BRPI0717704A2

BRPI0717704A2 - Lixadeira portátil e sistema para lixamento

Info

Publication number: BRPI0717704A2
Application number: BRPI0717704-6A
Authority: BR
Inventors: Chris A Minick
Original assignee: 3M Innovatite Properties Company
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2013-10-22
Also published as: WO2008070545A1; CA2670798A1; CN101553343A; US7320634B1; EP2097222A4; EP2097222A1

Description

"LIXADEIRA PORTÁTIL E SISTEMA PARA LIXAMENTa'

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se genericamente a Iixadeiras e, mais particularmente, a uma Iixadeira portátil, operada manualmente para uso com artigo abrasivo resiliente como esponjas de lixamento.

Antecedentes

Esponjas de lixamento são comumente usadas para lixamento manual ou acabamento de uma superfície de trabalho, como gesso acartonado ou madeira. Esponjas de lixamento estão disponíveis comercialmente junto à 3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA sob a designação comercial esponja de lixamento 3M Sandblaster. As esponjas de lixamento também são conhecidas na técnica anterior patenteada. A patente US n° 6.059.850 (Lise et al.), por exemplo, apresenta um artigo abrasivo resiliente incluindo um substrato resiliente alongável, partículas abrasivas adesivamente ligadas ao substrato com um revestimento flexível produzido, e um revestimento duro aplicado sobre as partículas abrasivas e o revestimento flexível produzido.

No lixamento à mão, o usuário segura a esponja de lixamento diretamente em sua mão para movimentar a esponja de lixamento na superfície de trabalho. O lixamento à mão pode, obviamente, ser uma tarefa árdua. Para facilitar o processo de lixamento à mão, a esponja de lixamento pode ser colocada em um suporte. O suporte pode ser prontamente segurado por um usuário para tornar o lixamento à mão mais rápido e mais fácil. Os suportes para esponjas de lixamento também são conhecidos na técnica anterior patenteada. A patente US n° 6.379.237 (Gordon), por exemplo, apresenta um suporte para reter de maneira liberável uma esponja abrasiva. O suporte compreende uma base para segurar a esponja no mesmo, a base tendo uma superfície de topo e superfícies penduradas para baixo da superfície de topo para bordear a esponja parcialmente ao longo de pelo menos três de seus lados, e um cabo conectado de modo liberável para a superfície de topo da base.

Para coletar poeira gerada durante o lixamento, ferramentas de Iixamento que podem ser conectadas com um dispositivo de vácuo foram desenvolvidas. A publicação de patente US n° 2006/0199484 (Brown)1 por exemplo, apresenta um bloco de lixamento resiliente do tipo que compreende um núcleo que tem uma pluralidade de superfícies externas, incluindo uma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal e superfícies laterais, e tendo uma camada de material abrasivo disposta sobre as mesmas. O bloco de lixamento resiliente pode ter uma ou mais aberturas ou orifícios completos estendendo-se a partir de uma superfície principal para a outra superfície principal e canaletas formadas em pelo menos uma das superfícies principais, com as canaletas em comunicação com a abertura. Quando uma fonte de vácuo é conectada de modo operacional para a abertura, a poeira criada pelo lixamento será substancialmente removida para a fonte de vácuo através das canaletas e da abertura. Um suporte para um bloco de lixamento resiliente é apresentado, também, bem como um cabo para o suporte, que juntos formam um sistema de lixamento.

As Iixadeiras conhecidas apresentam uma ou mais desvantagens ou deficiências. Por exemplo, Iixadeiras conhecidas podem ser pesadas, difíceis ou pouco práticas para o uso, podem ser caras ou difíceis de fabricar, ou podem não ser duráveis; O suporte pode interferir com o uso do artigo abrasivo e evitar que o artigo abrasivo lixe próximo a uma borda, pode prender firmemente a esponja de lixamento, ou pode ser usado somente com esponjas de lixamento que tem tamanhos e formatos previamente definidos; e/ou o sistema de coleta por vácuo pode entupir rapidamente, pode criar uma quantidade de ruído desagradável, ou pode ser que não colete a quantidade desejada de poeira gerada durante a operação de lixamento.

Seria desejável fornecer uma Iixadeira leve, fácil de produzir e usar, durável, quieta, que não entupa rapidamente, possa ser usada com esponjas de Iixamento que tenham uma variedade de formatos e tamanhos, e permita que o artigo abrasivo lixe próximo a uma borda.

