Абразивные изделия, инструменты возвратно-поступательного вращения, способы

Абразивные изделия, инструменты возвратно-поступательного вращения, способы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[01] Для защиты и сохранения эстетических свойств отделки автомобиля или иного транспортного средства известен, в целом, способ нанесения верхнего прозрачного (непигментированного или слабопигментированного) отделочного слоя поверх цветного (пигментированного) основного слоя таким образом, что основной слой остается в неприкосновенности в течение длительного воздействия со стороны окружающей среды или погодных условий. Вообще, в искусстве это известно как отделка подмалевки кроющим слоем или отделка первого слоя лаком. Получаемая отделка не всегда оказывается совершенно гладкой (вследствие, например, условий распыла, состава кроющего или прозрачного слоя, условий сушки, топографии подстилающей поверхности и т.п.). Гораздо чаще прозрачный или кроющий слой отделки приобретает структуру поверхности, похожую на структуру, видимую на кожуре апельсина. Такая структура обычно именуется «апельсиновой коркой» и в большинстве ситуаций оказывается приемлемой.

[02] При нанесении каждого из этих слоев или во время их ремонта пыль, грязь и другие частицы могут проникать в отделку, вызывая появление таких дефектов, как выступы над поверхностью отделки (обычно именуемые «шишками»). Дефекты обычно ухудшают вид структуры апельсиновой корки до уже неприемлемой степени.

[03] Удаление неприемлемых дефектов (именуемое, обычно, «удалением шишек») традиционно осуществляется методами относительно агрессивного шлифования, которые вызывают образование на поверхности углублений, площадь которых существенно больше самого дефекта. В результате сам ремонт может вызвать образование плоских пятен на характерной структуре апельсиновой корки рядом с удаленным дефектом. Такие плоские пятна на структуре апельсиновой корки в определенных обстоятельствах могут также оказаться неприемлемыми. Во избежание появления плоских пятен на структуре апельсиновой корки, специалисты, вместо ремонта отдельных дефектов, могут даже потребовать ремонта всей панели кузова. Стол обширная повторная отделка существенно увеличивает расход времени, энергии и средств на устранение/ремонт таких дефектов, как шишки отделки.

[04] Рассматривая шире, такие же проблемы сопряжения внешнего вида поверхности на обработанных и необработанных участках могут возникать и при многих других обычных процессах шлифования, как, например, процессы с применением абразивных изделий с покрытиями.

РЕЗЮМЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[05] Настоящее изобретение предусматривает способы шлифования поверхности посредством вращающихся возвратно-поступательно абразивных поверхностей, находящихся в контакте с обрабатываемой поверхностью. Настоящее изобретение может также предусматривать абразивные изделия для применения в инструментах возвратно-поступательного вращения. Помимо того, настоящее изобретение может также предусматривать способы удаления поверхностных дефектов, когда способ зачистки (с применением вращающейся возвратно-поступательно абразивной поверхности) сопровождается одной или несколькими операциями полировки.

[06] Используемый здесь термин «возвратно-поступательное вращение» (и его вариации) применяется для описания попеременного вращения абразивного изделия вокруг оси в направлении по часовой стрелке и против часовой стрелки. Другими словами, абразивное изделие сначала вращается в одном направлении вокруг оси вращения, останавливается, вращается в противоположном направлении, останавливается и т.д.

[07] Возвратно-поступательное вращение абразивного изделия может давать преимущества при удалении с поверхности мелких дефектов (например, шишек, выступов и т.п.) по сравнению с обычной технологией, использующей, например, вращающиеся абразивные изделия. К таким преимуществам можно отнести, например, уменьшение нарушений структуры апельсиновой корки на поверхности, окружающей дефект, снижение числа этапов, необходимых для завершения ремонта, сокращение общей площади, затрагиваемой ремонтом и т.п.

[08] Ограничение нарушения структуры апельсиновой корки на отделанной поверхности при эффективном удалении поверхностного дефекта может, во многих случаях, позволить удаление таких дефектов без необходимости обработки всей поверхности с целью удаления плоских пятен на структуре апельсиновой корки, неприемлемых по размеру или частоте появления.

