【発明の詳細な説明】
回転ローラを用いた研磨方法及び装置
技術分野
本発明は、材木やその他の表面を研磨する方法及び装置に関し、特に、手持ち
式で電気式あるいは圧搾空気式のモーター駆動の回転ローラーを有する研磨器に
関する。
背景技術
従来の回転円盤式研磨器とオービタル式研磨器は、木工所作業員や、再仕上げ
職人、家具師らが木片の滑らかな表面を研磨するのに用いられている。概して、
回転する研磨材を有する回転式あるいはオービタル式の木工研磨器は木目を横切
るかすかな渦巻状の跡や傷をつくるので、これらの渦巻状の跡は砥粒を用いて材
木表面を手で研磨し、仕上げをすることによって取り除かれなければならない。
これらの手持ちディスクの表面積は通常小さい。研磨ディスクの有効性を制限す
る要因の一つは、外縁部が早い速度で動き、時々深い、とりわけ木目を横切る傷
を作ることである。
研磨器に関するたくさんの従来技術が、様々なモーターと回転するローラーや
同種の物を用いた合衆国特許3,793,782号、1,325,937号、3,790,980号、4,692,9
58号、4,380,092号、4,117,611号、4,694,616号及び5,007,208号特許等に開示さ
れているが、それらは、ある理由又は別の理由により、手持ち式のモーター駆動
工具としては実用化されて市場に供給されずにいる。これらのローラー研磨器は
、材木の仕上げ市場の大部分を占めている従来のベルト式研磨器やオービタル式
あるいは回転円盤式研磨器の代替とすることができなかった。この市場には、木
目に沿って直線的に車輪によって動かされる回転する研磨ローラーを有する車輪
式研磨器がある。この車輪は、この器具を用いるときの制限要因となる。市販さ
れている他の研磨器は、ストローク式研磨器と呼ばれており、約６インチ幅の研
磨面を有し、８〜１０フィートの長さのテーブルと共に用いられる。概して、こ
の
ストローク式研磨器は、手持ち工具の研磨器と比較して、例えば約３０００ドル
と高価である。広い面積を必要とする別の研磨器には、一対のドラムの間に張ら
れたベルトを有するワイドベルト式研磨器がある。駆動ドラムはベルトを回転さ
せ、圧盤(platen)は、輪になった研磨ベルトの上側と下側の走路の間に位置し、
下側のベルトの内表面を押し下げて、その外側の研磨表面を木に押し付けて同様
に研磨する。概して、これらの幅広いベルト式研磨器は、２フィートから５フィ
ートの幅のテーブルを有し、最も小さいサイズのものでも約６０００ドルする。
明らかに、これらの大きなテーブル式研磨器は、木片や家具や同種のものの表面
や端を研磨するために、手持ち式研磨器のように端で向きを変えることができな
い。ワイドベルト式とストローク式研磨器の双方のベルトはかなり高価なもので
ある。
この結果、回転可能なローラーを有する改良された手持ち式の安価な研磨工具
であり、直線研磨に用いることができて、木やその他の表面を掘り起こすことが
ないか、手持ち式のオービタル式や回転式の研磨器を普通に用いた場合に作られ
る渦巻状の跡を残すことなく研磨することのできる研磨工具に対する需要がある
。また、小さな手持ち式の回転式研磨器具によって現在提供されている方法より
も早い研磨方法に対する需要がある。
回転可能なローラー上に円筒研磨スリーブを分離可能に設置する新しい改良さ
れた手法に対する需要もまたある。これによれば、研磨スリーブを容易に着脱で
きるようになる。円筒研磨スリーブは、保管や運送にはかなりかさばるものであ
る。このため、円筒スリーブに組み立てることができ、研磨する基板に刻み目や
傷をつけるこ継ぎ目なしに用いることができる平坦な研磨シートに対する需要が
ある。また、平坦なサンドペーパー・スリーブの輸送は、需要者が組み立てたと
きには研磨の障害となるもののない完全に滑らかな円筒を受け取れることを保証
する。
発明の開示
本発明によれば、普及している回転式とオービタル式の手持ち木工研磨器の代
替となる手持ち式動力駆動研磨器を用いた直線的な研磨のための新しい改良され
た方法及び装置がもたらされる。これは、研磨ローラーに一方向クラッチで接続
された円筒研磨スリーブを有する独特の直線研磨ローラーを提供することによっ
て達成される。スリーブをその上に取り付けた研磨ローラーは、基板研磨の際の
柔らかいクッションをなし、基板表面の高低箇所で基板表面を掘り起こすよりも
基板表面に適合してそれに沿って動くローラー組立品を備える。好適なローラー
組立品は、研磨ローラーと基板表面の接触面がより広くなるようローラーと研磨
材を偏向させるほど十分に柔らかい。合衆国特許3,793,782号に開示されている
ような従来技術のより固く、硬直した弾力のあるローラーは、十分には曲がらな
いか偏向しないので、その上の研磨ローラーは、木の基板表面の高低箇所あるい
は大きな抵抗に出会ったときには、はねたりがたついたりしやすく、その時には
木を掘り起こしやすい。対照的に、好適なローラー組立品は、柔らかいフォーム
ラバーあるいはプラスチック製のローラーであり、曲がり偏向して木に沿って動
き、木を掘り起こすことなく柔らかいローラーが曲がって、高低箇所では偏向し
てその上を素通りする。そのため、硬い従来技術の弾力のあるローラーで起こる
ようなローラーが木を深く掘り起こすもととなるはずみやがたつきは少ない。柔
らかく、弾力のあるフォームラバー製あるいはプラスチック製のローラーとその
上の研磨シートローラーは、木により広く接触するように偏向するので、木を研
磨するのに、実質上偏向しない円筒ローラーの細い直線的な接触に比較して平坦
でより広い接触面がもたらされる。この偏向されたより広い面積と柔らかさが直
線的な接触より広い研磨面をもたらし、それはまた木の表面領域上の高低箇所を
横切る流れるように連続した接触面をもたらす。非常に柔らかいフォームラバー
かプラスチックは、木の薄板の表面あるいは側面、収納家具や家具、金属やAvon
iteやCorian（登録商標）の固体表面との良好な接触が得られる。
筒状スリーブ、サンドペーパーのロールや同種のものをフォームラバーやプラ
スチックのローラーに効果的に取り付けるために、ローラーの外側の円筒表面と
サンドペーパーのロールの内側の円筒表面には、サンドペーパーのロールがロー
ラー上で軸方向にはめ込まれてロールを回転させる一方向クラッチ型の相互接続
を有していることが好ましい。ロールはローラーに沿って軸方向に移動するので
、フォームラバーやプラスチックが圧縮されている間、このロールは研磨方向と
逆
の方向に回る。それで、研磨筒状ロールは、スリーブがローラーに押し付けられ
てローラーに沿って軸方向に滑るのと逆方向に回転させられる。筒状研磨ロール
がローラー上に設けられ、ローラーがモーターによって回転させられる場合、一
方向クラッチの表面は、ロールがその駆動しているローラーに対して滑らないよ
うに噛み合わされる。好ましくは、ローラー上の圧縮されていないフォームラバ
ーやプラスチックの層の緩んだ直径は、筒状研磨ロールの中空部の直径よりも大
きいので、フォームラバーやプラスチックの層は、取り付けられた研磨ロールに
よって径の内側の向きにわずかに圧縮され、圧縮されたプラスチックフォームは
この研磨ロールの内側表面に対して、均一な外向きの半径方向力を加える。この
外向きの力は、研磨ロールをピンと張り、研磨ローラーが木の表面で加えられた
力によって偏向するのに合わせてプラスチック、発泡樹脂のローラー層を適合さ
せるのを維持している。
木製ドアの表面の研磨のような家具の研磨例のいくつかにおいては、本発明は
回転式研磨ディスクでこのドアを研磨し、引き続いて木目を横切る渦状の傷を手
で除去するのに必要としていたのに対して時間を約７分の１に減じた。本発明の
直線、直線状の研磨ローラー方法によれば、研磨は木目を横切る代わりに、木目
に沿って行われる。概して、本発明の直線研磨ローラー方法は、典型的な４〜６
インチ直径の研磨ディスクよりさらに広い、例えば９〜２０インチの研磨幅を有
する。本発明の操作速度と研磨面積の評価は、本発明とオービタル式研磨器、４
インチディスク回転式研磨器と９インチ長さで３インチの円周の２つのローラー
を用いている本発明の実施形態との比較により理解されうる。オービタル式研磨
器は、３２分の１インチの直径変位で１０，０００ｒｐｍｓ（回転／分）で研磨
するとする。研磨速度は１分間に約０．０２マイルとなり、これは以下の式から
計算される。
オービタルユニットが２６平方インチの研磨面積と毎分０．０２マイルの研磨速
度を有する場合、毎分０．５２平方インチ・マイルの研磨有効度が得られる。１
０，０００ｒｐｍｓで回転する４インチ回転式ディスク研磨器ではこのオービタ
ル式研磨器よりも１００倍早い約２．０マイル毎分の研磨速度を有する。このデ
ィスク研磨器の研磨面積は典型的には約１２．５７平方インチである。しかしデ
ィスク研磨器は傾かせて用いられるので、１２．５７平方インチの全面積の平坦
な表面として有効に機能するのはわずか約５．５平方インチである。本発明の３
インチローラーが３，５００ｒｐｍｓで回転する場合、速度は、オービタル式研
磨器の２６．５倍速い０．５３マイル毎分となる。ディスク研磨器は２．０マイ
ル毎分とより速いが、５．５平方インチしかない。そして、これにより、ディス
ク研磨器について２×５．５あるいは１１平方インチ・マイルの研磨有効度がも
たらされる。本発明では、１．７５インチの平坦な面が、０．５３マイル毎分の
速度で木と接触するとすると、３１．５０インチの有効研磨が得られる。これに
より、毎分１６．７平方インチ・マイルの研磨有効度が得られる。このように、
本発明はどちらのオービタル円盤研磨器よりもかなり大きな有効度が得られる。
もちろん、本発明においては、木の表面にあたる幅を増加させ、その結果、研磨
表面がカバーする有効度を増加させるためにローラーの直径を増加させることは
比較的たやすい。本発明で得られる実有効度と時間的利益は回転式研磨器よりも
しばしば７倍かそれ以上速い、というのは、本発明によれば、回転式研磨器を用
いた後に磨かなければならない技術のように木目を横切る傷を手で磨いて取り去
る必要はないからである。他方、研磨器は、例えば、長さ９インチ直径３インチ
で、モーターユニットが中心に位置して、一方の端で駆動される単一のローラー
を有するものでもよい。そしてこうした１ローラーでは、有効度は２分の１に減
少するが、それでも前述の回転式研磨器を超過する。本発明の柔らかいクッショ