Sumário

A presente invenção apresenta uma Iixadeira portátil, operada

manualmente que compreende uma base que tem uma superfície inferior incluindo uma pluralidade de colunas de fixação estendendo-se para fora da mesma, e um cabo oposto à superfície inferior da base para que um usuário

segure e maneje a ferramenta, -ι o Em uma modalidade, a Iixadeira inclui um artigo abrasivo removível

preso à base adjacente à superfície inferior. Em um aspecto, o artigo abrasivo contém aberturas dimensionadas para receber e engatar as correspondentes colunas de fixação, por meio disso conectando o artigo abrasivo com a ferramenta. Em um outro aspecto, as aberturas são orifícios que atravessam e se estendem de uma superfície principal do artigo abrasivo para a superfície principal oposta. Em outros aspectos, o artigo abrasivo pode ser um artigo abrasivo resiliente, o artigo abrasivo pode ser um prisma retangular que tem pelo menos quatro superfícies laterais abrasivas, o artigo abrasivo pode compreender um substrato de espuma com partículas abrasivas aderidas ao substrato, e o artigo abrasivo pode ter uma espessura maior que o comprimento das colunas de fixação.

Em várias modalidades específicas, as colunas de fixação pode ser cilindros rígidos ocos que tem um diâmetro maior que cerca de 0,32 cm (1/8 de uma polegada) e um comprimento maior que cerca de 0,32 cm (1/8 de uma polegada), a superfície inferior da ferramenta pode incluir entre 4 e 10 colunas de fixação, as colunas de fixação podem ser dispostas em um par de fileiras, e a inteira borda periférica da base pode ser contida dentro da

borda periférica do artigo abrasivo.

Em outra modalidade, a ferramenta pode conter uma rede coletora de para juntar, conter e transportar poeira e detritos da superfície lixada para um dispositivo de coleta remoto. A base pode conter uma tubulação, e as colunas de fixação contém portas de entrada coletoras de poeira em comunicação fluida com a tubulação. Além disso, o cabo pode incluir um conduto em comunicação fluida

com a tubulação e o cabo pode incluir uma porta de saída na extremidade do conduto oposta à tubulação para conexão com a fonte de vácuo, por meio disso arrastar a poeira da superfície de trabalho lixada através das portas de entrada, através das colunas de fixação, na tubulação, através do conduto, através da porta de saída, e dentro do dispositivo de coleta remoto. Em um outro aspecto, a Iixadeira pode incluir um poste de extensão conectado com o cabo.

Em um outro aspecto, a presente invenção apresenta um sistema de Iixamento que compreende uma Iixadeira portátil, operada manualmente incluindo uma base que tem uma superfície inferior incluindo uma pluralidade de colunas de fixação estendendo-se para fora do mesmo e um cabo oposto à base da superfície inferior para que um usuário segure e maneje a ferramenta, um dispositivo de separação ciclone conectado com a lixadeira, e uma fonte de vácuo conectada com o dispositivo de separação ciclone. O dispositivo de separação ciclone pode incluir um topo incluindo portas de entrada e de saída, e um fundo que tem uma câmara de coleta para coleta de poeira e de detritos separada do fluxo de fluido contaminado entrando o dispositivo de separação ciclone. Em um outro aspecto, o dispositivo de separação ciclone está conectado com a ferramenta para Iixamento com uma mangueira flexível que tem uma superfície interna lisa. As vantagens de certas modalidades incluem a habilidade para

dar acabamento a uma superfície na região imediatamente adjacente a uma borda, que a ferramenta pode ser leve, fácil para produzir e usar, durável, quieta, e não entupa rapidamente, e que esponjas de Iixamento que tem uma variedade de formatos e tamanhos possam ser usadas com a ferramenta.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será descrita, ainda, com referência aos

desenhos em anexo, onde: A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma Iixadeira

de acordo com a invenção;

A figura 2 é uma vista lateral em seção transversal tirada ao

longo de 2-2 da figura 1;

A figura 3 é uma ilustração diagramática de um dispositivo de

separação ciclone que pode formar parte de um sistema de Iixamento coletor de poeira.

Descrição Detalhada Reportando-se, agora, aos desenhos, em que as referências numéricas similares se referem a partes similares ou correspondentes por todas as diversas vistas, as figuras 1 e 2 mostram uma Iixadeira portátil, operada manualmente 2, e um artigo abrasivo resiliente sob a forma de uma esponja de Iixamento 4 fixado de forma removível para a Iixadeira 2. O termo "manualmente operada" refere-se ao fato de a ferramenta 2 não ser uma ferramenta acionada por meios elétricos. Ou seja, toda a energia necessária para operar a ferramenta 2 é fornecida por um usuário (não mostrado), e a ferramenta 2 não inclui um motor. No entanto, será reconhecido que os princípios da presente invenção podem ser aplicados a uma ferramenta acionada por meios elétricos, e não são necessariamente limitados a Iixadeiras manualmente operadas.