[09] Среди потенциальных преимуществ настоящего изобретения присутствует возможность сокращения числа этапов, необходимых для ремонта дефектов, например, на отделанной поверхности (на которой выполнена вся отделка, например, окраска, кроющий слой, полировка и т.п.). Обычные методы удаления таких дефектов (иногда именуемые в автомобильной промышленности «удалением шишек») могут потребовать до пяти этапов для достижения приемлемого результата. Традиционная технология обычно включает в себя: 1) зачистку (для удаления выступов); 2) выборку царапин (для удаления наиболее заметных царапин зачистки); 3) затирку (для более полного удаления царапин зачистки); 4) полировку (для полировки отделки после этапов 2 и 3) и 5) удаление следов (для удаления следов, оставшихся после полировки).

[10] Поскольку насадки инструментов, используемых для обдирки, обычно имеют большие размеры (например, диапазон диаметров 6-9 дюймов (15,2-22,9 сантиметра)), получаемые площади, на которых должны проводиться этапы 1-5, также оказываются большими, ведь большие насадки делают практически невозможным избежать появления на поверхности, с которой удаляется дефект, больших затронутых обработкой участков. В некоторых случаях оказывается более экономичным заново отделать всю панель кузова, используя этапы, указанные выше (особенно, если структура апельсиновой корки на отделке оказывается удалена на больших участках).

[11] Напротив, абразивные изделия и инструменты возвратно-поступательного вращения по настоящему изобретению, предоставляют пользователю возможность отремонтировать дефекты поверхности, потратив лишь часть времени, необходимого для обычной 5-этапной технологии. При использовании настоящего изобретения дефекты могут быть устранены (с ограниченным воздействием на структуру апельсиновой корки) путем зачистки (абразивными изделиями и инструментом возвратно-поступательного вращения, описанным здесь), сопровождаемой одной или несколькими операциями полирования. Это может оказаться предпочтительнее обдирки с последующим этапом первоначального полирования, сопровождающейся, по меньшей мере, одной операцией последующего полирования для удаления следов, оставшихся после операции первоначального полирования. Другими словами, обычный 5-этапный процесс может выполняться за два или три этапа.

[12] Далее, поскольку размер участка, затронутого во время удаления каждого отдельного дефекта, относительно мал, нарушение структуры апельсиновой корки вокруг дефекта существенно сокращается по сравнению с техникой удаления дефекта («шишки») с применением обычного крупного инструмента. В результате, может быть существенно уменьшена вероятность того, что вся панель кузова потребует повторной отделки вследствие заметного уплощения апельсиновой корки вокруг каждого дефекта.

[13] Для минимизации размера участка, затронутого в ходе процесса исправления отделки, предпочтительнее может оказаться применение абразивных изделий с небольшими абразивными поверхностями. Так, например, может оказаться предпочтительнее использование абразивных поверхностей размером не более примерно 500 квадратных миллиметров (мм²), в некоторых случаях - не более примерно 300 мм² или даже не более примерно 150 мм². При столь малых абразивных поверхностях, однако, обычная технология вращательной обдирки, когда абразивная поверхность вращается с относительно высокой скоростью, дает больше энергии, нежели требуется для удаления дефекта. Эта избыточная энергия обычно приводит к нежелательному выделению тепла, более глубоким царапинам и/или более агрессивному удалению материала, чем требуется, - в частности, при удалении дефектов малой площади.

[14] Возвратно-поступательное вращение абразивного изделия, рассматриваемое в связи настоящим изобретением, способно, однако, предоставить достаточно абразивной энергии для удаления дефекта. Тем не менее, количество абразивной энергии не столь велико, чтобы вызвать избыточные царапины и/или излишнее снятие материала. Иными словами, царапины, возникающие при применении инструмента с возвратно-поступательным вращением, могут быть мельче, чем царапины, возникающие при применении вращательного обдирочного инструмента. Более мелкие царапины потребуют, скорее всего, менее обширного исправления отделки по сравнению с большинством обычных способов обдирки/исправления отделки.

[15] Скорость, с которой абразивные изделия могут вращаться возвратно-поступательно, может меняться в зависимости от различных факторов (например, поверхности, подлежащей обдирке, размера абразивного изделия, желаемой степени обдирки и т.п.). Может оказаться предпочтительным возвратно-поступательное вращение с частотой, не менеее 60 циклов в минуту (т.е. 1 герц) (где циклом считается изменение направления вращения). В некоторых случаях предпочтительной может оказаться частота возвратно-поступательного вращения не менее 2 Гц, не менее 100 Гц, не менее 500 Гц, не менее 1000 Гц, или даже не менее 2000 Гц.

