixada à folha de suporte. A folha abrasiva inclui uma camada de suporte abrasiva sobre a qual são dispostas partículas abrasivas, definindo uma superfície abrasiva. Um conjunto de lixadeira que inclui tal artigo abrasivo em forma de folha é também apresentado.

Description

"ARTIGO ABRASIVO EM FORMA DE FOLHA"

Antecedentes

A presente invenção refere-se, em geral, a artigos abrasivos tipofolha usados para fazer abrasão em uma superfície de trabalho e, maisparticularmente, a artigos abrasivos tipo folha resilientes flexíveis e a umconjunto de Iixadeira que inclui tal artigo abrasivo.

Os artigos abrasivos em forma de folha são comumente usadosem uma variedade de operações de lixamento, inclusive o Iixamento à mão desuperfícies de madeira. No lixamento à mão, o usuário deve segurar o artigoabrasivo diretamente em sua mão e mover o mesmo ao longo da superfície detrabalho. O lixamento à mão pode, obviamente, ser uma tarefa árdua.

Para facilitar o processo de lixamento à mão, o artigo abrasivo emfôrma de folha pode ser colocado em um bloco de lixamento. Os blocos delixamento retêm o artigo abrasivo e podem ser prontamente segurados por umusuário para executano lixamento à mão mais rápido e mais fácil. Um blocolixador comercialmente disponível é o 3M™ Rubber Sanding Block disponíveljunto à 3M Company, St. Paul, MN, EUA. Os blocos de lixamento também sãoconhecidos em técnicas anteriores patenteadas. A patente U.S. n° 5.168.672,(Gregoire, Sr.), por exemplo, apresenta um suporte para folha abrasiva com umabase dotada de anteparos de fixação formados em um par de bordas lateraisopostas da mesma. Um elemento de empunhadura fica preso, de formaseparável, sobre uma superfície posterior da base. O elemento de empunhaduratem paredes de flange flexíveis opostas que servem para fixar porções de bordade extremidade oposta de uma folha de papel abrasivo que ficam posicionadassobre uma superfície de trabalho frontal da base, sendo que as porções deborda da folha de papel se estendem sobre os anteparos de fixação.

A patente U.S. n° 6.641.469 (DeshIer) apresenta um bloco delixamento que inclui um compartimento base genericamente retangular no qualuma pega manual genericamente convexa contornada por múltiplas camadas épresa. A pega manual define, ainda, porções côncavas que se estendem paradentro que facilitam a detenção fácil e segura por parte do usuário. Além disso,um mecanismo de fixação com alavanca central é operacional em cadaextremidade do bloco de Iixamento com a finalidade de prender, de modoliberável, as extremidades opostas de uma folha de lixa.

A patente U.S. n° 6.935.936 (Goulet et al.) apresenta umaferramenta de abrasão portátil que inclui mecanismos de travamento paraprender rápida e confiavelmente um papel de lixa, folhas com cerdas, panos de polimento e similares à ferramenta.

Os artigos abrasivos em forma de folha incluem, por exemplo,papel de lixa convencional. O papel de lixa convencional é tipicamenteproduzido pela afixação de material abrasivo a um material de suporterelativamente delgado, não-extensível, não-resiliente e opcionalmente não- poroso, como papel ou um material com filme polimérico. A lixa convencionaltem, tipicamente, boa remoção de estoque inicial (isto é, corte), mas produz umpadrão de arranhamento relativamente profundo para um dado tamanho demineral e, genericamente, tem uma vida indesejavelmente curta.Adicionalmente, a natureza fina, plana e deslizante da lixa convencional tornadifícil segurar, reter e manipular o artigo e não torna a lixa adequada aoIixamento de superfícies curvas, com contornos ou texturizadas.

A patente U.S. n° 5.849.051 (Beardsley et al.) apresenta artigosde espuma abrasiva que compreendem um substrato de espuma flexível eresiliente dotado de uma primeira e uma segunda superfícies de substratosprincipais, sendo que ao menos uma das superfícies tem uma pluralidade decélulas abertas por substancialmente toda a superfície do substrato e ascélulas abertas têm superfícies revestíveis definidas por espaços vaziosinterconectados e uma pluralidade de partículas abrasivas coladas à superfícierevestível das células abertas de forma substancialmente uniforme.

A patente U.S. n° 6.613.113 (Minick et al.) apresenta um produtoabrasivo flexível que compreende um substrato em forma de folha flexívelcompreendendo uma multiplicidade de corpos resilientes separados conectadosuns aos outros, em uma matriz genericamente plana, em um padrão que forneceespaços abertos entre os corpos conectados adjacentes, cada corpo tendo umaprimeira superfície e uma segunda superfície oposta e partículas abrasivas parafazer com que ao menos a primeira superfície seja uma superfície abrasiva.