ン研磨は、木に沿って進み、硬いが弾力のある従来技術の研磨機器で用いられて
きたパッドやローラーのように木を掘り起こすこともない。
本発明の別の態様によれば、柔らかいローラー上にはめ込まれる筒状研磨スリ
ーブは、平坦なシート状態で運搬、保管され、柔らかいローラー上にはめ込まれ
る筒状スリーブの形にユーザーにより組み立てられてもよい。好ましい実施形態
では、平坦な研磨シートの対向する長手方向の縁は、連結縁をなす。このスリー
ブを組み立てる時には、連結縁の対角の縁を連結噛み合わせがスライドする状態
に持っていく。そして、両方の縁を互いに沿って徐々にスライドさせると、この
シートは、チューブ状のスリーブの形になり、連結縁が筒状スリーブ上に螺旋状
の継ぎ目を形成する。サンドペーパーは、結合された端部を覆っており、これは
、好ましくは噛み合わせる雌雄のあり継ぎからなり、接着剤によって押さえつけ
られたサンドペーパーのフラップによって覆われている。螺旋状の継ぎ目は小さ
くそしてこの継ぎ目の小さな部分だけが研磨の際に基板にあたるので、この継ぎ
目は研磨された表面を損なうことがない。
図面の簡単な説明
図１は、本発明の実施形態であるローラー研磨器具の部分斜視図であり、図２
は、モーターハウジングとモーター駆動軸の底面斜視図であり、
図３は、図１のローラー研磨器具の正面図であり、
図４は、図１の研磨器具の背面図であり、
図５は、基板を研磨するローラーの一つの斜視図であり、
図６は、駆動ローラ上にはめ合わされる研磨スリーブの斜視図であり、
図７は、このスリーブの斜視図であり、
図８は、駆動ローラのクラッチ手段の斜視図であり、
図９は、研磨ローラの縦断面図であり、
図１０は、研磨ローラの横断面図であり、
図１１は、研磨ローラの駆動軸とブッシングの部分立面図であり、
図１２は、研磨ローラーの正面図であり、
図１３は、一対の研磨ローラーの斜視図であり、
図１４は、図１５の平坦な研磨シートの縁の拡大された部分断面図であり、
図１５は、この平坦な研磨シートの斜視図であり、
図１６は、図１５の１６−１６線に沿った断面図であり、
図１７は、図１５のこの平坦なシートの一辺の部分断面図であり、
図１８は、この平坦なシートの対向する縁の拡大された部分断面図であり、
図１９は、研磨スリーブの螺旋状継ぎ目の拡大された部分断面図であり、
図２０は、サンドペーパーシートの一方の縁の連結短冊のある斜辺の部分末端
図であり、そして
図２１は、図２０の斜辺と接続する連結短冊のある他方の斜辺の部分末端図で
ある。
発明を実施するための最良の形態
説明のために図面に示されているように、本発明は、一対の回転可能な研磨ロ
ーラー２２が取り付けられたローラー駆動軸２０を回転させるため、較差アング
ル伝動装置１８に接続されたトランスミッションあるいは伝動装置１６をそのモ
ーター軸１５（図２）を介して駆動している通常は電気モーター（とはいえ圧搾
空気式モーターも使用できる）であるモーター１４が内部にあるモーターハウジ
ング１２を備える研磨装置１０として具体化されている。
サイドハンドル２４がまた装置１０の駆動ユニット１４に取り付けられている
。このサイドハンドル２４は、モーターハウジング１２に横向きに延びており、
装置のどちらの側にも取り替えて取り付け可能である。
このサイドハンドルは、研磨時には、ユーザーによってつかまれる。研磨装置
は、図５の矢印Ａで示されるように、ローラー２２が木や基板の表面を通常木目
の方向に沿ってまっすぐ前に進む直線研磨装置である。モーター伝動装置１６を
中心におく単一のローラーでそのローラーの一端で駆動される単一のローラーで
もよいし、また、図示のようにローラーの間に中央伝動装置をはさんだ一対のロ
ーラー２２であってもよい。
ここで、ローラー軸２０は、モーター１４のためのモーターハウジング１２の
基台３４に固定されたトランスミッションフレームあるいはハウジング３２上に
取り付けられた一対のベアリング２８、３０により回転可能に設置される。この
軸２０は、ベアリングを介して水平軸の回りを自在に回転する。材木の表面から
木材を高速で除去するため、この軸は例えば２，０００〜３，０００ｒｐｍかよ
り速い高速で回転させられる。好適なローラーは、その上に研磨シート４０を有
し、直径は例えば３インチあるので、材木の表面に対するシートの周速度は極め
て高くなる。
本発明のこの実施形態においては、直角伝動装置１８は、モーター出力軸１５
（図２）とフレーム３２の軸受けプレート３３中で回転するように支えられ、一
端にかさ歯車３５を保持する駆動軸３１とを接続する軸継ぎ手２９（図１）を備
える。かさ歯車３５はローラー軸に固定されたかさ歯車３７と噛み合っている。
このようにして、モーター軸１５の回転は、トランスミッション軸３１に伝えら
れてかさ歯車３５と３７を回転させ、ローラー軸２０とそれに取り付けられたロ
ーラー２２を回転させる。
本発明のこの実施形態においては、直角伝動装置とそのフレームあるいはハウ
ジングは図２に示されるように、モーターハウジングとモーターを分離しておけ
るようにモーターハウジング１２から切り離されるようにしてもよい。回転防止
金具３７は、動力軸１５がトランスミッション軸３１とかさ歯車３５と３７を駆
動するときのトランスミッションハウジングの回転を防ぐためにモーターハウジ
ング１２とトランスミッションハウジング３２の間に接続されている。回転防止
金具３７は、一端がハンドル２４に接続され、他の一端がトランスミッションハ
ウジング３２に確実に固定されて接続されている金具のピン部分３９に接続され
ているリンク３８を備える。分離可能なトランスミッションとローラー軸ユニッ
トなしに一つのユニットとして装置を作ることが望ましい。この場合は、同じハ
ウジングがモーターと直角トランスミッション伝動装置の両方用に使われている
。
ここで図６を参照すると、その外表面上に研磨層４０を有する外側チューブス
リーブ４２と円筒駆動ローラー４６とを備える一部組み立てられたローラー組立
品が示されている。円筒駆動ローラー４６は、チューブスリーブ４２の中に挿入
されることができ、図６、９及び１０に示されるように、駆動ローラーはスリー
ブ４２の中に完全に挿入されうる。
円筒駆動ローラー４６は滑らかな内表面４９を持つ内側円筒チューブ４８を有
する。ローラーの内表面４９により、ローラーは長手方向に滑ることができ、図
１１を参照して後に記述されているようにローラー研磨器１０（図３）の回転す
る駆動軸２０上に取り付けることができる。
ここで、図７を参照すると、スリーブ４２は、外側の研磨層あるいは表面４０
と内表面５０を持つ。研磨層４０は、通常は、材木や他の磨耗性の表面の仕上げ
に用いられるどんな適当な研磨剤あるいは研磨材をその上に有することもできる
サンドペーパーのシートである。この部材は、例えば、ミネソタ州、ミネアポリ
スの３Ｍ社製の登録商標「スコッチブライト（SCOTCH-BRITE）」、ニューヨーク
州、ニューヨークのノートンアブレイシブズ（Norton Abrasives）社製の登録
商標「ベアテックス（BEAR TEX）」名で市販されているような不織研磨材、ス
チールウールあるいは砂粒材がある。
駆動ローラー４６と回転可能で軸方向に摺動可能な噛め合いを構成するために
、スリーブの内表面には、相互接続あるいはクラッチ部材が設けられている。こ
こで、スリーブ４２の内表面５０は、駆動ローラー４６上の歯状のクラッチ要素
に対してある方向に回転したときに引っ掛かって噛め合うための粗い、ループ部
材５２をその上に有している。粗いループ部材５２は、ポリエステル材料からな
る多数のフィラメントループを有する。これは例えば、フリース織（sewing fl
eece）やループ部材５２であり、鉤留め具と共に用いられるループ留め具であり
、登録商標「ベルクロ（VELCRO）」名で市販されている面ファスナーの一部であ
ってもよい。また、プラスチック短冊の歯６８を受け入れる複数の穴を持つどん
な普通の粗織物を用いてもよい。
図８に示される駆動ローラー４６中の内側円筒チューブ４８は、例えば、金属
、プラスチックあるいは厚紙のような剛性材料で作られているので、円筒チュー
ブ４８は、ローラー研磨器（図１に図示）、スピンドル式研磨器（図示していな
い）あるいは手持ちドリル（図示していない）の回転ローラー軸に取り付けるこ
とができる。
円筒ローラー４６の剛性チューブ４８を取り囲んでいるのは、圧縮可能で、柔
らかい弾力のある部材６０の円筒層である。圧縮可能な柔らかい弾力のある部材
６０は、好ましくは、様々な密度のプラスチック、ポリウレタン、発泡樹脂部材
６０であり、接着剤で円筒チューブ４８の外表面に取り付けられている。発泡樹
脂部材６０はまた、チューブと一体成形されてもよい。この発泡樹脂部材６０は
、研磨スリーブを平らにして磨耗される基板表面に適合するよう研磨スリーブに
柔軟性を与える。
スリーブ４２と駆動ローラー４６間の一方向クラッチ相互接続は、好ましくは
、発泡樹脂部材６０の周囲に巻き付けられた一連の細長い鋸歯状のプラスチック
の細長い短冊６２を備える。プラスチックのクラッチ短冊６２の鋸歯状の縁は、
駆
動ローラが図６の矢印Ｂの方向に回転するときには、ループ部材のループに噛み
合い、引っ掛かる。この噛み合い短冊６２は、先の端あるいは縁６６と後の端あ
るいは縁６９を有する。各噛め合い短冊６２の後端６９は、例えば、接着剤やテ
ープのような粘着性のものによって発泡樹脂部材６０に取り付けられている。
各噛め合い短冊６２の先端６６は、自由である、言い換えれば、発泡樹脂部材
６０に取り付けられていない。さらに、各噛め合い短冊６２の先端６６は、短冊
６２の先端の縁に食い込んだ歯６８を形成するように鋸歯状の切り込みを入れら
れている。
最適には図６に示すように、噛め合い短冊６２は可撓性があるので、短冊６２
は、発泡樹脂部材６０とチューブ４８の円周に合わせて弾力的に曲がる。取り付
けられた短冊は好ましくは、短冊が発泡樹脂部材とチューブの形状に合わせて曲
げられたときに各噛め合い短冊の自由な先端がその直前の噛め合い短冊の取り付
けられた奥端に重なるように発泡樹脂部材上に位置している。また、発泡樹脂部
材が圧縮されたときには、噛め合い短冊は、前述した重なり手法によって発泡樹
脂部材上を完全に覆うだけの十分な数の噛め合い短冊が用いられている。
圧縮されていないローラー４６の直径、チューブ４８の直径とチューブ４８上
