专利名称：动力油漆处理工具、成套工具和方法
技术领域：
本发明涉及一种动力油漆处理工具、成套工具和方法。
背景技术：
许多处理先前被涂覆过的表面以用于涂漆或染色的方法是已知的。通常，要去除的涂层是油漆，此处，“油漆”应理解为是指与在处理一个表面以用于重新涂覆—通常再次使用油漆—的过程中所要使用的油漆类似或相同的任何涂层。特别地，此处使用的“油漆”的含义中所包含的另一种涂层为染色剂。
在现有技术中，油漆去除方法是(使用)动力装置，例如热风器(与油灰刀或刮漆刀一起使用)、以“无声除漆器”为名称进行销售的红外线热源、以“漆刮除器”为名称进行销售的旋转刀具、以“动力除漆器”为名称进行销售的旋转研磨机。除了动力产品之外，手动产品和方法也是已知的，例如碳化物刮漆刀、化学脱漆剂、在2-4GPM下使用1500-4000psi的水流的动力洗涤器(需要大约4000psi的压力以去除油漆)，以及各种砂磨器具、钢丝刷和其它的这种研磨剂。同样已知的是，现有技术中的这些方法都具有多种缺陷，包括(需要)大量的体力劳动、操作者技巧、对油漆将从其上被去除的基底的潜在损害以及时间(耗费)。
发明内容
本发明通过提供一种能够容易、快速、方便和经济地使用的装置、成套工具以及方法，克服了现有技术的缺陷。
图1为本发明的实施中使用的油漆处理工具的透视图；图2为图1所示工具的另一实施例；图3为与图2类似的视图，只是示出了握住该工具的使用者的手；图4为包括图1的工具、油漆软化剂和漆刷形式的涂抹器的成套工具的视图；图5为图4的成套工具的另一实施例，其中油漆软化剂涂抹器采取喷雾器的形式；图6为沿图2中的VI-VI线的剖视图，示出了本发明的油漆处理工具的多个内部细节；图7为与本发明的油漆处理工具一起使用的刚毛盘、衬盘(backingdisk)和联接螺母的组件的分解视图；图8为在本发明的实施中使用的刚毛盘的前侧或刚毛侧的俯视图；图9为需要重新涂漆的表面的剖视图，其中带有碎裂的并从该表面脱落的油漆；图10为图9所示表面的视图，只是在机械去除松动的油漆之后；图11为图10所示表面的视图，只是在涂覆油漆软化剂之后；图12为图11所示表面的视图，只是在根据本发明的处理之后并且该表面已准备好重新涂漆。
具体实施例方式
参照附图，尤其是图1和图4，本发明包括一动力表面处理工具20和包括该工具20、一常用漆刷24以及油漆软化剂26的成套工具22。在本发明的优选实施中，刷24用于涂覆制剂26，工具20用于除去油漆氧化物和松动的油漆，并羽化光秃的基底与紧固在基底上的旧漆之间的边缘。此处，“基底”是指先前被涂覆过或将要被涂覆油漆或类似的保护性涂层材料的表面。一种可选的预处理步骤是利用常用油灰刀或刮漆刀除去松动的剥落的和碎裂的油漆。工具20优选为电动的，并使用一研磨盘28，该研磨盘28与可从3M工业商务公司(圣保罗布什大街900号，MN 55106)获得的刚毛盘类似，从该公司获得的刚毛盘为4.5”或6”刚毛盘，UPCNo.24241-5或27675-4，只是(本发明)优选的刚毛盘具有稍微较软的弹性体成分以及特别针对工具20的特殊的毂或安装装置30。美国专利5,983,434描述了与盘28相同或相似的刚毛盘，该发明的整个内容结合在此作为参考。在实施例(图6-8所示)中，盘28具有一非圆形的孔30和特别构造的安装螺母31，以使得盘28只与工具20一起使用。当工具20靠在待处理的表面上时，工具20优选地以大约3000RPM的最高速度和大约10in-lb的转矩操纵该盘。可选地，从工具20可以获得大约1500RPM的第二较低速度。