[16] С одной стороны, настоящее изобретение может предложить способ зачистки поверхности детали. Способ включает в себя наличие абразивного изделия, установленного на валу инструмента с механическим приводом, отличающегося тем, что абразивное изделие имеет абразивную поверхность с абразивными частицами, прикрепленными к ней; контакт поверхности детали с абразивной поверхностью абразивного изделия и возвратно-поступательного вращения абразивной поверхности абразивного изделия вокруг оси вращающегося возвратно-поступательно вала инструмента с механическим приводом,

отличающегося тем, что поверхность детали зачищается абразивными частицами, прикрепленными к абразивной поверхности абразивного изделия, причем абразивная поверхность абразивного изделия вращается возвратно-поступательно вокруг оси вращения.

[17] С другой стороны, настоящее изобретение может предложить соответствующее абразивное изделие, содержащее основание, снабженное установочной поверхностью; упругий сжимаемый элемент, прикрепленный к установочной поверхности основания, отличающееся тем, что сжимаемый элемент имеет первую основную поверхность, обращенную к установочной поверхности основания, и вторую основную поверхность, обращенную в противоположную сторону, и отличающееся тем, что и первая основная поверхность, и вторая основная поверхность сжимаемого элемента имеют размер равный или превышающий размер установочной поверхности основания; упругую опорную прокладку, прикрепленную к сжимаемому элементу, отличающееся тем, что опорная прокладка имеет первую основную поверхность, обращенную к сжимаемому элементу, и вторую основную поверхность, обращенную в противоположную сторону, и отличающееся тем, что и первая основная поверхность, и вторая основная поверхность опорной прокладки имеют размер, превышающий размер второй основной поверхности сжимаемого элемента, и абразивный элемент, прикрепленный ко второй основной поверхности опорной прокладки так, что абразивная поверхность абразивного элемента обращена в сторону, противоположную сжимаемому элементу и основанию, отличающееся тем, что абразивная поверхность обладает плоской абразивной поверхностью, совпадающей по размеру со второй основной поверхностью опорной прокладки

[18] С другой стороны, настоящее изобретение может предложить абразивный инструмент, содержащий приводное устройство, снабженное выходным валом, приспособленным к возвратно-поступательному вращению относительно оси, и абразивное изделие, снабженное абразивной поверхностью, содержащей абразивные частицы, отличающееся тем, что абразивное изделие прикрепляется к выходному валу, отличающееся тем, что возвратно-поступательное вращение выходного вала сообщает возвратно-поступательное вращение абразивному изделию относительно оси вращения.

[19] С другой стороны, настоящее изобретение может предложить способ ремонта дефектов на поверхности детали. Способ включает в себя зачистку одного или нескольких дефектов на поверхности детали путем возвратно-поступательного вращения абразивной поверхности абразивного изделия вокруг оси с использованием вала инструмента с механическим приводом, отличающуюся тем, что поверхность детали зачищается абразивными частицами,

прикрепленными к абразивной поверхности абразивного изделия, в то время как абразивная поверхность абразивного изделия вращается возвратно-поступательно вокруг оси вращения; и полирование участка поверхности детали, окружающего и содержащего один или несколько дефектов поверхности детали, путем контакта поверхности детали с рабочей поверхностью подушки, отличающуюся тем, что рабочая поверхность подушки вращается в одном направлении относительно оси вращения, проходящей через поверхность детали и рабочую поверхность подушки, отличающуюся тем, что абразивная суспензия подается к поверхности детали рабочей поверхностью подушки, и отличающуюся тем, что абразивная суспензия содержит абразивные частицы более тонкие, нежели абразивные частицы, прикрепленные к абразивной поверхности абразивного изделия.