A indústria está sempre à procura de artigos abrasivos flexíveis,conformáveis e aprimorados que sejam mais duráveis, mais fáceis demanusear e de usar, tenham corte aprimorado, produzam arranhões maisfinas, tenham uma vida útil mais longa e possam ser usados com blocos paraIixamento á mão. Seria desejável fornecer um artigo abrasivo resilienteflexível que tenha maior durabilidade em uma ampla gama de tamanhos degrãos abrasivos, flexibilidade aprimorada, manuseio aprimorado e, portanto,seja fácil e confortável de usar, fácil e barato de se produzir, tenha corteaprimorado, produza arranhões mais finos que uma folha de lixa comparável,dure mais e possa ser usado com um bloco para Iixamento à mão. Alémdisso, seria desejável fornecer um artigo abrasivo resiliente flexível em formade folha em combinação com uma ferramenta de Iixamento à mão.

Sumário da Invenção

A presente invenção fornece, em geral, um artigo abrasivo em formade folha resiliente flexível com durabilidade aprimorada em uma ampla gama detamanhos de grãos abrasivos, com flexibilidade aprimorada, manuseio aprimoradoe, portanto, fácil e confortável de usar, fácil e barata de se produzir, com corteaprimorado, que produz arranhões mais finos que folhas de lixa comparáveis, duramais do que os outros artigos abrasivos e/ou pode ser usado com um bloco paralixamento à mão. A expressão "em forma de folha" conforme usada na presenteinvenção, refere-se, em geral, à natureza flexível, fina e ampla do artigo abrasivo.

Em uma modalidade, a presente invenção fornece um artigoabrasivo em forma de folha que inclui uma folha de suporte resiliente dotadade superfícies principais opostas e uma folha abrasiva contínua afixada empelo menos uma superfície da folha de suporte. As folhas abrasivas incluemuma camada de suporte abrasiva contínua com partículas abrasivasdispostas na mesma, definindo, assim, uma superfície abrasiva.

Em aspectos mais específicos, a folha de suporte resilientepode compreender uma espuma de células fechadas contínua ou podecompreender uma folha descontínua formada por uma pluralidade de corposresilientes separados mantidos juntos em um padrão, para proporcionaraberturas entre cada corpo adjacente separado mas ainda conectado um aooutro. Em aspectos ainda mais específicos, a folha de suporte pode serformada de um material de espuma de cloreto de polivinila, um material deborracha de látex espumado ou um material não-tecido. A folha de suportepode, também, compreender um pano anti-estático convencional.

Em um outro aspecto específico, a folha de suporte tem, emgeral, uma espessura de no máximo cerca de 8 mm, de modo mais geral, nomáximo cerca de 7 mm, e ainda mais em geral, no máximo cerca de 6 mm.

Em ainda um outro aspecto, a folha de suporte pode incluir umasuperfície genericamente plana ligada à camada de suporte abrasiva e incluir,ainda, uma superfície texturizada oposta à superfície plana, definindo umasuperfície de preensão oposta à superfície abrasiva que é empregada pelousuário para mover manualmente o artigo abrasivo.

Em um outro aspecto, a camada de suporte abrasiva podecompreender um material de pano. Um material de pano particular consiste emum pano tecido de J-weight. Em uma modalidade específica, a folha abrasiva ea folha de suporte podem ser unidas uma à outra por adesão.Em ainda outro aspecto, a presente invenção fornece umconjunto de Iixadeira que inclui uma Iixadeira portátil operada manualmente eum material abrasivo em forma de folha substituível como o material abrasivoem forma de folha descrito acima. Em aspectos mais específicos, a Iixadeirapode compreender um elemento de base dotado de uma primeira e umasegunda extremidades opostas e uma superfície de fundo genericamenteplana estendendo-se entre a primeira e a segunda extremidades, e pelo menosuma superfície de contato superior inclinada oposta à superfície de fundo eadjacente a uma dentre a primeiro e a segunda extremidades dispostas paraformar um ângulo agudo com a superfície de fundo em relação à extremidadeadjacente associada, e um mecanismo de travamento conectadopivotadamente com o elemento de base, sendo que o mecanismo detravamento pode ser movido entre uma posição aberta, sendo que o mesmo éespaçado em relação à superfície de contato do elemento de base, definindopor meio disso um vão entre a superfície de contato superior do elemento debase e o mecanismo de travamento para receber uma porção de extremidadeda folha do material abrasivo, e uma posição fechada, em que o mecanismo detravamento é movido em direção à superfície de contato e é disposto adjacenteà superfície de contato do elemento de base, sendo que o mecanismo detravamento inclui um elemento tensionador disposto para engatar de formadeslizável a superfície de contato, através do qual quando uma porção deextremidade da folha do material é inserida em um vão entre o elemento debase e o mecanismo de travamento, e o mecanismo de travamento é movidoda posição aberta para a posição fechada, o elemento tensionador se engata àfolha de material abrasivo, e conforme o mecanismo de travamento éempurrado em direção à superfície de contato, o elemento tensionador e afolha abrasiva se movem para cima ao longo da superfície inclinada e nadireção oposta à extremidade associada, apertando o encaixe da folhaabrasiva contra a superfície de fundo do elemento de base.