A Iixadeira 2 genericamente inclui uma base 6 que tem superfícies opostas superior 6a e inferior 6b, e um cabo 8 estendendo-se a partir da superfície superior 6a que pode ser segurado por um usuário, e por meio disso permitir ao usuário mover e manejar a Iixadeira 2 para realizar Iixamento manual. Na modalidade ilustrada, a base 6 é genericamente retangular, e a superfície inferior 6b da base 6 inclui uma região de superfície interior genericamente plana. De acordo com um aspecto que caracteriza a Iixadeira 2, uma pluralidade de colunas de fixação 2a se estende para fora a partir da superfície inferior 6b da base 6 oposta ao cabo 8. Conforme descrito mais plenamente abaixo, as colunas de fixação 2a servem para prender de maneira removível a esponja de Iixamento 4 à Iixadeira 2 adjacente à superfície inferior 6b da base 6.

O comprimento das colunas de fixação 2a é menor que a espessura da esponja de Iixamento 4. Desta forma, quando a esponja de Iixamento 4 é colocada na Iixadeira 2, as colunas de fixação 2a estão contidas dentro e ocultas pela esponja de Iixamento 4. Ou seja, nenhuma porção das colunas de fixação 2a se estendem através da esponja de Iixamento 4. Na modalidade ilustrada, as colunas de fixação 2a são cilindros rígidos ocos. As colunas de fixação 2a tipicamente têm um diâmetro maior que cerca de 0,32 cm (1/8 de polegada) e um comprimento maior que cerca de 0,32 cm (1/8 de polegada). Colunas de fixação 2a que tem outros formatos e tamanhos estão dentro do escopo da invenção. As colunas de fixação 2a são tipicamente ocas para permitir a coleta de poeira conforme descrito abaixo, mas elas podem também ser sólidas.

Para evitar que a esponja de Iixamento 4 fique girando quando está presa na Iixadeira 2, a Iixadeira é dotada de pelo menos duas colunas de fixação 2a. Ou seja, ao fornecer a Iixadeira 2 pelo menos duas colunas de fixação 2a, a esponja de Iixamento 4 não pode girar em relação à Iixadeira 2 sem danificar a esponja 4 ou a ferramenta 2. Além disso, para fornecer uma fixação mais segura, as colunas de fixação 2a são tipicamente espaçadas ou distribuídas de maneira uniforme na superfície inferior 6b da base 6. O número, tamanho e disposição das colunas de fixação 2a não é significativo para a invenção em questão, desde que forneçam conexão suficientemente segura entre a Iixadeira 2 e as esponjas de Iixamento 4. A Iixadeira tipicamente inclui entre quatro e dez colunas de fixação 2a. As esponjas de Iixamento 4 contém uma pluralidade de aberturas dispostas e dimensionadas para receber e engatar as correspondentes colunas de fixação 2a, por meio disso para formar uma fixação por compactação ou por encaixe por atrito com a Iixadeira 2. Na modalidade ilustrada, a base inclui seis colunas de fixação 2a dispostas em um par de fileiras, e as esponjas de Iixamento 4 contém seis aberturas 10 correspondentes que formam a compactação ou encaixe por atrito ao redor de cada das colunas de fixação 2a associadas. Desta maneira, um usuário pode remover prontamente a esponja de Iixamento 4 da Iixadeira 2 e ou limpar a esponja de Iixamento 4 ou a substituir com uma nova esponja de lixamento.

Na modalidade ilustrada, as aberturas 10 são orifícios que atravessam e se estendem de uma superfície principal da esponja de lixamento 4 à superfície principal oposta, por meio disso permitindo que poeira e detritos possam ser extraídos nas aberturas 10 e através da esponja de lixamento 4. Se a Iixadeira 2 for usada como um suporte somente - e não como uma parte de um sistema coletor de poeira - a abertura 10 não precisa se estender através da esponja de lixamento 4. Ou seja, as aberturas 10 pode ser cavidades ou orifícios que se estendem somente parcialmente dentro da esponja de lixamento 4. A esponjas de lixamento 4 genericamente inclui um substrato de espuma 4a com partículas abrasivas 4b aderidas ao substrato 4a. Na modalidade ilustrada, a esponja de lixamento 4 tem o formato de um prisma retangular. As partículas abrasivas são fornecidas no topo, fundo e nas superfícies laterais da esponja de lixamento 4, e as superfícies de extremidade da esponja de lixamento 4 são genericamente isentas de partículas abrasivas. Qualquer esponja de lixamento que tem pelo menos uma superfície abrasiva é contemplada em conexão com a presente invenção.