の圧縮されていない発泡樹脂部材６０の厚さとチューブ上の発泡樹脂部材に取り
付けられた重なり合ったプラスチックの短冊６２の厚さを含む、は、スリーブ４
２の内径よりもわずかに大きい。
それ故に、ローラー４６をスリーブ４２内に挿入するには、ローラー４６の発
泡樹脂部材６０は圧縮されなければならない。そしてこのローラー４６は、プラ
スチック短冊６２の歯６８がスリーブ４２の内表面５０上のループ部材５２に噛
み合わないように、スリーブ内に押し込まれると同時にスリーブに対して、図６
の矢印Ａで示されるような第１の方向に回転されなければならない。このローラ
ー４６が方向Ａに回転されると、ローラーのプラスチック短冊６２はたやすくル
ープ部材に沿って滑り、ローラーはスリーブにたやすく挿入される。第１の方向
Ａのローラーの回転方向は、図６に示されるように、スリーブに対して時計回り
である。
ここで、図９と１０を参照すると、一旦、駆動ローラー４６がスリーブ４２内
に挿入されると、発泡樹脂部材６０と短冊６２は、スリーブ内で広がり得る。発
泡樹脂部材はスリーブ内にぴったりと密着するように広がるけれども、発泡樹脂
部材とプラスチック短冊はスリーブに圧迫され、それらの原形まで完全に広がる
ことはできない。発泡樹脂部材６０はなお、周りを取り囲むスリーブ４２によっ
て圧迫されているので、発泡樹脂部材は均一で外向きの半径方向力をスリーブの
内表面５０に対して与える。
最適には図１０に描かれているように、ローラー４６がスリーブ４２内に挿入
されているとき、曲がったプラスチック短冊６２の歯６８はすべて、ローラーの
円周に沿って同じ向きを向くので、ローラーが図６及び１０の矢印で示されるよ
うに、第２の方向Ｂに回転しているときには、歯はループ部材５２と噛み合わな
い。第２の方向Ｂは、第１の方向Ａと反対の向きであり、図６に示されるように
、スリーブに対して反時計回りであることに注意が必要である。
ローラー４６がスリーブ４２内に完全に挿入されると、ローラーとスリーブは
組み立てられたローラーとベルト組立品を形成し、前述したように、組み立てら
れたローラーとベルト組立品は、ローラー研磨器具（図１）やスピンドル式研磨
器や手持ちドリルの回転軸に取り付けられる。
最適には図１０に示されるように、プラスチッククラッチ短冊６２は、その鋸
歯状の縁６８が輪状部材５２に引っ掛かるように径方向外側へ広がるようなばね
歪みを有する。駆動ローラーが図１０の研磨方向の反時計回りに駆動されるとき
、鋸歯状の縁は、スリーブと駆動ローラー間の滑りを防止するため、ループフィ
ラメントに食い込む。プラスチッククラッチ短冊は、薄く可撓性があるので、隣
接する平坦なスクリーン部分が材木表面１０８と接触面から回転するときに、ロ
ーラーは平坦になってそれから跳ね返り図１０に示される位置に戻るように押さ
れる。そのようなかなり強い力で押すことにより、平面１０９はかなり大きくな
り、鋸歯はほぼループ部材５２からはずれることが可能となる。しかし、そのよ
うな力は研磨には大きすぎる。好ましい圧縮を超えた発泡樹脂の圧縮を防ぐため
、より稠密な部材が発泡樹脂の芯に加えられる。図示したのとは別の他の一方向
クラッチ装置を使用してもよく、それらは本発明の範囲の中に含まれる。
このローラーとベルト組立品を目的物を研磨するのに用いるとき、組み立てら
れたローラーとベルト組立品は、回転軸に取り付けられなければならない。そし
て、このローラーは、歯６８がループ部材５２と噛み合い、これによりローラー
上でスリーブが滑ったりずれたりせずにスリーブを回転させることが確実になる
ように第２の方向Ｂに駆動されあるいは回転される。
。
実質的な使用後、装着されたスリーブ４２はローラー４６から容易に取り外せ
、新しいスリーブと交換できる。装着されたスリーブは、歯６８が輪状部材５２
と噛み合わないようにローラーを第１の方向Ａに回転させると同時にスリーブか
らローラーを押し出すことによりローラーから取り外される。それから、新しい
スリーブが前述したのと同じ方法によりローラー上に取り付けられる。
研磨スリーブ４２をその上に有する研磨ローラー４６を回転可能なローラー軸
２０に取り付ける好ましい手法は、ローラー軸２０上の軸方向に間隔を置いた距
離に設置され、確実に固定された一対の間隔ブッシング８２と８４（図１１）を
用いることである。第１のブッシング８２は、内側でハウジング３２に隣接して
設置されており、研磨ローラー８０の内側端壁８０と境を接している一端に軸へ
のローラーの挿入範囲を制限するフランジ７９を有する。このブッシングは、ロ
ーラーチューブ４８（図６）の内部中空直径の寸法の外径表面８２ａを有する。
軸２０（図１１）の外側の端には、良好な摩擦係数を有する弾性のある素材で
伸長可能なボディ８８からなる円筒である第２の伸長可能なブッシング８４（図
１１）がある。第１と第２のブッシング８２と８４上にローラー４６を滑らせた
後、外側ナット８６が軸２０のねじ切りされた端部９１に一対の金属円盤８９と
９０に向かってねじ込まれる。円盤９０は、ローラー軸２０上に固定されており
、円盤８９は軸上をスライドする。ナット８６は、金属円盤８９に境を接するよ
うに軸２０のねじ切りされた端９１にねじ込まれて、それを右側に押し付けるの
で、ブッシングボディ８４は円盤８９と９０の間で圧縮される。圧縮されたブッ
シングボディ８４は、ローラーチューブ４８の内径を規定する壁と直に触れて硬
い噛み合いをなすように直径方向に広がる。これにより、外側ブッシング８４と
その上のローラー４６の間は取り外せ、滑らない駆動が与えられる。研磨ローラ
ーを取り外したいときには、ナット８６をローラー軸２０の自由端の方向に外側
に移
動するように回す。この結果、弾性のあるボディ８４を圧縮する力が取り除かれ
、その直径は縮小し、減じられる。これにより、ローラーは取り外しのためにブ
ッシング８２と８４からスライドさせられる。
内側のブッシング８２はそれぞれ、ブッシング８２のボディ８２ａを貫き、そ
の内側端がローラー軸２０と噛み合い可能な径方向の留めネジ（図１１）を有す
る。この留めネジは、ブッシング８２をローラー軸の長手方向に沿ってスライド
させるために緩めることができる。ローラー軸上の所望の位置に位置させた後、
留めネジの外側の端を工具と噛み合わせて、留めネジの内側の端をローラー軸に
きつく接するよう押しやるためにブッシング８２のネジ穴中で回転させる。この
手法により、内側のブッシング８２は、軸のブッシング８２と８４（図１１）の
上をスライドする研磨ローラーの長さに会わせた位置に確実に固定される。
これに反して、ローラー２２がローラー軸上に固定されて容易に取り外しが効
かない場合は、前述した伸長可能なブッシング８４は必要ない。図１では、ロー
ラー２２は、ローラーチューブ４８と軸２０の間はしっかりと強く結合した噛み
合わせを有するように示されている。それぞれのローラーの内側の端８０は、ロ
ーラーの外側の端８０と境を接するように軸の外側の端に固定された止め輪９３
により、肩壁９４と境を接する。
研磨層あるいはシート４２にとって好ましい柔らかい層状の裏打ち６０は、細
孔を持つスポンジあるいはフォームラバーあるいはプラスチックのような柔らか
い部材である。実例となる柔らかいフォームラバーあるいはプラスチック層は、
ローラーによる塗装に用いられる種類の発泡樹脂がある。それで、発泡性樹脂の
塗装ローラーは、ブッシング８２と８４上に設置される。そして、塗装ローラー
の外表面は研磨スリーブ４２により、それが発泡樹脂層６０上にはめ込まれた時
には、径方向内側に圧縮される。この圧縮された発泡樹脂層は、研磨スリーブに
径方向の外側へ向かう力を加える。この研磨層あるいはスリーブは、発泡樹脂層
の外表面に永久に取り付けられ、あるいは、接着されうることがわかるだろう。
そして、この発泡樹脂と研磨スリーブの複合物は、研磨ローラーを回転可能にす
る駆動軸２０に取り付けられることがわかるだろう。
使用時には、操作者は研磨ローラー２２を平坦な材木表面１０８（図５）に押
し付ける。そして、研磨ローラーは、図５に示すように、その底部に形成された
広い平坦な面１０９を有し、そこで研磨ローラーは木板１１０の表面１０８と噛
み合っている。ここに記述された３インチ直径の研磨スリーブでは、平坦面１０
９は約１．７５インチの幅でローラーの長さに沿って全部で９インチに渡って延
びている。平坦面１０９の幅は、本発明の具体例で測定された１．７５インチ幅
からかなり変化しうる。それで、ここでは研磨の間典型的な力が加えられたとき
について記述する。ユーザーがより小さな力で押せば、平坦面１０９は同じロー
ラーでも１．７５インチより小さくなる。明らかに、フォームラバーと他の材料
での柔軟性の違いにより、平坦面１０９の幅は１．７５インチからかなり変化し
うる、それでも本発明の範囲内である。例えば、平坦面は幅約４分の１インチか
ら幅１．７５インチより大きな範囲まで変動しうる。硬いゴムや弾力性のある素
材では、本発明の柔らかい圧縮可能な研磨ローラーのようには、実質的な平坦面
を形成せず、材木表面に適合しない。硬い弾力性のあるあるいはゴム製の研磨ロ
ーラーはまた、研磨中表面に沿って動かすときに跳ねる。この幅広い平坦面１０
９は、研磨シートの下に柔らかいたわみやすい層がない時の材木との単なる線接
触より広い研磨面を与える。この柔らかいたわみやすい層は、材木表面から時計
回りに上に移動する事前に平坦にされた表面について研磨層をすばやく円筒状の
表面に外側に広げる。もちろん、下側に向かって動いている材木に隣接したロー
ラーの湾曲した領域は、材木と噛み合うように平坦にされる。柔らかく、たわみ
やすい、裏打ちされた層のため、研磨層は、材木の頂点にそっと乗り、そこに適
合して、高低箇所を従来技術の研磨ローラーのように掘り返したりびびることな
く移動する。
研磨スリーブ４２（図７）は、円筒で継ぎ目なく作られてもよいし、平坦なシ
ート１３２（図１５）を丸めて螺旋状あるいは斜めの継ぎ目１３０（図１３）に
より円筒形状にしてもよい。組み立てられた円筒形状は、大きな容積あるいはか
さを有し、従って、店舗や保管時にはかなりの棚の空間を必要とする。これに反
して、平坦なシート１３２は、かなり小さなかさを有し、シート１３２を積み重
ねた山は、普通のサンドペーパーと同じように簡単に保管できる。
螺旋状の継ぎ目１３０を形成するために、シート１３２の対向する長手方向の
縁１３４と１３６は、連係及び連結接続部１３８及び１４０を有する。好適な連