Em outros aspectos, o elemento tensionador pode compreenderuma mola em forma de folha metálica flexível e pode se estender pela largurado mecanismo de travamento. Além disso, o elemento tensionador pode incluiruma superfície de preensão para aumentar a força de atrito entre o elementotensionador e a folha do material abrasivo. Em uma modalidade, a superfíciede preensão pode compreender uma pluralidade de projeções.

As vantagens de certas modalidades da invenção incluemdurabilidade aumentada, fornecimento de um artigo abrasivo que tem umasuperfície de preensão confortável, desenho simplificado e fácil e de fabricaçãomais barata, fornecimento de um artigo abrasivo que tem corte e flexibilidadeaprimorados, arranhamento reduzido, carregamento reduzido e habilidade paraser prontamente usado com um bloco para Iixamento à mão.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será descrita, ainda, com referência aosdesenhos em anexo, onde:

A figura 1 é uma vista em perspectiva de um artigo abrasivoresiliente flexível, de acordo com a invenção;

A figura 2 é uma vista explodida do artigo abrasivo da figura 1;

A Figura 3 é uma vista em seção transversal tomada ao longoda linha 3-3 da Figura 1;

A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma folha de suportealternativa;

A figura 5 é uma vista em seção transversal tomada ao longo dalinha -54 da Figura 5; e

A figura 6 é uma vista em perspectiva mostrando uma Iixadeiracom o artigo abrasivo resiliente da figura 1, de acordo com um outro aspectoda invenção.Descrição Detalhada

Referindo-se agora aos desenhos, onde referências numéricassimilares se referem a características similares ou correspondentes ao longo dediversas vistas, as figuras 1 a 3 mostram um artigo abrasivo resiliente flexível 10que compreende uma folha abrasiva 14 e uma folha de suporte 12. A folhaabrasiva 12 inclui uma camada de suporte abrasiva 16 que é afixada à folha desuporte 14, uma camada de revestimento produzido artificialmente 18 (figura 3)na camada de suporte abrasiva 16 e uma pluralidade de partículas abrasivas 20ao menos parcialmente embutidas na camada de revestimento produzidoartificialmente 18. A folha abrasiva 12, que inclui a camada de suporte abrasiva16, a camada de revestimento produzido artificialmente 18 e as partículasabrasivas 20, e a folha de suporte 14 são descritas com detalhes abaixo.

Folha de Suporte 14

A folha de suporte 14 é formada de material resiliente, durável econformável. A folha de suporte 14 fornece uma superfície de preensãoconfortável para o usuário e fornece, ainda, o artigo abrasivo com um grau deconformabilidade, permitindo, deste modo, que o artigo abrasivo 10 lixe, deforma mais eficaz, superfícies curvas e com contornos. Além disso, a folha desuporte 16 fornece suporte para a camada de suporte abrasiva 16,aprimorando, deste modo, a durabilidade total do artigo abrasivo 10.

A folha de suporte 14 pode ser formada de qualquer materialresiliente durável, inclusive espumas de células abertas, espumas de célulasfechadas e espumas reticuladas, cada uma das quais pode incluir, também, umacamada de pele externa, materiais de borracha natural e sintética e materiaistecidos e não-tecidos. A folha de suporte 14 pode, também, compreender umpano anti-estático como o pano anti-estático descrito na patente U.S. n° 6.746.974(Reiterer), cujo conteúdo integral está aqui incorporado, por referência. Osmateriais adequados para a folha de suporte de espuma 14 incluem, por exemplo,materiais de polímero sintético, como poliuretanos, cloreto de polivinila (PVC),espumas de borracha e látex, silicones e materiais de esponja natural. Paraaumentar a durabilidade do folha de suporte 14, ela pode incluir, também, umatalagarça de reforço embutida na espuma. Em uma modalidade da invenção, afolha de suporte 14 é formada de uma espuma de células fechadas. A espuma decélulas fechadas é desejável por causa de sua robustez e durabilidade.

Para permitir que o artigo abrasivo 10 seja usado com umalixadeira manual, como a Iixadeira manual 50 mostrada na figura 6 e conformedescrita em detalhe abaixo, o artigo abrasivo 10 é flexível o bastante parapoder ser dobrado para trás e fino o bastante para que as porções deextremidade opostas do artigo abrasivo possam ser inseridas nas garras de umbloco para Iixamento à mão. A espessura da folha de suporte 14 é de, emgeral, no máximo cerca de 8 mm, de modo mais geral, no máximo cerca de7 mm, e ainda mais em geral, no máximo cerca de 6 mm.

A folha de suporte 14 pode ser contínua ou descontínua. Umafolha de suporte contínua é aquela que não contém orifícios, espaços vaziosou canaletas que se estendem na direção Z (isto é, na dimensão da espessuraou da altura) maiores que os espaços aleatoriamente formados no própriomaterial quando o mesmo é fabricado. Por outro lado, uma folha de suportedescontínua contém aberturas que se estendem através destas na direção Z.

Os materiais de espuma contínua adequados estão disponíveisjunto à Voltek, LLC, Lawrence MA1 sob o nome comercial de Volextra. Estesmateriais são espumas de poliolefina reticulada de células fechadas. Osmateriais de espuma descontínua adequados estão disponíveis sob os nomescomerciais de OMNI-GRIP, MAXI-GRIP, ULTRA GRIP, EIRE-GRIP e LOC-GRIPjunto à Griptex Industries, Inc. de Calhoun, Ga.