工具20具有一以弯曲的凸缘形式存在的防护装置32(如果在另一实施例中需要，该防护装置还可进一步在手柄36下方延伸，如点划线33所示)，以保护通过手柄36握住该工具的操作者的手避免与盘28接触。在操作中，工具20被移动到邻近待处理的表面，通过将工具20手动压靠在将被处理的表面上而使盘28的刚毛38变形。工具20还优选具有一打开-关闭开关40，以便在开关40被移动到打开位置时对该工具通电，使盘28转动。
工具20还可具有一辅助手柄37，以允许两只手操作。辅助手柄可以在左螺纹凹槽62(如图1所示)中固定在工具20上，或在相应的右螺纹凹槽(如图2所示)中固定在工具20上，或者，可以设有用于与主手柄36成一直线地连接辅助手柄37的共线螺纹凹槽64。
在图2和图3所示的另一实施例中，工具20可选地可包括一条带或拱形结构66，以辅助使用者握住该工具，如图3所示。拱形结构66可使用常规的技术永久性地或可拆卸地固连到该工具上。
现在参照图6，工具20还包括一由电动机44驱动的正交轴齿轮传动装置42，该电动机44与开关40内的电触点(未示出)串联电连接。工具20具有一电线52，该电线52连接到一常用插头(未示出)上。如图所示，齿轮箱42是可通过滑动控制器46转换的两速齿轮减速器。控制器46具有一与轴环74内的槽72相互接合的轭或叉70。轴环74可沿轴76在轴向自由滑动，但是通过一键78连接到轴76上以便该轴环74与轴76一起转动。轴环74具有多个销或突出部80，该销或突出部80沿轴环74的纵向延伸并选择性地使轴环74与锥齿轮82或84中的一个接合。齿轮82和84都枢转连接在轴76上。当销80位于如图6所示位置时，销80与齿轮82接合，使得输出传动元件86以优选地为大约3000RPM的第一较高速度旋转。当滑动控制器46移动到右侧(如图6所示)，轴环74使销80与齿轮82脱离接合，而使销80与齿轮84接合，以使得传动元件86以优选地为大约1500RPM的第二较低速度旋转。
可选地，该正交轴齿轮传动装置可只具有一个速度，优选地为大约3000RPM。应该理解，齿轮82和84都分别与各自匹配的锥齿轮88和90接合，而锥齿轮88和90都以一种传动关系与输出传动元件86连接。输出传动元件86优选地具有内螺纹92，以接纳安装螺母31上的相应的外螺纹94并与该外螺纹接合。
电动机44优选地具有一带键槽的输出轴96，该输出轴96与固定到轴76上的正齿轮98配合。电动机44还可具有一风扇100，并优选具有一对支撑机壳36内的电动机44的电枢或转子106的轴承102、104。可选地，为获得多个速度或可变速度，必要时电动机44可以为多速或变速电动机，且在必要时使用切换电路或常规的变速电动机控制器。
现在参照图6、图7和图8，可以看到在盘组件48内的研磨盘28和相关部件的某些细节。组件48优选地包括盘28、衬盘50和安装螺母31。盘28优选具有多个形成刚毛38的弹性体指状物56，该指状物内嵌有研磨颗粒。衬盘50由刚度较大的材料形成以支承盘28，并具有用于接纳螺母31上的非圆形肩部108的非圆形凹槽54。螺母31具有截面为六边形的凹槽110，该凹槽110的尺寸使得可以接纳用于安装和从输出传动元件86上拆卸盘组件48的常用Allen或六角扳手(未示出)。然而，应该理解，优选地能够不使用单独的工具就可以安装和拆卸该盘。在这方面，工具20可具有一带弹簧的锁止销，例如销34，该销34由弹簧35偏压而远离传动系的一部件(该传动系包括电动机44、齿轮传动装置42和输出传动元件86)，但是可选择性地与传动系的该部件接合以锁止传动系使其不能旋转，以便安装和拆卸盘28。在所示布置中，可以手动地将销34与锥齿轮90的腹板上的一个或多个凹槽或孔39接合。可选地，销34可位于工具20上的其它位置。盘28具有与该非圆形肩部108相符合的配合孔30，以防止盘28一旦安装到输出传动元件86上之后相对于该输出传动元件86转动。从图7和图8可以看出，孔30和肩部108的非圆形构形优选地为六边形，但是可以为适于防止盘28相对于螺母31和输出传动元件86发生相对转动的任何其它非圆形构形。
