專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有較佳定向硬毛的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，它具有從一底板伸展的多個(gè)較佳定向的硬毛，尤其涉及一種整體模制的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其中硬毛的截面和定向在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能提供需要的偏轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的背景很多年來(lái)人們一直用毛刷拋光、清潔和研磨多種基底。典型的刷子產(chǎn)品具有可接觸基底的很多根硬毛。研磨顆?？商砑拥接裁弦栽黾铀鼈兊难心バ?。
美國(guó)專(zhuān)利No.3,233,272“轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子”(帕白羅(Pambello))公開(kāi)了多種刷子，特別是具有環(huán)狀或螺旋形布置的刷子長(zhǎng)條類(lèi)型的轉(zhuǎn)動(dòng)刷子，它們適于進(jìn)行較重的工作，例如清掃鋪砌的街道、人行道、混凝土地板等等。在一實(shí)施例中，帕白羅的刷子包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)、由環(huán)狀分布在該結(jié)構(gòu)上的可彎曲的塑性材料的整體細(xì)條形成的刷子體，該細(xì)條具有縱向伸展的基部和從該基部向外伸展且在它們的外端形成一末端的葉片裝置。帕白羅的刷子細(xì)條可用塑性材料通過(guò)模制或擠壓和切削操作來(lái)形成。
美國(guó)專(zhuān)利No.5,233,794“無(wú)機(jī)纖維加固塑料制造的轉(zhuǎn)動(dòng)工具”(菊谷(Kikutani)等人)公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)動(dòng)工具5，它具有和軸3整體形成的一轉(zhuǎn)動(dòng)末端。該轉(zhuǎn)動(dòng)工具是用包含有無(wú)機(jī)長(zhǎng)纖維的熱固樹(shù)脂制成的，該無(wú)機(jī)長(zhǎng)纖維具有作為研磨裝置的較高硬度且占據(jù)了體積的50％至81％。無(wú)機(jī)長(zhǎng)纖維具有3μm至30μm范圍的直徑。在菊谷等人的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)末端形成了一柱狀體或圓柱體，其上帶有相當(dāng)于從末端伸展的刷子硬毛的部件。
已知道可用熱塑彈性體形成各種類(lèi)型的研磨細(xì)絲。美國(guó)專(zhuān)利No.5,427,595(皮爾(Pihl))公開(kāi)了一種擠壓的研磨細(xì)絲，它包括第一延長(zhǎng)細(xì)絲部分，該第一部分在其整個(gè)長(zhǎng)度上帶有連續(xù)的表面且具有第一硬化有機(jī)聚合體；還包括鄰接第一延長(zhǎng)細(xì)絲部分的第二延長(zhǎng)細(xì)絲部分，該第二部分具有沿著該連續(xù)的表面熔化粘結(jié)在第一延長(zhǎng)細(xì)絲部分上的第二硬化有機(jī)聚合材料。第二硬化有機(jī)聚合材料可與第一硬化聚合材料相同或不同。第一和第二有機(jī)聚合材料中至少一個(gè)具有其內(nèi)粘附了研磨顆粒的熱塑彈性體。還公開(kāi)了一種包括至少一個(gè)研磨細(xì)絲的一種研磨物體，該研磨細(xì)絲安裝在一基底上，例如適于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)轂(hub)上。
美國(guó)專(zhuān)利No.5,460,883(巴伯(Barber))公開(kāi)了一種復(fù)合的研磨細(xì)絲，它具有至少一個(gè)先做好的芯部，該芯部至少部分涂有內(nèi)部分布和粘附了研磨顆粒的熱塑彈性體，熱塑彈性體和研磨顆粒共同構(gòu)成了一硬化的組份。該復(fù)合的研磨細(xì)絲至少在一部分表面上、較佳地在至少一個(gè)先做好的芯部的整個(gè)表面上具有硬化的組份。該先做好的芯部是在一個(gè)或多個(gè)上涂料步驟之前分開(kāi)制作的，其中一個(gè)上涂料步驟將先做好的芯部涂覆上填充了研磨材料的熱塑彈性體。
美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,174,795和5,230,470(維亞德(Wiand))揭示了一種包括一薄片部分的平坦研磨物體，該薄片部分帶有從其上伸展的多個(gè)凸起。研磨顆粒均勻地分布在構(gòu)成該物體的整個(gè)可模塑的材料中。維亞德揭示了具有從底板伸出1.6mm(0.063英寸)且具有3.2mm(0.125英寸)直徑的短凸起的一實(shí)施例和具有從底板伸出1.3-1.5mm(0.05-0.06英寸)且具有1.3mm(0.05英寸)直徑的短凸起的另一實(shí)施例。
英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2,043,501(道金斯(Dawkins))公開(kāi)了用以磨光眼科工件的一種研磨物體。該研磨物體是通過(guò)注模研磨顆粒和熱塑粘合劑的混合物來(lái)制造的，所形成的研磨物體包括具有多個(gè)豎立凸起的彈性底板，各豎立凸起的端部可作為操作的研磨表面運(yùn)作。
已知硬毛可以和刷子的底板整體地模制。1997年10月21日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利No.5,679,067公開(kāi)了一種模制的研磨刷子，它具有具有一個(gè)底板，多個(gè)硬毛從底板上伸出。底板和硬毛較佳地一體模制。刷子是用例如熱固聚合物、熱塑聚合物或熱塑彈性體這樣的可模塑的聚合物模制的。可模塑的聚合物具有至少散布在硬毛中且可以散布在整個(gè)刷子中的多個(gè)有機(jī)或無(wú)機(jī)研磨顆粒?？赡Ｋ艿乃⒆涌删哂信c底板整體模制的連接裝置。約翰遜(Johnson)等人公開(kāi)的硬毛可具有任何的截面形狀，這些形狀包括但不局限于圓形、星形、半月形、四分之一月形、橢圓形、矩形、正方形、三角形、菱形或多邊形。在一較佳實(shí)施例中，約翰遜等人公開(kāi)的硬毛沿其長(zhǎng)度具有恒定的圓形截面。在約翰遜等人的另一實(shí)施例中，硬毛沿其長(zhǎng)度的全部或一部分具有非恒定或變化的截面。相似的硬毛還公開(kāi)在WIPO國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)物No.WO 96/33638中。1997年1月13日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列No.08/782,782霍姆斯(Holmes)等人公開(kāi)了一種類(lèi)似的刷子，它此外還具有構(gòu)制成可與固定螺母的孔相嵌合的小塊。