As figuras 1 a 3 mostram um artigo abrasivo 10 com uma folha desuporte de espuma 14 com uma estrutura contínua. A superfície exposta (ou defundo) 22 da folha de suporte 14 (isto é, a superfície que não é fixada à camadade suporte abrasiva 14), inclui, opcionalmente, uma topografia superficialtexturizada, gofrada, contornada ou, de outro modo macroscopicamentetridimensional para melhorar a capacidade do usuário pegar ou segurar o artigo abrasivo 10 quando o mesmo é movido ao longo de uma superfície de trabalho.

As figuras 4 e 5 mostram uma folha de suporte de espumaalternativa 14a com uma estrutura aberta ou descontínua. A folha de suporte14a é formada por uma pluralidade de corpos resilientes 24 que sãomantidos juntos em um padrão de modo a definir aberturas 26 entre cada corpo separado adjacente, mas conectando-os uns aos outros em pontos decontato. Enquanto tais folhas de suporte podem ser formadas por cortes dematriz adequados de uma folha contínua ou sólida de borracha, ou uma folhade material semelhante a espuma, a folha de suporte 14a ilustrada inclui umatalagarça 28, incluindo fios paralelos e fios paralelos transversais,tipicamente, em um padrão de rede que fornece aberturas, sendo cada umafechada por um corpo resiliente em um padrão deslocado.

Cada corpo resiliente 24 pode incluir uma primeira superfície 30que é, de preferência, convexa ou abobadada e uma segunda superfície 32que é, de preferência, plana, a qual permite que a folha de suporte 14a seja mais prontamente fixada à camada de suporte abrasiva 16. A coleta dasprimeiras superfícies 30 fornece um lado posterior facilmente manuseável doartigo abrasivo que se adapta à mão de um usuário para fornecer um produtodeformável conveniente que é facilmente utilizado para desgastar superfíciesque têm um formato complexo.

Os materiais adequados para uma folha de suporte 14 externa,como aquelas acima descritas, estão disponíveis comercialmente sob os nomescomerciais OMNI-GRIP, MAXI-GRIP, ULTRA GRIP, EIRE-GRIP, e LOC-GRIPjunto à Griptex Industries, Inc. de Calhoun, Ga, EUA. Estes produtos podem serproduzidos de acordo com a patente U.S. n° 5.707.903 (Schottenfeld), todos osconteúdos da mesma estão aqui incorporados, por referência.

Estes materiais são formados, em geral, imergindo-se uma etaminaem uma composição líquida que é curável para formar uma espuma de cloretode polivinila (PVC). A etamina pode ser feita de fibras naturais ou sintéticas quepodem ser de malha ou trama em uma rede que tem aberturas intermitentesespaçadas ao longo da superfície da etamina. A talagarça não precisa ser tecidaem um padrão uniforme mas, pode, também incluir um padrão aleatório não-tecido. Deste modo, as aberturas podem estar em um padrão ou aleatoriamenteespaçadas. As aberturas de rede de talagarça podem ser retangulares oupodem ter outros formatos, incluindo um formato de losango, um formatotriangular, um formato octogonal ou uma combinação destes formatos.

De preferência, a etamina compreende um primeiro conjunto defileiras de fibras separadas distribuído em uma primeira direção e um segundoconjunto de fibras distribuído em uma segunda direção para fornecer umagrade que inclui múltiplas aberturas adjacentes, onde os corpos resilientesficam situados em aberturas alternadas com aberturas entre os corposresilientes sendo desprovidas de corpos resilientes. A talagarça pode, também,compreender uma rede aberta selecionada do grupo que consiste em rede defibras de tecido ou malha, rede de fibras naturais, sintéticas, rede de fibrasmetálicas, rede polimérica termoplástica moldada, rede polimérica termofixamoldada, materiais Iaminares perfurados, materiais Iaminares em forma defenda e estendidos, e combinações dos mesmos.

A composição dos corpos resilientes pode ser sob a forma deespuma ou não e, pode ser composta por qualquer um entre uma variedade demateriais elastoméricos incluindo, mas não se limitando a: resinas depoliuretano, resinas de cloreto de polivinila, resinas de etileno - acetato devinila, composições sintéticas ou de borracha natural, resinas de acrilato eoutras composições de resina elastomérica adequadas.

Tais folhas de suporte são caracterizadas por terem áreasabertas entre os corpos resilientes para fornecer áreas abertas cumulativas,em comparação à área total do corpo resiliente, da ordem de cerca de 20% acerca de 80%, com mais preferência, entre cerca de 30% a cerca de 60%.