现在参照图5，在成套工具的另一实施例22’中，油漆软化剂26以可喷射的形式来供给，它使用喷雾器58和(可选地)向喷雾器补充制剂26的填充瓶60。虽然图中只示出了手动操作的喷雾器58的一种形式，但是应该理解，在本发明的实施中也可使用其它形式的喷雾器(或其它涂抹器，例如辊子)。
本发明的方法旨在除去碎裂的油漆，并在基底(该基底可以是光秃的或在最外层涂层下包括基底涂料并且该基底涂料牢固地粘附在该基底上)与牢固粘附在基底上的(旧的最外层)油漆之间提供羽化的过渡部分(feathered transition)。本发明还旨在除去在先前被涂覆过的表面上明显呈“白垩状残留物”(chalky residue)的油漆氧化物。最后，本发明还旨在轻微地研磨该表面以提供“粗糙面”，以用于提高将在本发明实施后涂覆的新油漆涂层的粘附性。此处，“粗糙面”是指在否则将为光滑无微孔表面的表面上通过研磨产生的细微的表面纹理。
在一个实施例中，装备一单速工具。在另一实施例中，装备一多速工具，其中，一方面高速设定可用于待处理的大的开放区域；另一方面，低速设定可用于待处理的边缘、铸模以及更细致或易损的表面。
本发明的方法可包括通过从待处理的表面上(可选地)机械地去除大的容易去除的油漆碎片来预处理严重碎裂和破裂的表面。这可使用油灰刀或手动刮漆刀完成。接着，使用常用的漆刷或类似的涂抹器向该表面涂覆油漆软化剂。然后，通常等待大约一小时，以使油漆软化剂作用于旧油漆。接着，使用动力工具从具有完整的旧漆的表面去除油漆氧化物(白垩状残留物)。此时，可选地使用水进行预冲洗以作为润滑剂并延长刚毛盘的寿命。使用动力工具行进一次或两次以去除油漆氧化物。接着，例如使用橡胶软管重新弄湿用油漆软化工具处理过的区域(在必要时)。等待大约至少3分钟，以使得制剂吸收该重新弄湿用的水。然后使用动力工具去除被软化的油漆并行进2或3次以使在牢固粘附的旧油漆附近的边缘羽化。最后，用水冲洗该表面，以去除来自前面的表面处理步骤的任何残留的软化剂和碎片。在该表面彻底干燥后，准备重新涂漆。应该理解，本发明是针对先前被涂覆有胶乳或非胶乳(例如油基)涂料的表面。
现在尤其参照图9-12，其中示出了在根据本发明的各种处理阶段之前和期间的该先前被涂覆过的表面(以带有示意性的方式)，以及本发明实施后该表面的外观。图9示出需要重新涂漆的表面或基底112的剖视图，图中所示的旧油漆涂层114将处于碎裂并将从表面112上脱落的状态。该视图用于示出需要重新涂漆的风化表面的典型状态。
现在参照图10，作为第一个步骤(优选的，但不是必需的)，使用油灰刀、刮漆刀、钢丝刷或其它类似的油漆处理工具从以前的涂层上机械地去除松动的油漆116。应该理解，这一步骤可以用和现有技术中实施这种步骤的方法类似的方法进行，只是由于无论该步骤是否小心地进行，本发明的方法的后面的步骤都将进一步和彻底地处理该表面，因此与本发明有关的该步骤不需要很小心地实施。甚至可以完全省略这一步骤而实施本发明的方法，然而为了获得本发明的所有优点，优选机械地去除松动的油漆。一旦松动的油漆被机械地去除，表面112将如图10所示，通常会残留一些旧涂层114，在残留的旧涂层与基底112的光秃的或未被涂覆的区域120之间通常具有台阶状的过渡部分118。或者，一个或多个区域120可包括在涂层114之前涂覆的牢固粘附的已有涂层(未示出)。由于即使当涂覆有新的涂层时这种台阶状的过渡部分通常仍残留形成可见的形貌特征，所以这种过渡部分是不希望的。为此，在现有技术中，已知的是使用常规技术例如砂磨来机械地使这种过渡部分平滑。或者，现有技术中已知使用一种化学脱漆剂来去除一些、大部分或全部旧涂层114。在根据现有技术使用化学脱漆剂之后，有时仍然有必要或需要用砂纸打磨表面112。