ROLOCTM牌的硬毛刷子可從位于明尼蘇達(dá)州的3M公司購(gòu)得。該刷子是具有底板的模制研磨刷子，底板帶有多個(gè)從其上伸展的硬毛。底板和硬毛是整體模制的。該刷子是用熱塑彈性體模制的且具有散布在整個(gè)刷子中的多個(gè)研磨顆粒。硬毛沿其長(zhǎng)度具有圓形的截面，并且從末端至基部逐漸變粗。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明盡管ROLOCTM牌的硬毛刷子的商業(yè)成功令人印象深刻，但仍期望進(jìn)一步提高該轉(zhuǎn)動(dòng)工具的性能。例如，期望能夠控制運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)硬毛的徑向位移量，和控制使用后停轉(zhuǎn)時(shí)硬毛的永久位移量。還期望提供一種能夠便捷有效地精整兩面或三面角落的內(nèi)部表面的工具結(jié)構(gòu)。
在一方面，本發(fā)明提出了硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的第一實(shí)施例。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具具有包括第一側(cè)、第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的基部和從該基部的第一側(cè)伸展的硬毛的陣列。每一根硬毛都具有鄰接基部的一根部和與根部相對(duì)的一末端，并且硬毛包括一彈性聚合物。硬毛的陣列界定了處在硬毛根部的一陣列根部外直徑和處在硬毛末端的一陣列末端外直徑，陣列根部外直徑相對(duì)于陣列末端外直徑的比率至少為2∶1。在以上的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一較佳形式中，該陣列是圓形的，并且陣列根部和末端外直徑與基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心同心。選擇性地，硬毛中可具有多個(gè)研磨顆粒。較佳地，硬毛包括一熱塑彈性體。
在以上硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的另一較佳實(shí)施例中，硬毛具有一根部截面和一末端截面。根部截面具有一根部較大厚度和一根部較小厚度，根部較大厚度相對(duì)于根部較小厚度的比率至少為2∶1。根部較大厚度相對(duì)于從基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°的角度。在一較佳實(shí)施例中，根部較大厚度沿著從基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至根部的一根線(xiàn)定向。
在另一較佳實(shí)施例中，硬毛具有從根部至末端的硬毛長(zhǎng)度，硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于根部較小厚度的比率至少為5∶1。
在另一較佳實(shí)施例中，硬毛被構(gòu)制成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以1000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)可致使硬毛偏轉(zhuǎn)成陣列末端外直徑相對(duì)于陣列根部外直徑的比率至少為1∶1。更佳地，硬毛被構(gòu)制成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以3000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)可使硬毛偏轉(zhuǎn)成陣列末端外直徑相對(duì)于陣列根部外直徑的比率至少為1.5∶1。
在另一較佳實(shí)施例中，硬毛被構(gòu)制成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以2000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)可使硬毛偏轉(zhuǎn)成陣列末端外直徑相對(duì)于停轉(zhuǎn)時(shí)的陣列末端外直徑的比率至少為1.5∶1。
在另一較佳實(shí)施例中，硬毛被構(gòu)制成依據(jù)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以足夠高的速率轉(zhuǎn)動(dòng)可致使硬毛偏轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的陣列末端外直徑至少是停轉(zhuǎn)時(shí)的陣列末端外直徑的一倍，在末端偏轉(zhuǎn)的切向分量大于在末端偏轉(zhuǎn)的徑向分量。更佳地，在末端偏轉(zhuǎn)的切向分量相對(duì)于在末端偏轉(zhuǎn)的徑向分量的比率至少為3∶1。
在以上硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的另一實(shí)施例中，硬毛與基部一體地模制。較佳地，硬毛和基部包括一熱塑彈性體。
本發(fā)明的另一方面提出了硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的第二實(shí)施例。該硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具具有包括第一側(cè)、第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一個(gè)基部。多個(gè)硬毛從基部的第一側(cè)伸展，并且硬毛包括一可模塑的聚合物。每根硬毛具有鄰接基部的一根部、與根部相對(duì)的一末端和從根部至末端的一長(zhǎng)度。硬毛具有一根部截面和一末端截面。根部截面具有一根部較大厚度和一根部較小厚度，根部較大厚度相對(duì)于根部較小厚度的比率至少為1.5∶1。根部較大厚度相對(duì)于從基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°的角度。硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于根部較大厚度的比率至少為5∶1。