結接続部は、それぞれにはめ合う鉤状の端１４６と１４８を有する薄いプラスチ
ック短冊１４２と１４４（図１６〜１８）によって形成されたスライドするダブ
テイルの形式である。最適には、図１７と図１８に示されるように、短冊１４２
と１４４のそれぞれは実質的に同一であり、シート１３２を構成する外側の研磨
層４０と内側の不織の一方向クラッチ層５２との間のシート１３２の対応する端
１３４と１３６に粘着材１５３によって固定あるいは付着される平坦な広い粘着
部分１５０を有する。
左側と右側のプラスチック短冊１４２と１４４それぞれの左側と右側の鉤状の
端１４６と１４８は、長手方向に伸びる自由縁あるいは端１５８、自由端１５８
とシート１３２を構成する層４０と５２の間に接着剤によって接着された部分１
５２の間に位置する空間１５９、から形成されている。図１４、１６及び１７に
示されるように、左側の短冊１３４の鉤状の端１４６は、シートの左縁１３４か
ら外側に向けて突き出している（図１４及び１６）。それに対して、シートの右
縁上の右側の鉤状の端１４８は、それが結合するシートの縁１３６から外側には
延びていない。鉤状の端１４８は、図１６に示されるように外側の研磨層４０の
下に配置される。
継ぎ目１３０が形成されるとき、左側の短冊１４２の長手方向の自由端１５８
を右側の短冊１４４の空間１５６（図１８）にスライドさせ、同時に、右側の短
冊１３６の長手方向の自由端１５８を左側の短冊１４２の空間１５９（図１６）
にスライドさせる。組立られると、鉤状の縁１３４と１３６が、平坦な状態に戻
ろうとする筒状に形成されたシート１３２によって反対の方向に引っ張られる。
。
螺旋状の継ぎ目１３０において研磨性の外側層４０の右端１５６をしっかりと
下げておくために、左側の短冊１４２（図１４及び１６）には、剥離可能な紙の
層１６６で覆われた粘着性の感圧式接着層１６４（図１４）が備えられている。
噛み合わせた短冊の縁１３４と１３６が継ぎ目１３０を形成すると、紙の層１６
６は接着層１６４から剥ぎ取られ、研磨層の表面１７０（図１９）は、研磨層１
７０の縁を噛め合い短冊１３６に接着するため粘着層１６４に押し付けられる。
突き出した自由端１５８の空間１５９へのスライド挿入のはじまりを補助する
ため、短冊１４２は、シートの横方向の縁１８０と１８２から突き出した取り外
し可能なリーダー部分１７８（図１５）を有してもよい。継ぎ目１３０が完成し
た後、取り外し可能なリーダー部分は、短冊１４２の脆弱化された領域から折り
取られる。そして、図１２及び１３に示されるように、円筒状のスリーブの端か
ら外側への突起物はなくなる。このようにするもう一つの方法は、短冊１４２と
１４４に開始端でわずかなテーパーをつけておくことである。それで組み立てを
始めて、これらをお互いに押し込むとき、それらは適当な位置にカチッとはまる
。左側の短冊１４２と右側の短冊１４４は、これらの短冊のそれぞれの自由端１
５８に線１８２及び１８３（図２０及び２１）に沿ってテーパーされた切り落と
し部分のある対向する端を有する。この切り落とし部分にはそれぞれの短冊上に
テーパーされた引き込みギャップ１８４（図２１）を残すので、短冊のそれぞれ
のテーパー端１８５はより簡単に装着される。このテーパー端は、前述の突出リ
ーダー１７８（図１５）を不要にする。これは、リーダー部分１８８を不要にす
る。螺旋状の継ぎ目１３０のある組み立てられた研磨スリーブを駆動ローラー４
６に取り付けるとき、圧縮された発泡性部材６０は、広がり、径方向外側に向け
られた研磨スリーブの直径を増すような力を及ぼす。この結果、スリーブにかか
る逆向きの円周方向の力が短冊１４２と１４４に加えられ、それらはまた短冊の
高さを平らにするのに役立つ。このようにして、継ぎ目１３０は、駆動ローラー
上にあるとき平坦かつ緊密にされる。また、継ぎ目１３０は螺旋状なので、継ぎ
目がスリーブの長手方向の軸と平行な直線である場合の基板表面と噛み合う完全
にまっすぐな継ぎ目のラインよりもその一部だけが研磨時に基板表面１０８（図
５）と噛み合うスリーブの平坦部（図５）に位置することになる。この螺旋状の
継ぎ目部分の小さな噛み合いは、研磨スリーブの回転のどの部分でも継ぎ目が細
い帯状に噛み合うので基板を傷つけたり損なうおそれを低減する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Polishing method and apparatus using rotating roller
Technical field
The present invention relates to a method and apparatus for polishing timber and other surfaces, and in particular, to hand-held.
Polisher with electric or compressed air motor driven rotating rollers
Related.
Background art
Conventional rotating disk and orbital polishers are used by woodworkers and
It is used by craftsmen and furniture makers to grind the smooth surfaces of wood chips. generally,
Rotary or orbital wood grinder with rotating abrasives cuts across the grain
These spiral traces are formed using abrasive grains, as they create faint spiral traces and scratches.
The wood surface must be removed by hand polishing and finishing.
The surface area of these hand-held disks is usually small. Limit the effectiveness of abrasive discs
One of the causes is that the outer edge moves at a high speed and sometimes is deep, especially across the grain.
It is to make.
Many prior arts on polishers include various motors and rotating rollers,
US Patents 3,793,782, 1,325,937, 3,790,980, 4,692,9 using similar materials
Nos. 58, 4,380,092, 4,117,611, 4,694,616 and 5,007,208.
However, they may be hand-held, motor-driven for one or another reason.
As a tool, it has been put to practical use and has not been supplied to the market. These roller polishers
Traditional belt polishers and orbitals that occupy most of the timber finishing market
Alternatively, it could not be used as a substitute for a rotating disk type polishing machine. This market has trees
Wheel with a rotating abrasive roller driven by the wheel linearly along the eye
There is a polishing machine. This wheel is a limiting factor when using this device. Commercially available
Another polisher that is used is called a stroke polisher, which is about 6 inches wide.
Used with tables that have a polished surface and are 8 to 10 feet long. Generally, this
of
Stroke polishers cost about $ 3,000 compared to hand-held polishers
And expensive. Another polisher that requires a large area can be stretched between a pair of drums.
There is a wide belt type polisher having a bent belt. The driving drum rotates the belt
The platen is located between the upper and lower runways of the looped abrasive belt,
Press down on the inner surface of the lower belt and press the outer polished surface against the wood
Polish. In general, these wide belt polishers are available from two feet to five feet.
It has a table width, and the smallest one costs about $ 6000.
Obviously, these large table polishers can be used on surfaces such as wood chips, furniture and the like.