A folha de suporte 14a tem uma espessura suficiente para tornarconveniente o manuseio e para fornecer uma pega confortável, porém édelgada o bastante para permitir que seja dobrada para trás e para permitir queseja inserida nas garras de uma Iixadeira manualmente operada. A espessuraé medida entre o ponto mais alto da primeira superfície do corpo resiliente e asegunda superfície do corpo resiliente. A espessura mínima é tipicamente aomenos cerca de 1 mm, mais tipicamente ao menos cerca de 2 mm, e aindamais tipicamente, ao menos cerca de 3 mm. A espessura máxima étipicamente ao menos cerca de 8 mm, mais tipicamente ao menos cerca de7 mm, e ainda mais tipicamente, ao menos cerca de 6 mm.

Muito embora seja preferencial um formato quadrado ou retangular(conforme visto do topo ou do fundo da folha) do corpo resiliente, os corpospodem ser de qualquer formato geométrico conveniente, incluindo, mas não selimitando a, quadradas, retangular, triangular, circular e no formato de umpolígono. Os corpos resilientes têm, de preferência, um formato uniforme, masnão têm a necessidade de serem uniformes. Os corpos resilientes podem seralinhados longitudinalmente em fileiras e em uma direção transversal, mas emalgumas aplicações pode ser preferível que não fiquem alinhados porque emoperações de Iixamento em que o produto abrasivo é movido somente em umadireção, por exemplo, a direção longitudinal, os corpos resilientes cobertos comabrasivo longitudinalmente alinhados poderiam produzir um padrão dearranhamento indesejado na superfície que estiver sendo desgastada.

As dimensões dos corpos resilientes 24 pode variar de cerca de 2a cerca de 25 mm, de preferência, de 5 a 10 mm. "Cada dimensão" refere-se àdimensão de um lado, se for retangular, ao diâmetro, se for circular ou àdimensão máxima, se tiver um formato irregular. Os formatos dos corposresilientes 24 não precisam ter um formato definido, mas podem seraleatoriamente conformados. Quando se refere às dimensões do corporesiliente, as mesmas são projetadas para incluírem as larguras na direçãotransversal ou longitudinal ou a dimensão máxima do corpo quando medidasde um lado ao outro, todavia, em qualquer direção.

As aberturas 26 na folha de suporte 14a são, geralmente,individualmente menores do que o corpo resiliente 24 adjacente e podem terdimensões da ordem de cerca de 2 mm a cerca de 25 mm, de preferência, decerca de 5 mm a cerca de 10 mm. As aberturas 26 podem ser um poucoretangulares, se os corpos resilientes 24 forem retangulares ou as aberturas26 podem adotar qualquer outra configuração dependendo do formato doscorpos resilientes adjacente 24. O formato das aberturas 26 é definido,tipicamente, pelo formato das bordas dos corpos resilientes 24. Os corposresilientes 24 e as aberturas 26 são, genericamente, uniformementedistribuídos ao longo de toda a área do artigo abrasivo flexível da invenção,mas isto não é necessário em todos os casos.

Camada de Suporte Abrasiva 16

A camada de suporte abrasiva 16 pode ser formada a partir deuma variedade de materiais comumente disponíveis incluindo, por exemplo,papel, materiais de tecido de malha ou trama, mantas fibrosas de não-tecido,filmes poliméricos, como filmes termoplásticos, e materiais de espuma oulaminados destes. A camada de suporte abrasiva específica terá resistênciasuficiente para manuseio durante o processamento, resistência suficiente paraser usado para a finalidade pretendida da aplicação, a habilidade de ter umrevestimento primário 18 transferido para, pelo menos, uma das superfíciesprincipais, e é capaz de ser afixado à folha de suporte 14. A camada desuporte abrasiva 16 pode ser unida por adesão à folha de suporte 14 usando-se, por exemplo, um adesivo sensível à pressão, um adesivo termofusível, umadesivo termofixo, por ligação por chama, ou por outras técnicas conhecidas,incluindo laminação usando calor e pressão.

De acordo com um aspecto da invenção, a camada de suporteabrasiva 16 é contínua. Ou seja, a camada de suporte abrasiva 16 que nãocontém orifícios, aberturas, fendas, espaços vazios ou canais que se estendematravés destes na direção Z (isto é, a dimensão de espessura ou altura) que sãomaiores que os espaços aleatoriamente formados entre o próprio materialquando o mesmo é feito. A camada de suporte abrasiva 16 é, também, em geral,não-extensível. Não-extensível refere-se a um material com um alongamento norompimento de tipicamente no máximo cerca de 25%, e ainda mais tipicamente,no máximo cerca de 10%. Além disso, a camada de suporte abrasiva 16 érelativamente delgada comparada à espessura da folha de suporte 14. Em umamodalidade, por exemplo, a camada de suporte abrasiva 16 tem, tipicamente,uma espessura de no máximo cerca de 1,5 mm, mais tipicamente, no máximocerca de 1 mm, e responsável por no máximo cerca de 25% da espessura totaldo artigo abrasivo 10. Além disso, a camada de suporte abrasiva 16 é, em geral,não-resiliente e pode ser porosa ou não-porosa.