在以上硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一個(gè)較佳實(shí)施例中，硬毛具有面向基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一向內(nèi)側(cè)、從基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心面向外的一向外側(cè)和彼此相對(duì)且從向內(nèi)側(cè)伸展至向外側(cè)的第一和第二側(cè)。至少在硬毛根部，向內(nèi)側(cè)具有一第一曲率半徑，向外側(cè)具有一第二曲率半徑，并且第一曲率半徑相對(duì)于第二曲率半徑的比率至少為2∶1。較佳地，從向內(nèi)側(cè)至第一和第二側(cè)、從向外側(cè)至第一和第二側(cè)存在一平滑的過(guò)渡。選擇性地，硬毛中具有多個(gè)研磨顆粒。
本發(fā)明的又一方面提出了硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的第三較佳實(shí)施例。該硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具包括具有第一側(cè)、第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一個(gè)基部。硬毛的一陣列從基部的第一側(cè)伸展。硬毛包括一可模塑的彈性聚合物。每根硬毛具有鄰接基部的一根部、與根部相對(duì)的一末端和從根部至末端的一長(zhǎng)度。根部包括具有一根部較大厚度和一根部較小厚度的一根部截面。硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于根部較小厚度的比率至少為4∶1。該陣列在硬毛的末端界定了一陣列末端外直徑。硬毛被構(gòu)制成依據(jù)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以足夠高的速率轉(zhuǎn)動(dòng)可致使硬毛偏轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的陣列末端外直徑至少是停轉(zhuǎn)時(shí)的陣列末端外直徑的兩倍，偏轉(zhuǎn)的切向分量相對(duì)于偏轉(zhuǎn)的徑向分量的比率至少為3∶1。
材料、制造過(guò)程和硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)將依據(jù)需要精整的應(yīng)用。在此使用的“精整”一詞至少包括以下的其中一個(gè)除去工件表面的一部分；給工件產(chǎn)生一表面拋光；清潔一工件表面，包括除去油漆或其他涂層、填料、銹或其他外部材料；或者以上的某些結(jié)合。在某些應(yīng)用中，提供較強(qiáng)的研磨性能是較佳的，在此情況下，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可包括較大尺寸的研磨顆粒、較硬的研磨顆粒、研磨顆粒相對(duì)于粘合劑較高的比率或以上的結(jié)合。在其他應(yīng)用中，給需要精整的表面提供一磨光型的拋光或者精整一表面而不要除去它本身的表面材料可能是較佳的，在此情況下，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可以應(yīng)用無(wú)研磨顆粒、較小的研磨顆粒、較柔軟的研磨顆粒、顆粒相對(duì)于粘合劑的較低比率或以上的結(jié)合。可以應(yīng)用不同成份和硬度的研磨顆粒以獲得需要的研磨特性。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參考附圖將進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其中相同的結(jié)構(gòu)在所有幾幅圖中使用相同的標(biāo)號(hào)，其中

圖1是按照本發(fā)明的一硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的第一較佳實(shí)施例的主視圖；
圖2是圖1的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的仰視圖；圖3是沿圖2的線(xiàn)3-3剖開(kāi)的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一個(gè)截面；圖4是沿圖1的線(xiàn)4-4剖開(kāi)的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一個(gè)截面；圖5是沿圖1的線(xiàn)5-5剖開(kāi)的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一個(gè)截面；圖6是圖1的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的仰視圖，示出了工具轉(zhuǎn)動(dòng)中硬毛的偏轉(zhuǎn)；圖7是圖1的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的主視圖，示出了工具轉(zhuǎn)動(dòng)中硬毛的偏轉(zhuǎn)；圖8是另一硬毛實(shí)施例在硬毛根部的一個(gè)截面；圖9是圖8的另一硬毛在硬毛根部和末端之間大約中部的一個(gè)截面；圖10是又一個(gè)硬毛實(shí)施例在硬毛根部的一個(gè)截面；圖11是圖10的另一硬毛在硬毛根部和末端之間大約中部的一個(gè)截面；圖12是按照本發(fā)明的一硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的另一實(shí)施例的俯視圖；圖13是圖12的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具沿線(xiàn)13-13剖開(kāi)的一個(gè)截面；圖14是圖12的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的仰視圖；圖15是按照本發(fā)明的另一硬毛結(jié)構(gòu)的一較佳實(shí)施例的剖視圖；圖16是實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備和方法的示意圖；以及圖17是按照本發(fā)明的模子和注射器的局部剖視圖。
本發(fā)明的詳盡描述參見(jiàn)圖1至圖7，示出了一硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的一個(gè)較佳實(shí)施例。該實(shí)施例適用于多種應(yīng)用，但它特別適于精整兩面或三面角落的內(nèi)表面。
硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10包括具有第一側(cè)14、第二側(cè)16和外周緣18的一個(gè)基本平坦的基部12。多根硬毛20從基部12的第一側(cè)14向外突出。在硬毛20之間存在空間，基部12的第一側(cè)14就暴露在其中。在一個(gè)實(shí)施例中，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10包括一不帶有研磨顆粒的可模塑的聚合物13。在另一個(gè)實(shí)施例中，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10在可模塑的聚合物13中包括研磨顆粒11。當(dāng)存在研磨顆粒時(shí)，它們至少較佳地處在硬毛的端部，并且更佳地存在整個(gè)硬毛上。研磨顆粒也可以處在整個(gè)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10上。較佳地，基部12與硬毛20模制成一體以提供一個(gè)整體的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具。因此，無(wú)需任何粘合劑或機(jī)械裝置將硬毛20粘附到基部12上?；?2和硬毛20是較佳地同步模制的。
在一較佳實(shí)施例中，基部12是基部平坦的。但是，具有一成形或彎曲的基部也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，基部12可以是凸出、凹進(jìn)或圓錐形的形狀。在這樣的布置中，硬毛20可具有一致的長(zhǎng)度，在此情況下，硬毛的末端部24將不會(huì)共平面，或者硬毛具有變化的長(zhǎng)度，在此情況下，末端部可以共平面?；?2可選擇性地包含一個(gè)圍繞周緣18的一個(gè)凸緣，在周緣18基部的一部分在硬毛20之上沿徑向伸展。凸緣的尺寸較佳地為最小，因此它不會(huì)干擾相對(duì)工件表面以一定角度對(duì)著界面來(lái)操作硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10?；?2較佳地為圖2所示的圓形。除了圓形外還包括但并不局限于橢圓形、矩形、正方形、三角形、菱形和其他多邊形的基部形狀都處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
以下將會(huì)詳細(xì)描述，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的轉(zhuǎn)動(dòng)將在硬毛20上產(chǎn)生離心力，這將趨于彎曲基部12，由此第一表面14將會(huì)凸起。因此，基部12具有較佳的合適材料和厚度以提供一個(gè)能基本防止操作中的彎曲的基部12。應(yīng)當(dāng)理解到，然而，操作中的稍微彎曲是可接受的，在某些應(yīng)用中還是較佳的。另外，在某些應(yīng)用中，允許基部12在使用時(shí)顯著地彎曲則是有利的。
硬毛20從基部12的第一側(cè)14伸展，其根部22鄰接基部12，且其末端24遠(yuǎn)離基部12。硬毛20具有依據(jù)彎曲方向能夠提供較佳彎曲性能的截面。硬毛的結(jié)構(gòu)控制了在轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的使用中硬毛的移動(dòng)。較佳地，硬毛的截面允許硬毛在一個(gè)方向比在其他方向更加彎曲。
圖4所示的較佳實(shí)施例中，硬毛截面是有方向性的，因此硬毛在切向T比在徑向R更有彈性。在圖示的實(shí)施例中，硬毛20具有基本彼此相對(duì)的一個(gè)第一側(cè)26和一個(gè)第二側(cè)28。硬毛20還具有基本彼此相對(duì)的一個(gè)向內(nèi)側(cè)30和一個(gè)向外側(cè)32。向內(nèi)側(cè)30在第一和第二側(cè)26、28之間它們的內(nèi)部徑向端處伸展，向外側(cè)32在第一和第二側(cè)26、28之間它們的外部徑向端處伸展。所示硬毛的邊側(cè)大體平坦，但它們中的一部分或全部可以是彎曲的。較佳地，在每個(gè)邊側(cè)的連接處有一個(gè)圓角半徑(fillet radius)。如圖所示，第一和第二側(cè)26、28及向內(nèi)和向外側(cè)30、32是不連續(xù)的相鄰部分。邊側(cè)從一邊更平滑地過(guò)渡到下一邊側(cè)而在它們之間沒(méi)有斷開(kāi)特征，這也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在圖示的實(shí)施例中，硬毛20的截面沿徑向要比沿切向顯著地長(zhǎng)。這使得硬毛20具有較佳的彈性，因此它沿切向T比沿徑向R更有彈性。
為了相對(duì)于另一個(gè)在一個(gè)方向中獲得硬毛的所需偏離，較佳地在根部，根較大厚度相對(duì)于根較小厚度的比率較佳地至少為1.5∶1，更佳地為至少2∶1，最佳地為大約3∶1。在此所使用的，包括權(quán)利要求書(shū)，“較大厚度”一詞是指硬毛的最硬方向中截面的最長(zhǎng)尺寸，“較小厚度”一詞是指垂直于最硬方向的方向中截面的最長(zhǎng)尺寸。在該圖示的實(shí)施例中，較大厚度沿徑向相對(duì)于基部12伸展，較小厚度沿切向伸展。依據(jù)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具12在操作中的所需偏離，可以將較大厚度定向在切向或徑向和切向之間的任何位置，這也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在圖示的實(shí)施例中，硬毛20逐漸變細(xì)，因此硬毛20的截面從根部22至末端24逐漸變小。比較圖4示出的根部的截面、圖5示出的根部22和末端24之間的硬毛中部的截面和圖2示出的硬毛末端24的截面形狀，可最清楚地看出這一點(diǎn)。在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的制作中漸細(xì)的硬毛20比具有一致截面面積的硬毛20更容易從模子中取出。而且，當(dāng)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10對(duì)著一工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，硬毛20要受到彎曲應(yīng)力。這些彎曲應(yīng)力在硬毛20的根部最大。漸細(xì)的硬毛更能夠抵抗這樣的彎曲應(yīng)力。漸細(xì)的硬毛在末端24的鄰近處比在根部22的鄰近處也更具有彈性，這對(duì)于硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的許多應(yīng)用都是需要的。