[20] С другой стороны, настоящее изобретение может предложить способ ремонта дефектов на поверхности детали. Способ включает в себя зачистку одного или нескольких дефектов на поверхности детали путем возвратно-поступательного вращения абразивной поверхности абразивного изделия вокруг оси с использованием вала инструмента с механическим приводом, отличающуюся тем, что поверхность детали зачищается абразивными частицами, прикрепленными к абразивной поверхности абразивного изделия в то время, как абразивная поверхность абразивного изделия вращается возвратно-поступательно вокруг оси вращения, и отличающуюся тем, что возвратно-поступательное вращение абразивной поверхности включает в себя возвратно-поступательное вращение абразивной поверхности с частотой не менее 1 Гц. Далее способ включает в себя полирование участка поверхности детали, окружающего и содержащего один или несколько дефектов поверхности, после зачистки, путем контакта поверхности детали с рабочей поверхностью подушки, отличающееся тем, что рабочая поверхность подушки вращается в одном направлении относительно оси вращения, проходящей через поверхность детали и рабочую поверхность подушки, отличающееся тем, что абразивная суспензия подается к поверхности детали рабочей поверхностью подушки, и отличающееся тем, что абразивная суспензия содержит абразивные частицы более тонкие, нежели абразивные частицы, прикрепленные к абразивной поверхности абразивного изделия. Способ также включает в себя, одну или несколько последующих операций полирования, выполняемых на каждом участке поверхности детали, отличающихся тем, что одна или несколько операций полирования включают в себя контакт поверхности детали с рабочей поверхностью подушки, отличающихся тем, что рабочая поверхность подушки вращается в одном направлении относительно оси вращения, проходящей через поверхность детали и рабочую поверхность подушки, отличающихся тем, что рабочая поверхность подушки вращается в одном направлении относительно оси вращения, проходящей через поверхность детали и рабочую поверхность подушки, отличающихся тем, что абразивная суспензия

подается к поверхности детали рабочей поверхностью подушки, и отличающихся тем, что абразивная суспензия, используемая в каждой последующей операции полирования, содержит абразивные частицы более тонкие, нежели абразивные частицы, использованные в предшествующей операции полирования того же самого участка

[21] Применяемый здесь термин «упругий сжимаемый» (и его вариации) подразумевает уменьшение в объеме, по меньшей мере, на 10% в ответ на приложением сжимающего усилия, отличающееся тем, что сжатое изделие восстанавливает, по меньшей мере, 50% утерянного объема в течение не более одной минуты после снятия сжимающего усилия.

[22] Применяемый здесь термин «плоская абразивная поверхность» подразумевает, что абразивная поверхность, в целом, определяется плоскостью (в отсутствие каких-либо деформирующих механических усилий, действующих на абразивную поверхность) так, что вращение абразивной поверхности при ее приложении к плоской поверхности изделия создает определенный контакт между абразивной поверхностью и поверхностью изделия практически по всей поверхности изделия, обращенной к абразивной поверхности. Следует понимать, что плоская абразивная поверхность может содержать структуры, частицы, выступы и впадины, неровности и т.п., так что не вся поверхность детали постоянно находится в действительном контакте с плоской абразивной поверхностью. Далее, подобные структуры, частицы, выступы и впадины, неровности и т.п. не обязательно располагаются в плоскости, однако их суммарные свойства определяют плоскость по всей абразивной поверхности (где определяемая плоскость может обладать ограниченной толщиной с учетом второстепенных изменений высоты рельефов, определяющих плоскость). Примеры некоторых плоских абразивных поверхностей изображены на рис.10А-10С.

[23] Применяемая здесь фраза «прикрепленный к» подразумевает как непосредственное прикрепление, так и прикрепление через промежуточный узел/слой. Например, первый и второй узлы, прикрепленные друг к другу, могут находиться в прямом контакте друг с другом, или же могут прикрепляться к одному или нескольким промежуточным узлам/слоям, расположенным между первым и вторым компонентами.

[24] Применяемая здесь фраза «основная поверхность» используется для указания поверхности, определяющей толщину изделия - фраза обычно используется в связи с пленками, дисковидными изделиями и т.п., чтобы указать те плоские поверхности, которые определяют толщину изделия.

К примеру, лист бумаги содержит две основные поверхности и поверхность кромки, проходящую между двумя основными поверхностями.

[25] Настоящее резюме не предназначается для описания всех вариантов и всех возможностей реализации настоящего изобретения. Более полное понимание изобретения станет, в большей степени, видимо и ощутимо при рассмотрении последующего подробного описание типичных исполнений изобретения и патентных формул, принимая во внимание сопроводительные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖНЫХ ВИДОВ

[26] Настоящее изобретение описывается далее с ссылками на позиции чертежей, где

[27] Рис.1 представляет вид сбоку одного из типичных инструментов с прикрепленным абразивным изделием.