Em um aspecto preferencial da invenção, a camada de suporteabrasiva 16 é um material de pano. Os materiais de pano são desejáveisporque eles são geralmente resistentes a rasgos e são mais duráveis que osmateriais de papel e de filme. Além disso, os suportes de pano toleramdobragem e flexão repetida durante o uso. Os materiais de pano são,genericamente, formados de algodão tecido ou fios sintéticos que são tratadospara torná-los adequados ao uso como um suporte abrasivo revestido. Umsuporte de pano adequado é um suporte de pano de J-weight.Revestimento Artificialmente Produzido 18

Em geral, qualquer revestimento produzido artificialmente 18pode ser usado para aderir as partículas abrasivas 20 à camada de suporteabrasiva 16. "Revestimento produzido artificialmente" refere-se à camada deresina endurecida sobre a camada de suporte abrasiva 16 do artigo abrasivo10. Um revestimento preferencial consiste em uma resina fenólica. Orevestimento produzido artificialmente 18 pode ser revestido na camada desuporte abrasiva 16, por qualquer técnica convencional, como revestimento porfaca, revestimento por aspersão, revestimento por cilindro, revestimento porrotogravura, revestimento por cortina, e similares. O artigo abrasivo 10 pode,também incluir um revestimento de tamanho opcional.

Partículas Abrasivas 20

Em geral, quaisquer partículas abrasivas podem ser usadas nestainvenção. As partículas abrasivas adequadas incluem óxido de alumínio fundido,óxido de alumínio tratado com calor, cerâmicas à base de alumina, carbureto desilício, zircônia, granada, diamante, céria, nitreto de boro cúbico, vidro jateado,quartzo, diboreto de titânio, soluções de géis abrasivos e combinações dosmesmos. As partículas abrasivas podem ser conformadas (por exemplo, hastes,triângulos ou pirâmides) ou não conformadas (isto é, irregulares). O termo"partícula abrasiva" abrange grãos abrasivos, aglomerados ou grânulosabrasivos em múltiplos grãos. As partículas abrasivas podem ser depositadassobre o revestimento primário através de qualquer técnica convencional, comorevestimento eletrostático ou revestimento por queda.

Reconhece-se que a camada de suporte abrasiva 16, aspartículas abrasivas 20 e o revestimento produzido artificialmente 18 podemser fornecidos sob a forma de uma folha abrasiva pré-formada (isto é,comercialmente disponível). Ou seja, em vez de fornecer uma camada desuporte abrasiva 16, revestir a camada de suporte abrasiva 16 comrevestimento produzido artificialmente 18 e depositar partículas abrasivas 20no revestimento primário 18 para formar uma folha abrasiva, pode-seproporcionar uma folha abrasiva acabada que inclui um suporte, revestimentoprimário e partículas abrasivas. Uma folha abrasiva adequada é disponível soba designação de produto 900DZ-REG, disponível junto à 3M Company1 St.Paul, MN. 900DZ-REG é uma folha abrasiva que tem um suporte de pano Jweight, um revestimento primário fenólico e partículas abrasivas de cerâmica.

Aditivos

O revestimento produzido artificialmente e/ou o tamanho opcionaldo revestimento pode conter aditivos opcionais, como enchimentos, fibras,lubrificantes, auxiliares de trituração, agentes umectantes, agentesespessantes, agentes anti-carga, tensoativos, pigmentos, corantes, agentes deacoplamento, fotoiniciadores, plastificantes, agentes de suspensão, agentesanti-estática e similares. As cargas possíveis incluem carbonato de cálcio,oxido de cálcio, metassilicato de cálcio, triidrato de alumina, criolita, magnésia,caulim, quartzo e vidro. As cargas que podem funcionar como auxiliares detrituração incluem criolita, fluoroborato de potássio, feldspato e enxofre. Asquantidades destes materiais são selecionadas para fornecer as propriedadesdesejadas, conforme conhecidas pelos elementos versados na técnica.

Método Geral de Fabricação

O artigo abrasivo 10 mostrado nas Figuras 1 a 3 pode ser feitoprimeiro formando uma folha abrasiva 12 que inclui uma camada de suporteabrasiva 16, um revestimento artificialmente produzido 18 e partículas abrasivas20. Tal fato pode ser consumado tanto pelo fornecimento de um suporte, revestindo-o com revestimento artificialmente produzido e depositando partículasabrasivas no revestimento artificialmente produzido, ou pelo fornecimento de umafolha abrasiva 12 concluída que inclua um suporte, revestimento artificialmenteproduzido e partículas abrasivas, como o produto disponível junto à 3M Company1St. Paul1 MN1 E.U.A. sob descrição do produto DZ900-REG, descrita acima.

Um adesivo, como um adesivo sensível a pressão, pode, então,ser aplicado à parte posterior da camada de suporte abrasiva 16 (isto é, nolado oposto à superfície revestida com partículas abrasivas), servindo, destemodo, para ligar a folha abrasiva 12 à folha de suporte 14. A folha abrasivarevestida adesivamente 12 pode ser unida por adesão à folha de suporte 14. Oartigo abrasivo completo pode, então, ser cortado no tamanho desejado.