在本发明的方法的实施中，在机械地去除松动的油漆之后，如图11所示涂覆油漆软化剂26的涂层122，图11是图10中的表面的视图，只是在涂覆了油漆软化剂26之后。油漆软化剂26优选地为BACK TONATURE G-4-1，其非常类似于BACK TO NATURE II产品，这两种产品都是由位于Harrison大街28号，Suite 238，Englishtown，新泽西07726的Dynacraft工业公司分部Back To Nature产品公司生产的。油漆软化剂26与BTN II脱漆剂类似，只是它(能力)较弱，并且在本发明的实施中添加了表面活性剂和润滑剂以改善利用工具20的操作。BACK TO NATUREG-4-1产品的材料安全数据表列出了下列成分N.甲基-2吡咯烷酮(872-50-4)15-30％戊二酸二甲酯(1119-40-0) 20-25％己二酸二甲酯(627-93-0)10-15％非危险成分50-65％油漆软化剂26的优选形式为可用刷24涂覆的凝胶状物质。使用时，油漆软化剂26如图11所示被涂覆，并可以与旧涂层114反应一段预定的时间(“软化停留时间”)，通常大约半个小时，应该理解，旧涂层的材料、状况和厚度以及本发明实施时的环境状况可能需要不同的软化停留时间。可选地，在软化停留时间经过之后，可将该表面弄湿，以使制剂26再活化，并在将在工具20的操作期间与盘28接触的表面112处提供附加润滑。
一旦软化停留时间过去(并且必要时，例如在热、干的环境状况下，表面被重新弄湿)，则用手握住工具20并抵靠在表面112上以去除涂层122和旧涂层114上的任何氧化物，并使每个台阶状的过渡部分118羽化成渐缩的过渡部分124，如图12所示。可选地，一旦已经使用工具20研磨表面112，则可以进行冲洗，以去除任何残留的制剂26和任何松动的碎片。
在根据本发明进行处理之后，图12示出了已准备好重新涂漆的表面112的剖面图，应该理解，该表面在准备好重新涂漆之前已经被彻底地干燥。
本发明并不限于上面的所有细节，可以在不脱离本发明的精神或范围的条件下对本发明进行改变和变型。
权利要求
1.一种用于处理先前被涂覆过的表面以便重新涂覆一涂层例如油漆的成套工具，该成套工具包括a.用于软化旧涂层的周边的软化剂，该周边靠近旧涂层从该先前被涂覆过的表面凸出的位置；b.用于涂覆该软化剂的涂抹器；c.用于从该旧涂层去除氧化物并羽化被该软化剂软化的该周边的动力手持工具，该动力手持工具包括i.具有嵌入通常垂直于一圆盘形支承面的多个弹性体指状物的磨粒的研磨刚毛盘；ii.使该刚毛盘旋转的装置；iii.使用者用手手动地握住该动力手持工具的手柄；iv.围绕该盘的一部分且位于握住该手柄的使用者的手与该研磨盘之间的周向防护装置。
2.根据权利要求1的成套工具，其特征在于，所述涂抹器为刷子。
3.根据权利要求1的成套工具，其特征在于，所述涂抹器为喷雾器。
4.根据权利要求1的成套工具，其特征在于，所述使刚毛盘旋转的装置包括电动机。
5.根据权利要求4的成套工具，其特征在于，所述使刚毛盘旋转的装置还包括正交轴齿轮传动装置。
6.根据权利要求1的成套工具，其特征在于，所述防护装置具有远离该手柄的一凹凸部，以允许在操作该工具的过程中观察该盘的一部分。
7.一种用于处理先前被涂覆过的表面以便重新涂覆的方法，该方法包括以下步骤a.涂覆软化剂以软化该先前被涂覆过的表面上的涂层的边缘区域，该边缘区域靠近该涂层从该表面凸出的位置；以及b.利用具有多个嵌入有研磨材料的弹性体指状物类型的旋转刚毛盘来研磨该先前被涂覆过的表面，以便i.从该先前被涂覆过的表面上去除氧化物以及任何残留的碎片和污物，以及ii.羽化被该软化剂软化的该边缘。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，该方法在步骤a之前包括一附加的步骤a0.从该先前被涂覆过的表面机械地去除松动的涂层。