Uma vantagem em formar a conexão entre a Iixadeira 2 e a esponja de lixamento 4 usando colunas de fixação 2a - ao invés de um suporte tipo invólucro - é que a conexão de encaixe por atrito é formada totalmente dentro do corpo interior da esponja de Iixamento 4. Ou seja, a esponja de Iixamento 4 está disposta sobre as colunas de fixação 2a, por meio disso conectando de forma removível a esponja de Iixamento 4 com a Iixadeira 2. Desta maneira, a Iixadeira 2 pode ser projetada de modo que a inteira borda periférica da base 6 está contida dentro da borda periférica da esponja de Iixamento 4. Desta maneira, o inteiro perímetro da esponja de Iixamento 4 permanece livre e desimpedido de modo que a Iixadeira 2 não interfere com a habilidade do usuário para lixar uma superfície de trabalho imediatamente adjacente a uma borda. O encaixe de compressão formado pelas colunas de fixação 2a dentro do corpo da esponja de Iixamento 4 não utiliza o perímetro das superfícies laterais da esponja de Iixamento 4, por não utilizar o perímetro da esponja de Iixamento 4, as colunas de fixação 2a não interferem com o Iixamento da superfície de trabalho que fica em contiguidade com outra superfície. Enunciado de outra forma, ao fornecer uma conexão interna, a borda externa da esponja de Iixamento 4 permanece exposta de modo que a esponja de Iixamento 4 pode ser manejada diretamente em contato com a superfície de borda adjacente da superfície de trabalho lixada.

Além disso, ao fornecer uma interface de conexão interna ao invés de uma interface de conexão que usa o perímetro da esponja de lixamento, esponjas de Iixamento de diferentes tamanhos e formatos podem ser presas à lixadeira, desde que as esponjas de lixamento sejam dotadas de aberturas que normalmente combinem com o tamanho, formato e disposição das colunas de fixação 2a fornecidas na lixadeira 2.

Na modalidade ilustrada, a lixadeira 2 contém uma rede de coleta de poeira para juntar, conter e transportar poeira e detritos da superfície lixada para um dispositivo de coleta e armazenamento remoto descrito com mais detalhes abaixo. A base 6 contém uma tubulação 12, e as colunas de fixação 2a são ocas e contém portas de entrada coletoras de poeira 14 que estão em comunicação fluida com a tubulação 12, e o cabo 8 contém um conduto 16 que se estende em comunicação fluida da tubulação 12 a uma porta de saída 18. A porta de saída 18 pode ser conectada com uma fonte de vácuo 20 (figura 3) através de uma mangueira 22 para retirar poeira e detritos da superfície de trabalho lixada, através da porta de entrada 14, através das colunas de fixação 2a, dentro da tubulação 12, através do cabo 8 pelo conduto 16, através da porta de saída 18, e dentro de um sistema de coleta e armazenamento remoto. O sistema de coleta e armazenamento remoto pode ser a própria fonte de vácuo 20, que pode ser um vácuo molhado/seco convencional, ou pode incluir, ainda, um separador como o dispositivo de separação ciclone 24 descrito a seguir.

Agora com referência à figura 3, é mostrado um dispositivo de separação ciclone 24 que pode ser conectado entre a Iixadeira 2 e a fonte de vácuo 20 para formar um sistema de coleta e armazenamento de poeira. Uma deficiência de Iixadeiras com capacidade de coleta de poeira é que a fonte de vácuo tem a tendência para se entupir rapidamente. As fontes de vácuo convencionais, por exemplo, tipicamente incluem um filtro do tipo bastão que remove contaminantes da corrente de ar ao forçar o ar através do filtro. Por causa da grande quantidade de poeira gerada durante a maioria das operações Iixamento1 tais filtros entopem rapidamente. O dispositivo de separação ciclone 24 supera esta deficiência ao remover uma grande maioria dos contaminantes arrastados na corrente de ar antes que estes alcancem a fonte de vácuo, por meio disso significativamente aumentando a vida útil do filtro na fonte de vácuo.