Lixadeira 50

De acordo com um outro aspecto da invenção, o artigo abrasivo emforma de folha 10 pode ser usado com um Iixadeira portátil manualmente operadaou com um bloco de lixamento, formando assim uma montagem de Iixadeiraincluindo uma ferramenta e um artigo abrasivo em forma de folha substituível. AFigura 6 mostra uma Iixadeira portátil manualmente operada ou um bloco delixamento 50 para utilização com artigo abrasivo em forma de folha flexível esubstituível 10 descrito acima. O termo "manualmente operada" refere-se ao fatode a ferramenta 50 não ser uma ferramenta acionada por meios elétricos. Ou seja,toda energia transferida à ferramenta é fornecida por um usuário e a própriaferramenta não inclui um motor. Será reconhecido, entretanto, que a presenteinvenção pode, também, incluir ferramentas de energia.

A Iixadeira 50 inclui um elemento de base 52 e um par demecanismos de travamento 54 e 56 conectados às extremidades opostas doelemento de base 52. Embora a Iixadeira 50 seja mostrada com mecanismo detravamento 54 e 56 em ambas as extremidades, será reconhecido que um ouambos os mecanismo de travamento 54 e 56 podem ser substituídos por ummecanismo convencional para prender o material abrasivo em forma de folha 10 àferramenta. Será reconhecido, também, que, muito embora o elemento de base 52seja mostrado como sendo retangular, ele também pode ser quadrado ou teroutros formatos que se prestem para utilização com abrasivos em forma de folha.O elemento de base 52 tem primeira 58 e segunda 60 extremidadesopostas e uma superfície de fundo genericamente plana 62, na qual o artigoabrasivo em forma de folha 10 é preso. Cada extremidade 58 e 60 do elemento debase 52 tem uma superfície de contato inclinada ou angulada 64 e 66,respectivamente, oposta à superfície inferior 62. Desta forma, as superfícies decontato 64 e 66 e a superfície inferior 62 formam um ângulo agudo em relação àsextremidades adjacentes associadas 58 e 60, respectivamente.

Cada mecanismo de travamento 54 e 56 é conectadopivotadamente às extremidades opostas 10 e 58 do elemento de base 52adjacente às superfícies de contato 64 e 68, respectivamente, definindo assimuma garra pela qual as porções de extremidades 10a e 10b do artigo abrasivo emforma de folha 10 podem ser inseridas. Cada mecanismo de travamento 54 e 56 émóvel entre uma posição aberta (conforme mostrado na Figura 6) e uma posiçãofechada (não mostrada). Na posição aberta, os mecanismos de travamento 54 e56 são espaçados das superfícies de contato associadas 64 e 66, definindo assimum vão 68 entre a superfície de contato 64, 68 do elemento de base 52 e omecanismo de travamento 54 e 56. O vão 68 é dimensionado para receber asporções de extremidade 10a e 10b do artigo abrasivo em forma de folha 10 quetem, tipicamente, uma espessura menor que cerca de 10 mm, mais tipicamentecerca de 0,1 mm a cerca de 8 mm, e ainda mais tipicamente cerca de 0,5 mm acerca de 5 mm. Na posição fechada, os mecanismos de travamento 54 e 56 sãomovidos em direção às superfícies de contato associadas 64 e 66,respectivamente, e, quando nenhum material abrasivo estiver presente, ficamdispostos adjacentes às superfícies de contato 64 e 66, respectivamente.

Cada mecanismo de travamento 54, 56 inclui um elemento dearticulação 70, 72 conectado pivotadamente ao elemento de base 52 e umelemento tensionador flexível 74 disposto no lado inferior de cada elemento dearticulação 70, 72 de modo a ficar voltado para a superfície de contatoassociada 64 e 66. Dispostas desta forma, já que os mecanismos detravamento 54 e 56 são rebaixados na direção do elemento de base 52 com afinalidade de prender o artigo abrasivo 10 à ferramenta 50, a borda terminal doelemento tensionador 74 se engatam, de maneira deslizante, às superfícies decontato 64 associadas. Dessa forma, quando uma extremidade 10a e 10b doartigo abrasivo 10 for inserida no vão 68 entre o elemento de base 52 e ummecanismo de travamento 54, e o mecanismo de travamento for movido desua posição aberta até a posição fechada, a borda do elemento tensionador 74se engatará por fricção à porção de extremidade 10a e b do artigo abrasivo 10.

À medida que os mecanismos de travamento 54 e 56 sãojuntamente incitados na direção das superfícies de contato 64 e 66, o elementotensionador 74 se agarra à porção de extremidade do artigo abrasivo 10a e asmove para cima ao longo das superfícies de contato inclinadas 64 e 66 paralonge da extremidade associada 58, atraindo, assim, a folha abrasiva 12 paramais longe do vão 68. Além disso, à medida que os mecanismo de travamento54 e 56 são incitados contra as superfícies de contato 64 e 66, o elementotensionador 74 tendem a ficar arqueados ou flexionados de tal modo que asuperfície arqueada do elemento tensionador 74 se engate às superfícies decontato 64, aumentando assim a área superficial de contato total entre oselementos de tensão 74 e o artigo abrasivo 10. Desta forma, a folga do artigoabrasivo 10 é comprimida, apertando assim o encaixe do artigo abrasivo 10contra o fundo 62 do elemento de base 52.