[28] Рис.2 представляет вид сбоку инструмента по рис.1 с удаленным абразивным изделием, чтобы показать вращающийся возвратно-поступательно вал инструмента.

[29] Рис.3 представляет вид наружного торца типичной абразивной поверхности на типичном абразивном изделии, и показывает также один из характерных диапазонов, в котором абразивная поверхность может возвратно-поступательно вращаться при применении.

[30] Рис.4 представляет покомпонентное изображение типичного абразивного изделия в соответствии с настоящим изобретением.

[31] Рис.5 представляет вид сбоку одного типичного отдельного сжимаемого изделия, встроенного в сжимаемый элемент, и опорной подкладки.

[32] Рис.6 представляет вид сбоку другого типичного отдельного сжимаемого изделия, встроенного в сжимаемый элемент, и опорной подкладки.

[33] Рис.7А и 7В изображают основание и основание, вложенное в сжимаемый элемент.

[34] Рис.8 изображает типичную полировальную подушку с рабочей поверхностью, которая может быть применена в связи со способами ремонта дефектов, указанными в изобретении.

[35] Рис.9 представляет частичное поперечное сечение одной типичной полировальной подушки, имеющей изогнутую рабочую поверхность.

[36] Рис.10А-10С представляют увеличенные поперечные сечения различных исполнений абразивных слоев, которые могут быть использованы в абразивных элементах настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПИЧНЫХ ИСПОЛНЕНИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[37] В последующем подробном описании иллюстративных исполнений изобретения сделаны ссылки на позиции сопроводительных чертежей, являющихся частью изобретения, на которых изобразительными средствами показаны некоторые исполнения, в которых может быть осуществлено изобретение. Следует понимать, что могут применяться другие исполнения и вноситься конструктивные изменения без отхода от объема настоящего изобретения.

[38] Рис.1 изображает типичный инструмент с механическим приводом 10 и прикрепленное к нему абразивное изделие 20, которое может быть использовано в соответствии с настоящим изобретением. Рис.2 изображает инструмент с механическим приводом 10 со снятым абразивным изделием 20, показывая вал 12, выходящий из корпуса 14 инструмента 10. В некоторых исполнениях вал 12 может быть частично защищен или закрыт колпаком (не показан) для защиты вала от повреждений, например, в случае падения инструмента 10 и т.п.

[39] Хотя это не показано на рис.1 и 2, инструмент с механическим приводом 10 может включать в себя двигатель, трансмиссию (если требуется), источник питания (например, аккумуляторные батареи и т.п.), заключенные в корпус 14, так что инструмент 10 представляет собой автономный интегральный блок, не требующий подключения к внешнему источнику питания и т.п. Тем не менее, в альтернативных исполнениях инструмент 10 может подключаться к внешнему источнику питания (т.е. источнику питания, не заключенному в корпус 14) для получения энергии, необходимой для вращения вала 12. Примерами некоторых потенциально подходящих внешних источников питания могут быть, например, пневматические линии, гидравлические линии, электрические источники питания (например, внешние аккумуляторные батареи, электрические линии питания (например, 120/220 В, 60 Гц и т.п.)).

[40] Инструмент 10 создает возвратно-поступательное вращение вала 12 вокруг оси вращения 11. Возвратно-поступательное вращение вала может обеспечиваться различными инструментами и механизмами, некоторые из которых были разработаны для портативных приводных зубных щеток. Примеры некоторых потенциально подходящих инструментов с механическим приводом, способных обеспечить возвратно-поступательное вращение описываются, например, в патентах США №5054149 (Si-Hoe et al.), 5311633 (Herzog et al.), 5822821 (Sham) и т.д. Хотя абразивные поверхности, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно ориентированы перпендикулярно оси, вокруг которой вращается вал 12 инструмента 10, абразивные поверхности альтернативно могут иметь и другую ориентацию относительно оси, вокруг которой вращается вал 12 инструмента 10. Примеры механизмов, способных создавать возвратно поступательно вращение насадки, не перпендикулярной оси 11, можно найти, например, в патентах США №5054149 (Si-Hoe et al.), 5311633 (Herzog et al.), 5822821 (Sham) и т.д., и такие механизмы могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением.