Can not be turned at the edge like a hand-held grinder to grind the edge
No. Both wide-belt and stroke-type grinders are quite expensive.
is there.
As a result, an improved hand-held, inexpensive polishing tool with rotatable rollers
And can be used for linear polishing, digging up wood and other surfaces
Or made using ordinary hand-held orbital or rotary grinders
There is a demand for a polishing tool that can polish without leaving a spiral trace
. Also, compared to the methods currently offered by small hand-held rotary polishing tools
There is also a demand for a quick polishing method.
New Improvements to Separably Place Cylindrical Abrasive Sleeve on Rotatable Roller
There is also a demand for an improved approach. According to this, the polishing sleeve can be easily attached and detached.
I will be able to. Cylindrical abrasive sleeves can be quite bulky for storage and transportation.
You. For this reason, it can be assembled into a cylindrical sleeve, and cuts or
There is a growing demand for flat abrasive sheets that can be used without scratching seams.
is there. In addition, transport of flat sandpaper sleeves is said to have been assembled by the customer.
Guaranteed to receive a perfectly smooth cylinder with no hindrance to polishing
I do.
Disclosure of the invention
The present invention provides an alternative to the popular rotary and orbital hand-held woodworking polishers.
New and improved for linear grinding using an alternative hand-held power-driven grinder
Methods and apparatus are provided. It is connected to the polishing roller with a one-way clutch
By providing a unique linear abrasive roller with a cylindrical abrasive sleeve
Achieved. The polishing roller with the sleeve mounted on it is used for polishing the substrate.
Make a soft cushion, rather than excavating the board surface
A roller assembly is provided that conforms to and moves along the substrate surface. Suitable roller
The assembly is polished with a roller so that the contact surface between the polishing roller and the substrate surface is wider.
Soft enough to deflect the material. Disclosed in US Patent 3,793,782
Prior art harder, stiffer, resilient rollers such as
Because it does not deflect, the polishing roller on it may
When it encounters great resistance, it is easy to flap and at that time,
Easy to dig a tree. In contrast, a preferred roller assembly is a soft foam
A rubber or plastic roller that bends and deflects and moves along a tree.
The soft roller bends without digging the tree and deflects in high and low places.
Pass over it. So it happens with hard prior art elastic rollers
There is little bounce or rattle that can cause such rollers to dig deep into the tree. Soft
Easy, elastic foam rubber or plastic rollers and their
The upper abrasive sheet roller deflects the wood so that it is in wider contact,
Flat compared to the thin linear contact of a cylindrical roller that is virtually non-deflecting when polishing
Provides a wider contact surface. This deflected wider area and softness
Produces a wider polished surface than linear contact, which also raises or lowers elevations on the wood surface area
Providing a continuous contact surface to flow across. Very soft foam rubber
Or plastic is the surface or side of thin wooden boards, storage furniture or furniture, metal or Avon
Good contact with solid surfaces of ite and Corian® is obtained.
Insert a cylindrical sleeve, a roll of sandpaper or the like into a foam rubber or plastic
To effectively attach to the stick roller, the outer cylindrical surface of the roller and
A roll of sandpaper is placed on the cylindrical surface inside the sandpaper roll.
One-way clutch-type interconnect that rotates axially on the roller and rotates the roll
It is preferable to have The roll moves axially along the rollers,
While the foam rubber or plastic is being compressed, this roll
Reverse
Turn in the direction of. So, the abrasive cylindrical roll, the sleeve is pressed against the roller
To be rotated in the opposite direction to sliding axially along the rollers. Cylindrical polishing roll
Is provided on the roller and the roller is rotated by a motor.
The surface of the directional clutch ensures that the roll does not slip against the roller it drives.
Are engaged. Preferably uncompressed foam rubber on rollers
The loose diameter of the plastic or plastic layer is larger than the diameter of the hollow portion of the cylindrical polishing roll.
The foam rubber or plastic layer is applied to the attached polishing roll.