通過(guò)硬毛20的陣列40所界定的外直徑42和內(nèi)直徑44可以說(shuō)明硬毛的錐度。如圖1所示，硬毛的根部22處的外直徑42比硬毛末端24處的大。通過(guò)比較示出了硬毛在根部的截面的圖4、示出了硬毛在根部和末端之間大約中部的截面的圖5和可以看到硬毛末端的圖2，可以看出這一點(diǎn)。這樣錐形的結(jié)構(gòu)使得特別適于使用圖1-5所示的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具來(lái)精整兩面或三面角落的內(nèi)部角落。在末端的較小外直徑42使得工具10可進(jìn)入角落，同時(shí)逐漸斜向根部的較大直徑在高速、高應(yīng)力操作中給硬毛提供強(qiáng)度。在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，陣列40的外直徑在根部與在末端的比率至少為1.5∶1，更佳的為至少2∶1，最佳的為大約5∶1。
為了使工具10的實(shí)施例可用于精整內(nèi)部角落，將硬毛陣列40的內(nèi)直徑44保持盡量小是較佳的。這可能會(huì)被用于制造工具10的工具和模子的幾何形狀所局限。從硬毛20的根部至末端陣列的內(nèi)直徑為恒定也是較佳的，盡管這不是關(guān)鍵。上限為1.0cm的陣列末端內(nèi)直徑是較佳的，盡管更大的陣列末端內(nèi)直徑也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。使用從根部至末端具有一恒定截面而不是逐漸變細(xì)的硬毛也是可行的。
對(duì)于適于精整內(nèi)部角落的圖1的實(shí)施例，基部12的直徑較佳地為大約1.0至8.0cm，盡管更小或更大的基部也是可行的。依據(jù)預(yù)想的應(yīng)用，基部12較佳地具有大約1.0至8.0mm的厚度，盡管也可以使用更薄或更厚的基部。在圖1所示的實(shí)施例中，工具10的基部12具有大約為2.5cm的直徑和大約為2.0mm的厚度，且?guī)в袕幕康牡谝粋?cè)伸展的十二根硬毛。每根硬毛具有從根部至末端大約為4.2cm的長(zhǎng)度、大約為5.0mm的徑向長(zhǎng)度、1.75mm的切向厚度和逐漸變小到具有1.25mm直徑的圓形截面。陣列根部外直徑大約為2.5cm，陣列末端外直徑大約為0.9cm。這些尺寸僅是一個(gè)較佳實(shí)施例的范例，并不由此局限申請(qǐng)專(zhuān)利的本發(fā)明。
圖6和圖7示出了圖1-5的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的硬毛20的偏轉(zhuǎn)?？梢钥闯瞿┒?4的偏轉(zhuǎn)使得在末端的陣列外直徑42在操作中要比不操作時(shí)大。還可以看出硬毛通過(guò)主要在切向中的彎曲而偏轉(zhuǎn)。因此，對(duì)于各個(gè)硬毛，在末端偏轉(zhuǎn)的切向分量DT比偏轉(zhuǎn)的徑向分量DR大。這是因?yàn)橛裁欢ㄏ虺筛^大厚度處在徑向中，而根較小厚度處在切向中。這樣的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致硬毛的末端24處在明顯較大的半徑位置，比起單靠它本身的徑向分量DR的大小而沒(méi)有切向分量DT所能得到的期望值要大得多。這樣的定向與具有類(lèi)似截面面積的圓柱形硬毛相比，可以減小硬毛彎曲的徑向分量。這有助于減小高速操作所導(dǎo)致的硬毛中的永久性徑向偏轉(zhuǎn)。在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，根較大厚度相對(duì)于從基部12的轉(zhuǎn)動(dòng)的中心延伸至硬毛根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°中的一個(gè)角度。更佳地，根較大厚度沿著徑向線(xiàn)定向。為了獲得期望的彈性，依據(jù)硬毛的結(jié)構(gòu)和材料及所需的應(yīng)用，硬毛長(zhǎng)度對(duì)于根較小厚度的比率較佳地是至少2∶1，更佳地為至少4∶1，仍然更佳地至少為10∶1。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，硬毛10以足夠高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)致使轉(zhuǎn)動(dòng)下的陣列末端外直徑至少為停轉(zhuǎn)時(shí)陣列末端外直徑的兩倍，這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致硬毛偏轉(zhuǎn)，使其偏轉(zhuǎn)切向分量要比偏轉(zhuǎn)徑向分量大。更佳的是，在此轉(zhuǎn)動(dòng)速度下，在末端偏轉(zhuǎn)的切向分量相對(duì)于徑向分量的比率至少為3∶1。較佳地，這樣的偏轉(zhuǎn)(只是由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致的，而不是與工件表面接觸所引起的)如果不是完全的、也是基本彈性的。但是，在使用工具精整一個(gè)表面后，已觀察到硬毛主要在切向中會(huì)呈現(xiàn)出一定的塑性變形量。
對(duì)于用于精整內(nèi)部角落的工具10的實(shí)施例，期望將末端外直徑保持足夠小以進(jìn)入角落，同時(shí)要使硬毛在轉(zhuǎn)動(dòng)下足夠偏轉(zhuǎn)，由此末端對(duì)著正在精整的表面施加一個(gè)較高壓力。在一較佳實(shí)施例中，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10以2000RPM(轉(zhuǎn)每分鐘)的轉(zhuǎn)動(dòng)使硬毛偏轉(zhuǎn)，由此末端外直徑在操作中相對(duì)于不操作時(shí)末端外直徑的比率至少為1.5∶1。在一較佳實(shí)施例中，當(dāng)不操作工具時(shí)在根部的陣列外直徑相對(duì)于在末端的陣列外直徑的比率至少為2∶1，工具10以大約1000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)致使硬毛偏轉(zhuǎn)時(shí)，由此陣列末端外直徑相對(duì)于陣列根部外直徑的比率至少為1∶1。對(duì)于這樣一個(gè)實(shí)施例，工具10以3000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)致使硬毛偏轉(zhuǎn)到陣列末端外直徑相對(duì)于陣列根部外直徑的比率至少為1.5∶1，這也是較佳的。較佳地，剛剛描述的偏轉(zhuǎn)如果不是完全彈性的，也是基本彈性的。