Na modalidade ilustrada, o elemento tensionador 74 é uma tiraflexível fina de metal, como uma mola em folha, que, em geral, retorna para suaposição original quando a força aplicada for liberada. Outros materiais como umaborracha resiliente rígida ou material plástico sintético podem também ser usados.Para distribuir a força aplicada pelo elemento tensionador 74 até a porção deextremidade do artigo abrasivo 10a (tanto durante a instalação do artigo abrasivo54 sobre a ferramenta como enquanto o artigo abrasivo estiver sendo mantidosobre a ferramenta), o elemento tensionador 74 se estende, de preferência,continuamente por toda a largura do mecanismo de travamento associado 54.Distribuindo-se a força desta forma, o elemento tensionador 74 apresenta umatendência reduzida para romper ou danificar de outra forma o artigo abrasivo 10.

Para reduzir ainda mais a probabilidade das extremidades doelemento tensionador 74 penetrarem no artigo abrasivo 10, e, por meio disso,danificarem possivelmente o artigo abrasivo, em uma modalidade alternativa, oelemento tensionador 74 podem ser curvos ou arqueados para dentro de talmodo que o elemento tensionador 74 tenha uma superfície curva voltada paraa superfície de contato 64 e se engate à superfície de contato quando omecanismo de travamento 54 estiver fechado.

Para otimizar a capacidade de retenção e firmeza do elementotensionador 74, o elemento tensionador 74 pode incluir uma borda terminalondulada opcional. OutrosJormatos para a borda terminal são contempladosem conexão com a presente invenção. Por exemplo, a borda terminal pode serserrilhada, entalhada ou com cristas. Além disso, o elemento tensionador 74pode ser formado com dedos flexíveis separados que podem se flexionarindividualmente para acomodar melhor superfícies ásperas ou contornadas. Osdedos flexíveis podem, também, inclui uma borda terminal com formato.

Para aumentar o coeficiente de atrito entre o elemento tensionador74 e o artigo abrasivo 10, e por meio disso otimizar a habilidade do elementotensionador 74 de agarrar e reter firmemente o artigo abrasivo 10 (e portantofirmar de maneira segura o artigo abrasivo 10 tanto à medida que o artigoabrasivo 10 é instalado na ferramenta quanto durante a utilização após o artigoabrasivo ser instalado na ferramenta 50), o elemento tensionador 74 pode,opcionalmente, incluir uma superfície de preensão 76. Na modalidade ilustrada,a superfície de preensão 76 pode compreender uma pluralidade de projeções.Alternativamente, a superfície de preensão 76 pode compreender, por exemplo,uma superfície maleável macia formada de, por exemplo, borracha.

A ferramenta 50 inclui uma empunhadura 78 que se estendepara cima de uma região central do elemento de base 52. A empunhadura 78inclui uma porção de cabeça que define um pegador que pode serprontamente segurado por um usuário para manobrar e controlar omovimento da ferramenta 50.

Para que a invenção aqui descrita possa ser mais completamenteentendida, foi estabelecido o seguinte Exemplo. Deve-se compreender queeste Exemplo serve somente para propósitos ilustrativos e, não deve serinterpretado de modo que limite, de qualquer maneira, este invenção.

As pessoas versadas na técnica irão avaliar que diversasalterações e modificações podem ser feitas na invenção descrita acima semdesviar do conceito inventivo. Deste modo, o escopo da presente invenção nãodeve se limitar às estruturas descritas neste pedido, mas somente às estruturasdescritas pela linguagem das reivindicações e por suas estruturas equivalentes.

Claims (11)

1. ARTIGO ABRASIVO EM FORMA DE FOLHA,caracterizado pelo fato de que compreende:(a) uma folha de suporte resiliente dotada de superfíciesprincipais opostas;(b) uma folha abrasiva contínua afixada a pelo menos umasuperfície da folha de suporte, sendo que a folha abrasiva compreende umacamada de suporte abrasiva contínua com partículas abrasivas dispostas namesma, definindo assim uma superfície abrasiva.

2. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte resiliente compreende umaespuma de células fechadas.

3. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte é uma folha descontínuaformada por uma pluralidade de corpos resilientes separados e mantidosjuntos em um padrão para fornecer aberturas entre os corpos adjacentes eseparados, mas ainda conectados uns aos outros em pontos de contato.

4. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte compreende um material deespuma de cloreto de polivinila.

5. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte compreende um material deborracha de látex espumado.

6. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte compreende um materialnão-tecido.

7. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte tem uma espessura de nomáximo cerca de 8mm.

8. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha de suporte inclui uma superfíciegenericamente plana ligada à camada de suporte abrasiva e inclui, ainda,uma superfície texturizada oposta à superfície plana, definindo umasuperfície de preensão oposta à superfície abrasiva que é engatada pelousuário para atuar manualmente o artigo abrasivo.

9. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a camada de suporte abrasiva compreendeum material de pano.

10. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que a camada de suporte abrasiva é um panotecido de J-weight.

11. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a folha abrasiva e a folha de suporte são unidasuma à outra por adesivo.