Therefore, the compressed plastic foam is slightly compressed inward of the diameter,
A uniform outward radial force is applied to the inner surface of the polishing roll. this
The outward force tensioned the abrasive roll and the abrasive roller was applied on the wooden surface
Adapts plastic and foam resin roller layers to deflect by force
I keep it.
In some of the furniture polishing examples, such as polishing the surface of a wooden door, the present invention
Polish this door with a rotating abrasive disc, and then manually remove the spiral wound across the grain.
The time was reduced by a factor of about 7 compared to what was required for the removal. Of the present invention
According to the straight-line, straight-line polishing roller method, polishing is not performed across the
It is done along. In general, the linear abrasive roller method of the present invention can be applied to typical 4-6
It has a wider polishing width, for example 9 to 20 inches, than an inch diameter polishing disc.
I do. The evaluation of the operation speed and the polishing area of the present invention is based on the evaluation of the present invention and the orbital type polishing machine.
Inch disc rotary grinder and two rollers of 9 inch length and 3 inch circumference
Can be understood by comparison with the embodiment of the present invention using. Orbital polishing
The polisher is polished at 10,000 rpms (revolutions per minute) with a diameter displacement of 1/32 inch
Then The polishing rate is about 0.02 miles per minute, which is
Is calculated.
The orbital unit has a polished area of 26 square inches and a volume per minute of 0. Polishing speed of 02 miles
If it has a degree, it will Polishing effectiveness of 52 square inches miles is obtained. 1
This orbiter is used in a 4-inch rotary disk polisher rotating at 000 rpm.
1. About 100 times faster than It has a polishing rate of 0 miles per minute. This de
The polishing area of a disk polisher is typically about 12. 57 square inches. But de
11. Since the disc polisher is used at an angle, 57 square inches total area flat
Only about 5. 5 square inches. 3 of the present invention
When the inch roller rotates at 3,500 rpm, the speed is
26. 5 times faster 53 miles per minute. Disc grinder is 2. 0 My
4. Faster every minute, but Only 5 square inches. And, by this,
Polisher 2 × 5. Polishing effectiveness of 5 or 11 square inches miles
It is done. In the present invention, 1. The 75-inch flat surface is 53 miles per minute
Assuming contact with the tree at a speed, 31. An effective polishing of 50 inches is obtained. to this
More than 16. Polishing effectiveness of 7 square inches miles is obtained. in this way,
The present invention provides significantly greater effectiveness than either orbital disk polisher.
Of course, in the present invention, the width corresponding to the surface of the wood is increased, and as a result,
Increasing the diameter of the roller to increase the effectiveness that the surface covers
Relatively easy. The real effectiveness and time benefits obtained with the present invention are greater than with rotary grinders
Often seven times or more faster, according to the present invention, uses a rotary grinder.
Polish the scratches across the grain like a technique that must be polished after
It is not necessary to do it. On the other hand, a grinder is, for example, 9 inches long and 3 inches in diameter.
With a single roller driven at one end, with the motor unit located in the center
May be provided. And with one such roller, the effectiveness is reduced by half.
To a lesser extent, it still exceeds the rotary grinder described above. The soft cushion of the present invention
Polishing proceeds along trees and is used in hard but resilient prior art polishing equipment.
It doesn't dig wood like a pad or roller that came.
According to another aspect of the present invention, a cylindrical abrasive slot fitted on a soft roller.
The probe is transported and stored on a flat sheet and fitted on soft rollers.
It may be assembled by the user in the form of a cylindrical sleeve. Preferred embodiment
Here, the opposing longitudinal edges of the flat abrasive sheet form the connecting edges. This three
When the assembly is assembled, the connecting mesh slides on the diagonal edge of the connecting edge.
Take it to And when both edges are slid gradually along each other,
The seat is in the form of a tubular sleeve, with the connecting edges spiraling on the tubular sleeve
Form a seam. Sandpaper covers the joined ends, which
Consisting of male and female dowels, preferably interlocking, pressed down by adhesive
Covered by a flap of sandpaper. Spiral seams are small
And only a small part of this seam hits the substrate during polishing.
The eyes do not damage the polished surface.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 is a partial perspective view of a roller polishing tool according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Is a bottom perspective view of the motor housing and the motor drive shaft,
FIG. 3 is a front view of the roller polishing device of FIG. 1,
FIG. 4 is a rear view of the polishing instrument of FIG.
FIG. 5 is a perspective view of one of the rollers for polishing the substrate,
FIG. 6 is a perspective view of a polishing sleeve fitted on a driving roller;
FIG. 7 is a perspective view of the sleeve,
FIG. 8 is a perspective view of a clutch means of the driving roller,
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the polishing roller,
FIG. 10 is a cross-sectional view of the polishing roller,
FIG. 11 is a partial elevational view of the drive shaft and the bushing of the polishing roller,
FIG. 12 is a front view of the polishing roller,
FIG. 13 is a perspective view of a pair of polishing rollers,
FIG. 14 is an enlarged partial cross-sectional view of the edge of the flat abrasive sheet of FIG.
FIG. 15 is a perspective view of the flat polishing sheet,
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line 16-16 of FIG.
FIG. 17 is a partial cross-sectional view of one side of this flat sheet of FIG.
FIG. 18 is an enlarged partial cross-sectional view of the opposite edge of the flat sheet;
FIG. 19 is an enlarged partial cross-sectional view of the spiral seam of the polishing sleeve;
FIG. 20 is a partial end of a hypotenuse with a connecting strip on one edge of a sandpaper sheet.
Is a diagram, and
FIG. 21 is a partial end view of the other hypotenuse with a connecting strip connected to the hypotenuse of FIG.
is there.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in the drawings for purposes of illustration, the present invention comprises a pair of rotatable polishing rollers.
To rotate the roller drive shaft 20 to which the roller 22 is attached.
The transmission or transmission 16 connected to the
Usually driven by a motor shaft 15 (FIG. 2)
A motor housing that has a motor 14 inside (a pneumatic motor can also be used)
The present invention is embodied as a polishing apparatus 10 having a ring 12.
Side handle 24 is also attached to drive unit 14 of device 10
. This side handle 24 extends laterally to the motor housing 12,
It can be interchangeably mounted on either side of the device.
This side handle is gripped by the user during polishing. Polishing equipment
As shown by an arrow A in FIG.
Is a straight-line polishing machine that advances straight ahead in the direction of. Motor transmission 16
With a single roller centered on a single roller driven at one end of that roller
Or a pair of rollers with a central gearing between the rollers as shown.
Roller 22.
Here, the roller shaft 20 is connected to the motor housing 12 for the motor 14.
On a transmission frame or housing 32 fixed to a base 34
It is rotatably installed by a pair of bearings 28 and 30 attached. this
The shaft 20 rotates freely about a horizontal axis via a bearing. From the surface of the timber
For high speed wood removal, this shaft may be 2,000-3,000 rpm, for example.
It can be rotated at high speed. Suitable rollers have an abrasive sheet 40 thereon.
The diameter of the sheet is 3 inches, for example, so the peripheral speed of the sheet with respect to the timber surface is extremely
Get higher.
In this embodiment of the invention, the right-angle transmission 18 comprises the motor output shaft 15
(FIG. 2) and supported in a bearing plate 33 of the frame 32 to rotate.
A shaft coupling 29 (FIG. 1) for connecting the drive shaft 31 holding the bevel gear 35 to the end is provided.
I can. The bevel gear 35 is engaged with a bevel gear 37 fixed to a roller shaft.
In this manner, the rotation of the motor shaft 15 is transmitted to the transmission shaft 31.
By rotating the bevel gears 35 and 37, the roller shaft 20 and the roto attached thereto are rotated.
The roller 22 is rotated.
In this embodiment of the invention, a right angle transmission and its frame or
The jig should be separated from the motor housing and motor as shown in Figure 2.
May be separated from the motor housing 12 as described above. Rotation prevention
The bracket 37 is configured such that the power shaft 15 drives the transmission shaft 31 and the bevel gears 35 and 37.
Motor housing to prevent rotation of the transmission housing when moving
Connected between the transmission 12 and the transmission housing 32. Rotation prevention
The bracket 37 has one end connected to the handle 24 and the other end connected to the transmission housing.
It is connected to the pin portion 39 of the bracket which is securely fixed and connected to the housing 32.
Provided link 38. Separable transmission and roller shaft unit
It is desirable to make the device as a single unit without any overhead. In this case,
Roofing is used for both motor and right-angle transmission gearing
.
Referring now to FIG. 6, an outer tube having an abrasive layer 40 on its outer surface.
Partially assembled roller assembly with leave 42 and cylindrical drive roller 46
The goods are shown. The cylindrical drive roller 46 is inserted into the tube sleeve 42
As shown in FIGS. 6, 9 and 10, the drive roller
Can be completely inserted into the valve 42.
The cylindrical drive roller 46 has an inner cylindrical tube 48 with a smooth inner surface 49.