硬毛20在其根部22和基部的第一表面14之間的過(guò)渡部分具有一個(gè)內(nèi)圓角半徑。內(nèi)圓角24可具有大約0.25至2.5mm(0.010至0.100英寸)的半徑，并且半徑更佳地為大約0.5至1.3mm(0.020至0.050英寸)。
圖8-9示出了對(duì)于本發(fā)明有用的硬毛截面的另一實(shí)施例。圖8示出了根部截面，同時(shí)圖9示出了根部和末端之間的中部的截面。硬毛的第一側(cè)26基本是直的，相對(duì)第一側(cè)的第二側(cè)28是凸出的。向內(nèi)側(cè)30是彎曲的，并且平滑地過(guò)渡了第一和第二側(cè)26、28的最靠?jī)?nèi)部分。向外側(cè)32也是彎曲的，并且平滑地過(guò)渡了第一和第二側(cè)26、28的最靠外部分。這樣的截面提供的硬毛在徑向中的彈性不如圖2、4和5所示的硬毛。圖8的硬毛的根部截面具有基本定向在徑向中的根較大厚度，并且根較小厚度基本處在切向中。因?yàn)橄鄬?duì)于圖4的實(shí)施例有所增加的根較小厚度，圖8的根部截面具有比圖4的根部截面低的根較大厚度對(duì)于根較小厚度的比率。假設(shè)其他相關(guān)因素相同，相對(duì)于圖4的截面偏轉(zhuǎn)的切向分量將被減小。
本發(fā)明的硬毛可以逐漸變細(xì)到末端24處的圓形截面，如圖2所示。對(duì)于這樣一個(gè)實(shí)施例，末端截面具有都等于末端直徑的一較大厚度和較小厚度，而沒(méi)有較佳的定向。硬毛末端也可以逐漸變細(xì)到具有一不連續(xù)且具有較佳定向的末端較大厚度和末端較小厚度的一末端截面。依據(jù)硬毛的幾何形狀和期望的彈性和偏離，末端較大厚度可以平行、也可以不平行于根較大厚度。
另一個(gè)實(shí)施例示出在圖10-11中。圖10是硬毛在根部的一個(gè)截面，同時(shí)圖11是硬毛在根部和末端之間的大約中部的一個(gè)截面。該實(shí)施例的根較大厚度基本沿徑向伸展，同時(shí)根較小厚度基本沿切向伸展。該實(shí)施例的根較小厚度比圖8的實(shí)施例的根較小厚度小一些。
硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的另一較佳實(shí)施例示出在圖12-14中。如圖14所示，硬毛20被排列成多個(gè)螺旋弧形線(xiàn)或硬毛彎曲線(xiàn)且從基部12的第一側(cè)14處伸展。每個(gè)硬毛彎曲線(xiàn)都從基部12的內(nèi)邊緣17的鄰近處伸展至其外邊緣18的鄰近處。硬毛彎曲線(xiàn)中的每根硬毛20與硬毛彎曲線(xiàn)中相鄰的硬毛20等間距分隔。在一較佳實(shí)施例中，每個(gè)硬毛彎曲線(xiàn)可具有十五根硬毛，三十六個(gè)硬毛彎曲線(xiàn)圍繞基部12的第二表面14一致地分布。每個(gè)硬毛彎曲物中的硬毛沿徑向分布以提供一個(gè)基本連續(xù)和均勻的后掠形(sweep)。在一較佳實(shí)施例中，硬毛20在末端具有一個(gè)直徑大約為0.05英寸的圓形截面。
從圖12和圖13中可最好地看出，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的該實(shí)施例具有連接在基部12的第二側(cè)16上的一個(gè)加固件52。該加固件向外伸展至大約基部12的外邊緣18處。該加固件具有多個(gè)穿過(guò)該部件的開(kāi)口55。這些開(kāi)口具有楔形的壁，因此各開(kāi)口55在遠(yuǎn)離基部12的加固件52的第二側(cè)54處較寬，在鄰近基部的加固件的第一側(cè)53處較窄。在一較佳實(shí)施例中，該加固件是注射模鑄的且可以變硬。將該加固件放置在模子中以制造基部12，而后可模塑的聚合物13被注入到模子中以填充開(kāi)口55。因基部12的可模塑聚合物13的變硬，伸展進(jìn)入加固件52的楔形開(kāi)口55的基部12的各凸出物15之間有一牢固的機(jī)械連接。
在一較佳實(shí)施例中，圖12-14的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10包括具有如圖15所示的淚珠形截面的硬毛20。硬毛20具有部分圓弧形狀的向內(nèi)側(cè)30。相對(duì)向內(nèi)側(cè)30的是也為圓弧形狀的向外側(cè)32。較佳地，向內(nèi)側(cè)30的曲率半徑相對(duì)于向外側(cè)32的曲率半徑的比率至少為2∶1，更佳地至少為4∶1。第一側(cè)26和第二側(cè)28在向外和向內(nèi)側(cè)30、32之間伸展。較佳地，從向內(nèi)側(cè)到第一和第二側(cè)及從向外側(cè)到第一和第二側(cè)存在平滑過(guò)渡。如圖所示，該實(shí)施例的硬毛的較大厚度沿徑向伸展，而較小厚度相對(duì)于基部12沿切向伸展。該結(jié)構(gòu)對(duì)于偏轉(zhuǎn)的徑向分量產(chǎn)生額外的抗力，這樣的硬毛不易產(chǎn)生硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的高速轉(zhuǎn)動(dòng)所導(dǎo)致的徑向偏轉(zhuǎn)中的塑性變形。但是，如以上描述的硬毛實(shí)施例，依據(jù)對(duì)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10所需的偏轉(zhuǎn)及對(duì)其應(yīng)用的要求，較大厚度可相對(duì)于基部12定向在任何想要的角度。
圖12-14的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具較佳地具有1.0至20cm的基部直徑，盡管更小或更大的基部也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在圖示的實(shí)施例中，較佳的直徑大約為11cm?；康暮穸容^佳地為1.0mm至1.0cm。對(duì)于圖15的硬毛的一較佳實(shí)施例，在根部22處的向內(nèi)側(cè)30被一個(gè)2.0mm的圓所限定，并且根較大厚度大約為3.3mm，根較小厚度大約為2.0mm。硬毛從根部到末端大約為19mm長(zhǎng)，并且逐漸變細(xì)到大約1.3mm直徑的圓形截面。
應(yīng)當(dāng)理解到這里揭示的任何硬毛可以與揭示的任何硬毛一起使用，而且任何給定的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可以具有位于其上的不只一種類(lèi)型的硬毛。而且，硬毛20可以具有任何截面形狀，它能在不同方向提供較佳的堅(jiān)韌性，這些形狀包括但不局限于星形、半月形、四分之一月形、橢圓形、矩形、正方形、三角形、菱形或多邊形。