9.根据权利要求7的方法，其特征在于，该方法在步骤b之后还包括一附加的步骤c.冲洗该先前被涂覆过的表面，以去除碎片和该软化剂的残留物。
10.根据权利要求7的方法，其特征在于，该方法在步骤a和b之间还包括一附加的步骤a1a1.等待至少第一段预定的时间，以允许该软化剂渗入该先前涂覆的涂层。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，该方法在步骤a1和b之间还包括一附加的步骤a2a2.用水重新弄湿在步骤a中涂覆该软化剂的区域。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，该方法在步骤a2和b之间还包括一附加的步骤a3a3.等待至少第二段预定的时间，以允许该软化剂吸收来自步骤a2的水分。
13.根据权利要求7的方法，其特征在于，步骤b是在大大低于常规的研磨角速度下进行。
14.根据权利要求7的方法，其特征在于，步骤b是在大大低于大约10,000RPM的速度下进行。
15.根据权利要求7的方法，其特征在于，步骤b是在大约3000RPM或以下的速度下进行。
16.一种用于处理被涂覆过的表面以便重新涂覆的工具，包括a.具有多个从一圆盘形的板延伸出的嵌入有研磨材料的弹性体指状物类型的一可旋转刚毛盘；b.使该盘以大大低于常规的研磨角速度的速度旋转的一旋转动力源；c.一用于用手握住该工具的手柄；以及d.一围绕该刚毛盘的周向的一部分延伸并位于该刚毛盘与该手柄之间的防护装置。
17.根据权利要求16的工具，其特征在于，所述刚毛盘包括将该盘固定到该工具上的一非圆形安装彀。
18.根据权利要求17的工具，其特征在于，所述非圆形安装彀包括在该盘内的一六边形孔。
19.根据权利要求17的工具，其特征在于，该工具还包括一安装螺母，该安装螺母具有一非圆形肩部，该肩部与刚毛盘的非圆形安装彀相相应并被接纳在该安装彀内，并且该安装螺母适于旋转驱动该刚毛盘。
20.根据权利要求17的工具，其特征在于，该工具还包括一输出传动元件，该输出传动元件连接到该旋转动力源上并具有一组内螺纹。
21.根据权利要求20的工具，其特征在于，该安装螺母还包括外螺纹，该外螺纹配合地容纳在该输出传动元件的内螺纹中。
22.根据权利要求21的工具，其特征在于，该刚毛盘被保持在该输出传动元件与该安装螺母之间。
23.根据权利要求22的工具，其特征在于，该工具还包括一被该安装螺母保持并位于该输出传动元件与该刚毛盘之间的衬盘。
24.根据权利要求16的工具，其特征在于，该工具还包括一可选择性地与该工具的传动系的一部件接合的锁止销，以用于辅助安装和拆卸该刚毛盘。
25.根据权利要求16的工具，其特征在于，所述防护装置包括远离该手柄的一凹凸部，以允许在操作过程中观察该刚毛盘的远端部分。
全文摘要
本发明涉及一种用于处理先前被涂覆的表面的油漆处理工具、成套工具和方法，该方法包括可选地机械地去除与该表面分离的松动的涂层材料，涂覆软化剂以软化该先前被涂覆的涂层的边缘区域，以及使用动力工具使一研磨盘靠在该表面上旋转，以去除碎片、污物和氧化物并羽化残留的该先前涂覆的涂层的边缘，其中，该研磨盘可具有多个大致垂直于该盘的圆盘形支承表面延伸的嵌入有研磨剂的弹性体指状物。
文档编号B24D13/14GK1709721SQ20051007753
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者M·B·琼斯 申请人:瓦格纳喷涂技术有限公司