I do. The inner surface 49 of the roller allows the roller to slide longitudinally,
Rotation of the roller polisher 10 (FIG. 3) as described below with reference to FIG.
Can be mounted on the drive shaft 20.
Referring now to FIG. 7, the sleeve 42 has an outer abrasive layer or surface 40.
And an inner surface 50. Abrasive layer 40 is typically used to finish timber or other abrasive surfaces.
Can have any suitable abrasive or abrasive used on it
It is a sheet of sandpaper. This member can be found, for example, in Minneapolis, Minnesota.
Registered trademark "SCOTCH-BRITE", manufactured by 3M Corporation, New York
Registered by Norton Abrasives, New York, USA
Non-woven abrasives such as those marketed under the trademark "BEAR TEX"
Available in teal wool or grit.
In order to form a rotatable and axially slidable engagement with the drive roller 46
An interconnect or clutch member is provided on the inner surface of the sleeve. This
Here, the inner surface 50 of the sleeve 42 has a toothed clutch element on the drive roller 46.
Coarse, looped portion for hooking and meshing when rotated in one direction
A material 52 is provided thereon. The coarse loop member 52 is made of a polyester material.
Have a large number of filament loops. This is, for example, a fleece weave (sewing fl
eece) or a loop member 52, which is a loop fastener used with a hook fastener.
Is part of the hook-and-loop fastener marketed under the registered trademark "VELCRO".
You may. In addition, a bowl having a plurality of holes for receiving plastic strip teeth 68
It is also possible to use a normal plain cloth.
The inner cylindrical tube 48 in the drive roller 46 shown in FIG.
Made of rigid material, such as plastic, cardboard,
The blade 48 includes a roller polisher (shown in FIG. 1) and a spindle polisher (not shown).
Or a hand-held drill (not shown).
Can be.
Surrounding the rigid tube 48 of the cylindrical roller 46 is a compressible, soft
This is a cylindrical layer of the elastic member 60 which is easily resilient. Compressible soft elastic member
60 is preferably a plastic, polyurethane, foamed resin member of various densities
60 and is attached to the outer surface of the cylindrical tube 48 with an adhesive. Foaming tree
The grease member 60 may also be integrally formed with the tube. This foamed resin member 60
Flatten the polishing sleeve to fit the surface of the substrate being worn
Give flexibility.
The one-way clutch interconnection between the sleeve 42 and the drive roller 46 is preferably
A series of elongated serrated plastics wrapped around a foamed resin member 60
And a long and short strip 62. The serrated edge of the plastic clutch strip 62 is
Drive
When the moving roller rotates in the direction of arrow B in FIG. 6, it engages with the loop of the loop member.
Fit and get caught. This meshing strip 62 has a leading edge or edge 66 and a trailing edge.
Or has a rim 69. The rear end 69 of each interlocking strip 62 is, for example,
It is attached to the foamed resin member 60 by a sticky material such as a loop.
The tip 66 of each meshing strip 62 is free, in other words, a foamed resin member.
Not attached to 60. Further, the tip 66 of each meshing strip 62 is a strip.
A serrated cut is made on the edge of the tip of 62 to form a tooth 68
Have been.
Optimally, as shown in FIG. 6, the engaging strip 62 is flexible,
Is elastically bent in accordance with the circumference of the foamed resin member 60 and the tube 48. Installation
Preferably, the strip is bent in accordance with the shape of the foamed resin member and the tube.
The free tip of each engaging strip is attached to the immediately preceding engaging strip when
It is located on the foamed resin member so as to overlap the shaved rear end. Also, foam resin part
When the wood is compressed, the interlocking strips are expanded by the overlapping method described above.
A sufficient number of interlocking strips are used to completely cover the grease member.
Uncompressed roller 46 diameter, tube 48 diameter and on tube 48
Of the uncompressed foamed resin member 60 and the foamed resin member on the tube
Including the thickness of the overlapping plastic strip 62 attached, the sleeve 4
2 slightly larger than the inside diameter.
Therefore, to insert the roller 46 into the sleeve 42, the
The foam resin member 60 must be compressed. The roller 46 is a plastic
The teeth 68 of the stick strip 62 engage the loop member 52 on the inner surface 50 of the sleeve 42.
As shown in FIG.
Must be rotated in a first direction as indicated by arrow A in FIG. This roller
-46 is rotated in the direction A, the plastic strip 62 of the roller is easily
The roller slides along the loop member and the roller is easily inserted into the sleeve. First direction
The rotation direction of the roller A is clockwise with respect to the sleeve, as shown in FIG.
It is.
Referring now to FIGS. 9 and 10, once drive roller 46 is
, The foamed resin member 60 and the strip 62 can spread within the sleeve. Departure
Although the foam resin member spreads tightly inside the sleeve,
The components and plastic strips are squeezed into the sleeve and fully spread to their original shape
It is not possible. The foamed resin member 60 is still held by the surrounding sleeve 42.
The foamed plastic member exerts a uniform and outward radial force on the sleeve
Applied to the inner surface 50.
Optimally, a roller 46 is inserted into the sleeve 42 as depicted in FIG.
When bent, all the teeth 68 of the bent plastic strip 62 are
Rollers are indicated by arrows in FIGS. 6 and 10 since they are oriented in the same direction along the circumference.
Thus, when rotating in the second direction B, the teeth do not mesh with the loop member 52.
No. The second direction B is a direction opposite to the first direction A, and as shown in FIG.
Note that it is counterclockwise with respect to the sleeve.
When the roller 46 is fully inserted into the sleeve 42, the roller and the sleeve
Form the assembled roller and belt assembly and, as described above,
Roller and belt assembly can be used with a roller polishing tool (Figure 1) or spindle type polishing
It can be attached to a rotating shaft of a vessel or a hand-held drill.
Optimally, as shown in FIG. 10, the plastic clutch strip 62 is
A spring in which the toothed edge 68 is spread radially outward so as to be hooked on the ring-shaped member 52.
Has distortion. When the drive roller is driven counterclockwise in the polishing direction in FIG.
, Serrated edges prevent loop slippage between sleeve and drive roller
Bite into lament. Plastic clutch strips are thin and flexible.
As the touching flat screen portion rotates from the timber surface 108 and the contact surface,
The roller is pressed flat and then bounces back to the position shown in FIG.
It is. By pushing with such a fairly strong force, the plane 109 becomes quite large.
Thus, the saw teeth can be substantially disengaged from the loop member 52. But that's right
Une force is too great for polishing. To prevent compression of foamed resin beyond the preferred compression
, A denser member is added to the foamed resin core. Another direction different from the one shown
Clutch devices may be used and are included within the scope of the present invention.
When using this roller and belt assembly to grind objects,
The roller and belt assembly must be mounted on a rotating shaft. Soshi
The roller 68 has teeth 68 meshing with the loop member 52, thereby
Ensures that the sleeve rotates without slipping or slipping on it
Driven or rotated in the second direction B as described above.
.
After substantial use, the mounted sleeve 42 can be easily removed from the roller 46.
, Can be replaced with a new sleeve. The attached sleeve is such that the teeth 68 are
Rotate the roller in the first direction A so that it does not mesh with
The roller is removed from the roller by pushing it out. Then the new
The sleeve is mounted on the rollers in the same manner as described above.
Roller shaft rotatable with a polishing roller 46 having a polishing sleeve 42 thereon
A preferred method of attaching to the roller 20 is an axially spaced distance on the roller shaft 20.
A pair of spaced bushings 82 and 84 (FIG. 11) which are set apart and securely fixed
It is to use. The first bushing 82 is adjacent to the housing 32 on the inside.
It is installed, and the shaft is attached to one end where it is in contact with the inner end wall 80 of the polishing roller 80.
Has a flange 79 which limits the insertion range of the roller. This bushing
The outer diameter surface 82a has the size of the inner hollow diameter of the roller tube 48 (FIG. 6).
The outer end of the shaft 20 (FIG. 11) is made of an elastic material having a good coefficient of friction.
A second extensible bushing 84, which is a cylinder of extensible bodies 88 (FIG.
11). Roller 46 slid over first and second bushings 82 and 84
Later, the outer nut 86 is attached to the threaded end 91 of the shaft 20 by a pair of metal disks 89.
Screw towards 90. The disk 90 is fixed on the roller shaft 20.
, The disc 89 slides on the axis. The nut 86 contacts the metal disk 89
Screwed into the threaded end 91 of the shaft 20 and pressing it to the right
Thus, the bushing body 84 is compressed between the disks 89 and 90. Compressed boot
The sing body 84 is in direct contact with the wall defining the inner diameter of the roller tube 48 and is hard.