連接件硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10較佳地包括連接件以提供一種手段，以在使用中將硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10固定到轉(zhuǎn)動(dòng)工具和/或一支承襯墊或一支持襯墊上。連接件50較佳地與基部和硬毛模制成一體。較佳的連接件描述在美國(guó)專(zhuān)利Nos.3,562,968、3,667,170和3,270,467中。最佳的則是美國(guó)專(zhuān)利No.3,562,968揭示的適于與轉(zhuǎn)動(dòng)工具以螺紋型相嚙合的一體模制的柱螺栓，如圖1-7的實(shí)施例所示。該類(lèi)型的連接件對(duì)于圓形或盤(pán)片形的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10是較佳的。連接件50相對(duì)于基部12較佳地定向在中心以進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，并且適于將硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10固定在高速轉(zhuǎn)動(dòng)工具上，例如直角磨床。這樣的設(shè)備允許硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10圍繞位于該連接件中心且基本垂直于基部12(對(duì)于扁平、平坦的基部)的一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)。在這樣一實(shí)施例中，每根硬毛20圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)以圓形路徑移動(dòng)，同時(shí)基本平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)來(lái)定向。較佳地，依據(jù)尺寸和結(jié)構(gòu)，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10和緊固裝置50被構(gòu)制成能夠以至少100RPM轉(zhuǎn)動(dòng)，較佳地至少為5000RPM，某些較小的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具能夠達(dá)到30,000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。連接件50可用與硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的其他部分相同的材料來(lái)制造，且可選擇性地包含有研磨顆粒11。另一方案是，連接件50用不帶有研磨顆粒11的可模塑的聚合物13單獨(dú)噴注來(lái)制造。
另一方案是，連接裝置50可以包括一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具基部的直的或帶螺紋的孔或開(kāi)口，由此硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可機(jī)械地固定(例如用螺栓和螺母)在支承襯墊上。這樣的一個(gè)孔可選擇性地裝配有與基部材料不同的一嵌件(insert)。圖12-14示出了一較佳的實(shí)施例，其中連接裝置是適于安裝在一螺紋軸上的一個(gè)螺紋孔51。
使用鉤環(huán)型的連接件也處在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，例如美國(guó)專(zhuān)利No.5,077,870“用于機(jī)械緊固件的蘑菇型的鉤子帶”(梅爾比等人)所揭示的連接件，或可從明尼蘇達(dá)州的3M公司購(gòu)得的SCOTCHMATETM牌類(lèi)型的連接件。也可以使用雌性同體型(hermaphroditic)緊固件、例如可從3M公司購(gòu)得的DUAL LOCKTM牌的緊固件將硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具固定到支承襯墊上。也可以應(yīng)用相互嚙合結(jié)構(gòu)的表面，例如美國(guó)專(zhuān)利No.4,875,259“相互嚙合物品”(阿佩爾多恩)所揭示的表面。其他可使用的連接裝置包括WIPO(世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織)國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)No.US97/22893(霍姆斯等人)所揭示的那些裝置。
在此描述的任何一種連接裝置可以與在此描述的硬毛工具10的任何一個(gè)實(shí)施例一起使用。
加固裝置基部還可以包括加固裝置。加固裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例是在圖12-14所示的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的實(shí)施例中討論的加固件52。
另一方案是，或者此外，加固裝置可包括織物、無(wú)紡薄膜、網(wǎng)狀物、稀松窗簾用布(scrim)和諸如此類(lèi)的纖維加固方式，或者可包括混進(jìn)可模塑的聚合物且分布在整個(gè)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具中的單個(gè)纖維。加固裝置的目的是為了提高底板的彎曲強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。適于使用在本發(fā)明中的加固纖維的例子包括玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維、絲網(wǎng)、無(wú)機(jī)纖維、抗熱有機(jī)材料形成的纖維或陶瓷材料制造的纖維。其他有機(jī)纖維包括聚乙烯醇纖維、尼龍纖維、聚酯纖維和酚纖維。玻璃纖維可較佳地包含有偶合劑、例如硅烷偶合劑以提高熱塑材料的粘合性。纖維的長(zhǎng)度范圍是從大約0.5mm至大約50mm，較佳地為大約1mm至大約25mm，最佳地為大約1.5mm至10mm。纖維但尼爾(denier)將在25至300之間，較佳地在50至200之間。