[41] Возвратно-поступательное вращение вала 12 предпочтительно вызывает соответствующее возвратно-поступательное вращение абразивного изделия 20, прикрепленного к валу 12 или соединенного с ним муфтой. Рис.3 представляет увеличенный вид с торца абразивного изделия 20 с осью 11 (расположенной, желательно, как показано, по центру абразивного изделия), изображенной выходящей из плоскости страницы. Возвратно-поступательное вращение заставляет абразивное изделие 20 вращаться вокруг оси вращения так, что оно вращается вокруг оси вращения 11 то по часовой стрелке, то против часовой стрелки.

[42] Может оказаться желательным, чтобы вращение в каком-либо одном направлении было ограничено выбранным диапазоном или дугой. Пример такой дуги показан на рис.3 в виде охватывающего угла α (альфа) между точками А и В на периферии абразивного изделия 20. В некоторых исполнениях дуга, в пределах которой осуществляется возвратно-поступательное вращение абразивного изделия 20, может быть не более 360 градусов, не более 180 градусов, или даже не более 90 градусов. Дуга может фиксироваться на каком-либо конкретном инструменте 10 таким образом, что вал 12 возвратно-поступательно вращается на заданной угловой дуге. В качестве альтернативы, длина дуги возвратно-поступательного вращения может быть регулируемой.

[43] Возвратно-поступательное вращение может осуществляться с частотой не менее 60 циклов в минуту (т.е. не менее 1 герц (Гц)) (где циклом считается изменение направления вращения). В некоторых исполнениях частота возвратно-поступательного вращения может составлять не менее 2 Гц, не менее 100 Гц, не менее 500 Гц, не менее 1000 Гц, или даже не менее 2000 Гц. В некоторых случаях дуга и частота возвратно-поступательного вращения могут быть связаны между собой, например, большая дуга может вызывать снижение частоты, меньшая дуга может вызывать повышение частоты и т.д. Частота возвратно-поступательного вращения какого-либо конкретного инструмента 10 может быть фиксированной, хотя в некоторых случаях пользователь может иметь возможность регулировать эту частоту, создаваемую инструментом 10 (используя, например, двигатель с переменной частотой вращения и т.п.).

[44] Хотя абразивные изделия в соответствии с настоящим изобретением изображаются здесь, как имеющие абразивную поверхность в форме круга, абразивные изделия могут изготавливаться любой другой подходящей формы, при этом предпочтительными остаются формы, приближающиеся к кругу (например, шестиугольник, восьмиугольник, десятиугольник и т.п.).

[45] Абразивные изделия в соответствии с настоящим изобретением пригодны для зачистки (включая отделку) детали, причем деталь может изготавливаться из множества различных типов материалов, как, например, окрашенных подложек (имеющих, например, кроющий слой, основной (красочный) слой, грунт, подмалевок), ламинированных подложек (например, полиуретаном, лаком и т.п.), пластиков (термопластичных, термоусадочных), армированных пластиков, металлов (углеродистой стали, латуни, меди, мягкой стали, нержавеющей стали, титана и подобных), металлических сплавов, керамики, стекла, дерева, древесных материалов, композитов, камня (включая драгоценные камни), камневидных материалов и их сочетаний. Деталь может быть плоской, или же может иметь форму или контур присущий ей. Примеры обычных деталей, которые могут зачищаться абразивными изделиями с применением способов, соответствующих изобретению, включают в себя металлическую или деревянную мебель, окрашенные и неокрашенные поверхности автомобилей (двери, капоты, багажники и т.п.), пластмассовые узлы автомобилей (колпаки фар, задних фонарей, других ламп, подлокотники, приборные панели, бамперы и т.п.), настилы полов (винил, камень, дерево и древесные материалы), столешницы и другие пластмассовые узлы.

[46] Во время процесса зачистки может оказаться желательна подача жидкости на поверхность детали и/или абразивную поверхность. Жидкостью может быть вода или органическая смесь, а добавками - пеногасители, обезжириватели, жидкости, мыла, подавители коррозии и подобные им составы.

[47] Как показано на рис.1 и 2, предпочтительным может оказаться абразивное изделие 20, разъемно соединяемое с валом 12, так что абразивное изделие 20 может быть сменено после использования. Рис.4 представляет вид в перспективе абразивного изделия 120, которое может применяться в настоящем изобретении в сочетании инструментом с механическим приводом.