Spreads diametrically so as to engage. Thereby, the outer bushing 84 and
A removable, non-slip drive is provided between the rollers 46 thereon. Polishing roller
When you want to remove the roller, place the nut 86 on the outside in the direction of the free end of the roller shaft 20.
Moved to
Turn to move. As a result, the force for compressing the elastic body 84 is removed.
, Its diameter is reduced and reduced. This will allow the rollers to block for removal.
The slides are slid from the sheds 82 and 84.
Each of the inner bushings 82 penetrates the body 82a of the bushing 82 and
Has a radial set screw (FIG. 11) that can engage with the roller shaft 20
You. This retaining screw slides the bushing 82 along the length of the roller axis.
Can be loosened to make it. After positioning at the desired position on the roller axis,
Engage the outer end of the set screw with the tool and the inner end of the set screw to the roller axis.
Rotate in the threaded holes in bushing 82 to push tight. this
In accordance with the technique, the inner bushing 82 is aligned with the axial bushings 82 and 84 (FIG. 11).
It is securely fixed at the position corresponding to the length of the polishing roller sliding on the top.
On the other hand, the roller 22 is fixed on the roller shaft so that it can be easily removed.
If not, the extendable bushing 84 described above is not needed. In FIG.
The roller 22 has a firmly and firmly engaged bite between the roller tube 48 and the shaft 20.
It is shown having a match. The inner end 80 of each roller is
Retaining ring 93 fixed to the outer end of the shaft so as to abut the outer end 80 of the roller
As a result, a border is formed with the shoulder wall 94.
The soft layered backing 60, which is preferred for the abrasive layer or sheet 42,
Perforated sponge or foam rubber or soft like plastic
It is a member. An illustrative soft foam rubber or plastic layer,
There are foam resins of the type used for painting with rollers. So the foaming resin
The painting roller is mounted on bushings 82 and 84. And painting roller
When the outer surface of the resin is fitted on the foamed resin layer 60 by the polishing sleeve 42,
Is compressed radially inward. This compressed foamed resin layer is applied to the polishing sleeve.
Apply a radial outward force. This polishing layer or sleeve is a foam resin layer
It can be seen that it can be permanently attached or glued to the outer surface of the car.
The composite of the foamed resin and the polishing sleeve makes the polishing roller rotatable.
It can be seen that it is attached to the drive shaft 20.
In use, the operator pushes the polishing roller 22 against a flat timber surface 108 (FIG. 5).
Esteem. The polishing roller was formed on the bottom as shown in FIG.
It has a wide flat surface 109, where the polishing roller bites the surface 108 of the wooden board 110.
I'm right. For the 3 inch diameter polishing sleeve described herein, a flat surface 10
9 is about 1. A total of 9 inches along the length of the roller with a width of 75 inches
Is running. The width of the flat surface 109 was measured in an embodiment of the present invention. 75 inches wide
Can vary considerably. So here is when typical forces are applied during polishing
Is described. If the user presses with less force, the flat surface 109 will
Even in the ra. Smaller than 75 inches. Obviously, foam rubber and other materials
The width of the flat surface 109 is 1. A lot from 75 inches
Yes, but still within the scope of the present invention. For example, is the flat surface about 1/4 inch wide?
Width 1. It can vary to a range greater than 75 inches. Hard rubber or elastic material
The material has a substantially flat surface, such as the soft compressible abrasive roller of the present invention.
Does not form and does not fit timber surfaces. Hard resilient or rubber abrasive
The roller also bounces as it moves along the surface during polishing. This wide flat surface 10
9 is a simple line contact with timber when there is no soft flexible layer under the polishing sheet
Gives a wider polished surface than touch. This soft, flexible layer allows the watch to
Abrasive layer is quickly applied to a pre-planarized surface that moves up
Spread outward on the surface. Of course, the row next to the timber moving down
The curved area of the hull is flattened to engage the timber. Soft and flexible
Because of the easy, backed layer, the abrasive layer gently rides on top of the timber and fits
Therefore, it is not necessary to dig and dig high and low places like a conventional polishing roller.
Move around.
The polishing sleeve 42 (FIG. 7) may be made seamlessly with a cylindrical or flat
Roll 132 (FIG. 15) into a spiral or diagonal seam 130 (FIG. 13)
It may have a more cylindrical shape. Assembled cylindrical shapes can be large
And therefore require considerable shelf space in stores and storage. Contrary to this
Thus, the flat sheet 132 has a much smaller bulk, and the sheets 132 are stacked.
Netayama is as easy to store as ordinary sandpaper.
To form a helical seam 130, the opposing longitudinal
Edges 134 and 136 have articulation and articulation connections 138 and 140. Suitable ream
The tie connection is a thin plastic with hooked ends 146 and 148 that fit each other.
Sliding dub formed by the paper strips 142 and 144 (FIGS. 16-18)
The format of the tail. Optimally, as shown in FIGS. 17 and 18, strip 142
And 144 are substantially identical, and the outer polishing
The corresponding end of sheet 132 between layer 40 and inner nonwoven one-way clutch layer 52
Flat wide adhesive fixed or attached to adhesive 134 and 136 by adhesive 153
It has a portion 150.
Left and right hook strips on the left and right plastic strips 142 and 144 respectively
Ends 146 and 148 are free edges or ends 158 extending longitudinally, free ends 158
1 bonded by an adhesive between the layers 40 and 52 constituting the sheet 132 and the sheet 132
52, a space 159 located between the two. 14, 16, and 17
As shown, the hooked end 146 of the left strip 134 is at the left edge 134 of the sheet.
Projecting outward (FIGS. 14 and 16). On the other hand, right of the sheet
The right hook-shaped end 148 on the edge is located outward from the edge 136 of the sheet to which it joins.
Not extended. The hook-shaped end 148 is formed on the outer polishing layer 40 as shown in FIG.
Placed below.
When the seam 130 is formed, the longitudinal free end 158 of the left strip 142
Into the space 156 (FIG. 18) of the right strip 144, and at the same time,
The longitudinal free end 158 of the book 136 is connected to the space 159 of the left strip 142 (FIG. 16).
To slide. When assembled, hooked edges 134 and 136 return to a flat condition.
It is pulled in the opposite direction by the tubular sheet 132 to be sought.
.
The right end 156 of the abrasive outer layer 40 at the helical seam 130
To keep it low, the strip 142 on the left (FIGS. 14 and 16)
An adhesive pressure-sensitive adhesive layer 164 (FIG. 14) covered by layer 166 is provided.
When the interlocking strip edges 134 and 136 form the seam 130, the paper layer 16
6 is stripped from the adhesive layer 164 and the surface 170 of the polishing layer (FIG. 19) is
70 are pressed against the adhesive layer 164 to engage the edges of 70 and adhere to the strip 136.
Assists the beginning of slide insertion of the protruding free end 158 into the space 159
Therefore, the strip 142 is not removed from the lateral edges 180 and 182 of the sheet.
A reader section 178 (FIG. 15). Seam 130 is completed
After that, the removable leader portion is folded from the weakened area of the strip 142.
Taken. Then, as shown in FIGS. 12 and 13, the end of the cylindrical sleeve
There are no outward projections. Another way to do this is with strip 142 and
144 is to have a slight taper at the starting end. So assemble
For the first time, when they push each other, they snap into place
. The left strip 142 and the right strip 144 are the free ends 1 of each of these strips.
At 58, a cut-off tapered along lines 182 and 183 (FIGS. 20 and 21)
It has opposing ends with recessed portions. This cut-out part is on each strip
Each of the strips remains, leaving a tapered retraction gap 184 (FIG. 21).
The tapered end 185 is easier to install. This tapered end is
The reader 178 (FIG. 15) is not required. This makes the leader portion 188 unnecessary.
You. The assembled abrasive sleeve with spiral seam 130 is applied to drive roller 4
When attached to 6, the compressed foamable member 60 spreads and faces radially outward.
Exerts a force that increases the diameter of the ground abrasive sleeve. As a result, the sleeve
Opposite circumferential forces are applied to strips 142 and 144, which also
Helps to level the height. In this way, the seam 130 is
Flattened and tight when on top. Also, since the seam 130 is spiral,
Full engagement with the substrate surface when the eye is a straight line parallel to the longitudinal axis of the sleeve
Only part of the line is straighter than the straight seam line during polishing.
5) and the flat portion (FIG. 5) of the sleeve that meshes with the sleeve. This spiral
The small meshing at the seam reduces the seam anywhere in the rotation of the polishing sleeve.
Since they are engaged with each other in a strip shape, the risk of damaging or damaging the substrate is reduced.
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(31)優先権主張番号 ６０／００２，５６８
(32)優先日 1995年８月21日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，
ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ
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ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(31) Priority claim number 60 / 002,568
(32) Priority Date August 21, 1995
(33) Priority country United States (US)
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG
, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN,
TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ, UG),
AL, AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, C
A, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI
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, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ,
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