Outras redes de coleta de poeira são contempladas em conexão com a presente invenção. Por exemplo, ao invés de ter o fluxo de fluido de poeira carregado através do cabo 8 para a porta de saída 18, a superfície superior 6a da base 6 pode incluir uma porta de saída que pode ser conectada com uma fonte de vácuo 20. De acordo com outro aspecto que caracteriza o sistema de lixamento, o dispositivo de separação ciclone 24 está conectado com a Iixadeira 2 e a fonte de vácuo 20 com uma mangueira flexível 22 que tem uma superfície interna lisa. O nível de som gerado por mangueiras convencionais que tem superfície interna corrugada tende a ser desagradável quando operado a taxas de fluxo tipicamente necessárias para alcançar um nível de coleta de poeira desejado. Mangueira que tem superfícies internas lisas, foi descoberto, são muito mais quietas quando operadas nas mesmas taxas de fluxo. Uma mangueira adequada que tem uma superfície interna lisa está disponível junto à A-M Systems, Inc., Carlsborg, WA, EUA com um diâmetro de 15 mm.

O dispositivo de separação ciclone 24 genericamente inclui uma porção superior 24a que tem a porta de entrada lateral 26 e uma porta de saída de topo 28, e uma porta de fundo 24b que tem uma câmara de coleta 30 para coleta poeira e detritos que foram removidos da corrente de ar contaminado entrando no dispositivo de separação ciclone 24. Para facilitar a limpeza, a câmara de coleta 30 é conectada de maneira rosqueável com a porção superior 24a. Em uma modalidade desejável da invenção, a porção superior 24a do dispositivo de separação ciclone 24 tem um diâmetro superior Du de cerca de 75 mm, um diâmetro inferior Dl de cerca de 35 mm, e uma altura H de cerca de 140. Quando operado a uma taxa de fluxo volumétrica de 75 pés

cúbicos por minuto (cfm), este dispositivo de separação ciclone remove aproximadamente 98%, em peso, do contaminante em um fluxo de ar de entrada produzido por uma esponja de lixamento 60 grit 3M Sandblaster durante o lixamento de uma superfície de madeira. O dispositivo de separação ciclone 24 é tipicamente pequeno e leve o suficiente para ser portátil (isto é, carrregado pelo usuário), mas pode também ser combinado com a fonte de vácuo e usado como um acessório mais estacionário.

As pessoas versadas na técnica irão avaliar que diversas alterações e modificações podem ser feitas na invenção descrita acima sem desviar do conceito inventivo. Por exemplo, a Iixadeira 2 pode ser conectada um poste de extensão para o Iixamento de áreas de difícil acesso. Além disso, a Iixadeira pode compreender um bloco de interface fixado de maneira removível à superfície inferior da base 6 através das colunas de fixação 2a, e um abrasivo em forma de folha pode ser fixado de maneira removível ao bloco de interface. Deste modo, o escopo da presente invenção não deve se limitar às estruturas descritas neste pedido, mas somente às estruturas descritas pela linguagem das reivindicações e por suas estruturas equivalentes.

Claims

1. LIXADEIRA PORTÁTIL, operada manualmente, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) uma base tendo uma superfície inferior incluindo uma pluralidade de colunas de fixação estendendo-se para fora da mesma; e (b) um cabo oposto a superfície inferior da base para que um usuário possa segurar e manejar a ferramenta.

2. LIXADEIRA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, ainda, um artigo abrasivo removível preso à base adjacente a superfície inferior.

3. LIXADEIRA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o artigo abrasivo contém aberturas dimensionadas para receber e engatar as correspondentes colunas de fixação, por meio disso conectando o artigo abrasivo com a ferramenta.

4. LIXADEIRA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as aberturas são orifícios que atravessam e se estendem de uma superfície principal do artigo abrasivo para a superfície principal oposta.

5. LIXADEIRA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ferramenta contém uma rede coletora de poeira para juntar, conter e transportar poeira e detritos da superfície lixada a um dispositivo de coleta remoto.

6. SISTEMA PARA LIXAMENTO, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) Iixadeira portátil, operada manualmente, compreendendo: (i) uma base tendo uma superfície inferior incluindo uma pluralidade de colunas de fixação estendendo-se para fora da mesma; e (ii) um cabo oposto a superfície inferior da base para que um usuário possa segurar e manejar a ferramenta; (b) um dispositivo de separação ciclone conectado com a lixadeira; e (c) uma fonte de vácuo conectada com o dispositivo de separação ciclone.