[48] Хотя изображенное абразивное изделие 120 содержит несколько узлов, рассматриваемых здесь, одним общим узлом является плоская абразивная поверхность 172, предназначенная для использования с инструментом с механическим приводом, рассматриваемым здесь. Плоская абразивная поверхность 172 предпочтительно может быть ориентирована по нормали (т.е. ортогонально, перпендикулярно и т.п.) к оси вращения 111, вокруг которой абразивная поверхность предпочтительно вращается возвратно-поступательно в ходе применения. Компоненты, составляющие абразивное изделие, образуют две противолежащие плоские поверхности, ориентированные параллельно друг другу (как показано на рис.4), все основные поверхности компонентов обычно ориентированы нормально к оси вращения 111. Следует отметить, что эти поверхности желательно должны быть плоскими в отсутствие деформации от внешних усилий, воздействующих на абразивное изделие 120.

[49] Изображенное абразивное изделие 120 включает в себя втулочную муфту 130, которая несет жесткое основание 140. Предпочтительно выполнение втулочной муфты 130 и жесткого основания 140 в виде единого литого изделия, хотя в некоторых исполнениях муфта 130 может быть отделена от основания 140, которые образуют два узла, соединенных подходящим способом.

[50] В сочетании с абразивным изделием 120 изображен опциональный упругий сжимаемый элемент 150, прикрепленный к установочной поверхности основания 140. Хотя этого не видно на сжимаемом элементе 150 рис.4, следует понимать, что установочная поверхность основания 140 является основной поверхностью основания 140, обращенной в сторону, противоположную валу, расположенному в муфте 130 и, соответственно, обращенной к одной из основных поверхностей сжимаемого элемента 150.

[51] Абразивное изделие 120 рис.4 содержит также опциональную упругую опорную подкладку 160, прикрепленную к сжимаемому элементу 150 (хотя на покомпонентном изображении рис.4 опорная подкладка отделена от сжимаемого элемента 150). Абразивный элемент 170 с абразивной поверхностью 172 прикреплен к основной поверхности опорной подкладки 160 так, что абразивная поверхность 172, обращена в сторону, противоположную сжимаемому элементу 150.

[52] Втулочная муфта 130, показанная на рис.4, предпочтительно имеет отверстие 132, в котором вал инструмента (не показан) удерживается таким образом, что движение вала передается муфте 130 и основанию 140, прикрепленному к ней. Отверстие 132 может, например, иметь форму, отвечающую форме вала инструмента с механическим приводом, так что возвратно-поступательное вращение передается от вала на втулочную муфту 130.

[53] Хотя на рис.1, 2 и 4 показан один пример соединения вала инструмента с абразивным изделием 120, следует понимать, что вместо изображенного соединения может быть использована любая технология/аппаратура, способная передавать возвратно-поступательное вращение. Примеры альтернативного соединения могут включать в себя, например, фрикционное сопряженные узлы, резьбовые соединения, захваты и т.п.

[54] Хотя замена всего абразивного изделия 120 может оказаться предпочтительной в некоторых исполнениях изобретения, в других исполнениях основание 140 может неразъемно крепиться к валу приводного инструмента с заменой абразивной поверхности 172, сопровождаемой заменой других узлов системы. К примеру, сжимаемый элемент 150 может разъемно закрепляться на основании 140, в этом случае замена абразивной поверхности 172 должна сопровождаться заменой опорной подкладки 160 и сжимаемого элемента 150. В совсем другом варианте сжимаемый элемент 150 может неразъемно крепиться к основанию 140, так что замена абразивной поверхности 172 сопровождается снятием опорной прокладки 160 со сжимаемого элемента 150. В таком исполнении сжимаемый элемент 150 должен оставаться прикрепленным к основанию 140. Еще в одном варианте замена абразивной поверхности 172 может сопровождаться снятием самого абразивного элемента 170 с опорной подкладки 160.

[55] Для обеспечения разнообразных опций замены абразивной поверхности 172, рассмотренных выше, для разъемного крепления друг к другу различных узлов в абразивном изделии 120 может быть использован ряд различных технологий. Примеры некоторых подходящих систем крепления могут, например, включать в себя клеи, системы механического крепления (например, пристегивание крючком и петлей и т.п.) и т.п. Примеры некоторых потенциально подходящих систем крепления описаны, например, в Патентах США №3562968 (Johnson et al.); 3667170 (Mackay, Jr.); 3270467, 3562968 (Block et al.) и 5672186 (Chesley et al.); публикации заявки на Патент США №2003/0143938 (Braunschweig et al.); заявке на Патент США серийный №10/828119 (Fritz et al.), поданной 20 апреля 2004 г.

[56] Предпочтительно, чтобы большая часть абразивной поверхности 172 (если не вся) абразивного изделия 120 поддерживалась в контакте с поверхностью детали, подлежащей зачистке, даже если ось вращения 111, вокруг которой возвратно-поступательно вращается абразивная поверхность 172, наклонена (т.е. не перпендикулярна) к поверхности детали. Взаимодействие различных узлов в абразивных изделиях по настоящему изобретению предпочтительно должно быть таким, чтобы один или несколько узлов абразивного изделия 120 могло сжиматься или деформироваться так, чтобы облегчать контакт между абразивной поверхностью 172 и поверхностью детали, даже если ось вращения каким-либо образом наклонена.

[57] Что касается абразивного изделия 120, то существенная часть такой деформации должна предпочтительно возникать в сжимаемом элементе 150. В некоторых исполнениях, однако, дополнительная деформация может возникать в одном или нескольких других узлах абразивного изделия 120. Например, основание 140 может обладать некоторой податливостью в ответ на усилия, прилагаемые во время использования абразивного изделия 120 (хотя в некоторых исполнениях основание 140 предпочтительно должно быть жестким - т.е. предпочтительно, чтобы основание 140 не давало заметной деформации при воздействии усилий, встречающихся при обычном применении).

[58] Опорная подкладка 160 также может (альтернативно) обладать сжимаемостью в ответ на усилия, прилагаемые к абразивной поверхности 172. Как рассмотрено ниже, опорная прокладка 160, например, может быть выполнена из сжимаемого пористого материала. Хотя сжимаемость может быть опциональной, предпочтительно, чтобы опорная прокладка 160 была упругой и могла изгибаться и упруго деформироваться в ответ на усилия, возникающие во время применения абразивного изделия.

[59] Опорная подкладка 160 обеспечивает некоторую поддержку абразивного элемента 170 за пределами зоны, занятой сжимаемым элементом 150, однако предпочтительно допускает большее отклонение абразивной поверхности 172, нежели сжимаемый слой 150. Другими словами, предпочтительно, чтобы опора, предоставляемая абразивному элементу 170 нижележащими узлами, к которым он прикреплен, была мягче по периметру абразивного элемента 170, чем по центру абразивного элемента 170.

[60] В изображенном исполнении основная поверхность сжимаемого элемента 150, обращенная к установочной поверхности основания 140, предпочтительно равна по размеру или превышает размер установочной поверхности основания 140. Аналогичным образом, основная поверхность 152 сжимаемого элемента 150, обращенная в сторону, противоположную основанию 140, также предпочтительно равна по размеру или превышает размер установочной поверхности основания 140. При использовании сжимаемого элемента 150, который, как минимум, равен по размеру установочной поверхности основания 140, вредные воздействия от концентрации усилий на периметре основания 140 (например, избыточная просадка, задиры и т.п.) могут быть снижены или исключены благодаря деформации сжимаемого элемента 150.

[61] Аналогичным образом, добавление опорной подкладки 160, также обладающей сжимаемостью, может еще больше снизить или исключить вредные воздействия, которые, в противном случае, могут возникать на периметре сжимаемого элемента 150. Следует, однако, понимать, что сжимаемость опорной подкладки 160 может быть опциональной в тех исполнениях, где сжимаемый элемент 150 обладает характеристиками, уменьшают необходимость в дополнительной сжимаемости опорной подкладки 160. В некоторых исполнениях изобретения сама опорная подкладка 160 может стать опциональной, если, например, абразивный элемент 170 способен обеспечить достаточную опору за пределами участка, занятого опорной подкладкой 160.

[62] Поскольку опорная подкладка 160 предназначается для дополнительной поддержки абразивного элемента 170 за пределами основных поверхностей сжимаемого элемента 150, обычно предпочтительно, ч