加固裝置可包括加固層或基底以增加基部的強(qiáng)度。在加固基底中無(wú)需包括研磨顆粒，特別是如果它并不接觸工件時(shí)。加固基底可包括一可模塑的聚合物。在該情況下，加固基底可與硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10同時(shí)模制。另一方案是，加固基底可以是襯墊類(lèi)型的材料，例如聚合薄膜、優(yōu)質(zhì)聚合薄膜、布、紙張、硫化纖維、無(wú)紡層及其經(jīng)過(guò)處理的形式。在此情況下，加固基底可插入模子內(nèi)，這樣用以形成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的可模塑的聚合物可粘接到加固基底上。另一方案是，在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具模制好后，將加固基底粘接到硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10上。在一較佳實(shí)施例中，加固基底與基部12一起伸展，盡管依需要它可以更小或更大。
可模塑的聚合物可模塑的聚合物13較佳地為能夠模制、即在加熱下能夠變形以形成想要形狀的有機(jī)粘合材料?？赡Ｋ艿木酆衔锟梢允菬崴芫酆衔?、熱固聚合物或者熱塑彈性體。彈性的聚合物是較佳的。包括權(quán)利要求書(shū)在內(nèi)，在此使用的“彈性的聚合物”一詞是用來(lái)描述那些機(jī)械性能模仿自然橡膠的材料，因?yàn)樗鼈冊(cè)趶埩χ聲?huì)伸展、具有較高的抗拉強(qiáng)度、反應(yīng)較快且基本能夠返回到它們?cè)瓉?lái)的尺寸。在此使用的彈性聚合物包括熱塑彈性體和熱固彈性體。熱塑彈性體是特別較佳的。
在使用熱塑聚合物的情況下，加熱有機(jī)粘合材料至其熔化點(diǎn)之上，以使聚合物能夠流動(dòng)。這導(dǎo)致熱塑聚合物流入到模子的腔體中來(lái)形成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10。而后冷卻硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具以固化熱塑粘合材料。在使用熱固聚合物的情況下，在模制過(guò)程中有機(jī)粘合材料處在熱塑狀態(tài)，即它被加熱到熔化點(diǎn)之上后，它將流入模子空腔中以形成硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具。此后，進(jìn)一步加熱硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，在某些情況下加熱到較高溫度時(shí)，會(huì)使該有機(jī)粘合材料交聯(lián)且形成一熱固聚合物。合適的熱固聚合物的例子包括丁苯橡膠、聚亞胺酯、脲甲醛、環(huán)氧類(lèi)和酚類(lèi)物。
熱塑聚合物按照本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可包括一熱塑聚合物。合適的熱塑聚合物的例子包括聚碳酸酯、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、聚酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、聚丁烯、丙烯腈一丁二烯-苯乙烯塊狀共聚物、聚丙烯、乙縮醛聚合物、聚亞胺酯、聚酰胺及它們的混合物。簡(jiǎn)言之，本發(fā)明的較佳熱塑聚合物是那些具有高熔化溫度和良好的抗熱性能的材料。熱塑聚合物較佳地使用在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的低速應(yīng)用中，其操作過(guò)程中的應(yīng)力相當(dāng)?shù)汀？少?gòu)得的適用于本發(fā)明的熱塑聚合物包括從位于南卡羅萊納州的EMS-美國(guó)格瑞龍公司(Grilon)可得到的尼龍6.12的GrilonTMCR9共聚物；從位于特拉華州的黑蒙特(Himont)美國(guó)公司可得到的以聚丙烯為基礎(chǔ)的熱塑材料ProfaxTM和KS075；從位于德克薩斯州的殼牌化學(xué)公司可得到的以聚丁烯為基礎(chǔ)的熱塑材料DuraflexTM。
熱塑彈性體對(duì)于許多應(yīng)用，例如高速、高應(yīng)力的應(yīng)用中，可模塑的聚合物較佳地為熱塑彈性體或者包含熱塑彈性體。熱塑彈性體(簡(jiǎn)稱(chēng)“TPE”)被定義和評(píng)述在熱塑彈性體概論(Thermoplastic Elastomers.A Comprehensive Review)中，由N.R.萊格、G.霍爾登和H.E.施羅德編輯，漢澤爾出版商，紐約，1987(在此引述為“萊格等人”)。熱塑彈性體(在此使用的)通常為一低當(dāng)量的多功能單體和一高當(dāng)量的多功能單體的反應(yīng)產(chǎn)品，其中，低當(dāng)量多功能單體具有至多大約兩種功能和至多大約300當(dāng)量，并能在聚合時(shí)形成一較硬部分(以及與其他較硬部分、結(jié)晶的較硬區(qū)域或范圍相連)，高當(dāng)量多功能單體具有至少大約兩種功能和至少大約350的當(dāng)量，并能在聚合時(shí)產(chǎn)生與較硬區(qū)域和范圍相連的柔軟、彈性鏈。
“熱塑彈性體”不同于“熱塑材料”和“彈性體”(用于模仿自然橡膠的物質(zhì)的通用詞語(yǔ)，它們?cè)趶埩ο律煺?、具有高抗張?qiáng)度、可快速縮回、并基本能夠恢復(fù)到其初始尺寸。)，因?yàn)闊崴軓椥泽w在被加熱至較硬區(qū)域的熔化溫度之上時(shí)形成了均勻的熔化，這可通過(guò)注射模塑、擠壓、吹模塑法等諸如此類(lèi)的熱塑技術(shù)(而不象彈性體)來(lái)進(jìn)行。隨之的冷卻又導(dǎo)致了堅(jiān)硬和柔軟區(qū)域的離析(segregation)，這產(chǎn)生了具有彈性性能的材料。但是，這不會(huì)發(fā)生在熱塑材料中。熱塑彈性體結(jié)合了熱塑材料的成型性能(當(dāng)熔化時(shí))且?guī)в衅胀峁滔鹉z的功能和性能(當(dāng)處在它們的非熔化狀態(tài)時(shí))，這在本技術(shù)領(lǐng)域中描述為離聚的、鏈段的或鏈段的離聚熱塑彈性體。鏈段的形態(tài)包括參與形成結(jié)晶的較硬區(qū)域的“硬鏈段”，各結(jié)晶的較硬區(qū)域通過(guò)“柔軟”、細(xì)長(zhǎng)、彈性的聚合鏈連接在一起。較硬區(qū)域具有高于柔軟聚合鏈的熔化溫度的熔化或離解溫度。
可購(gòu)得的熱塑彈性體包括鏈段的聚酯熱塑彈性體、鏈段的聚亞胺酯熱塑彈性體、鏈段的聚酰胺熱塑彈性體、熱塑彈性體和熱塑聚合物的混合物和離聚的熱塑彈性體。
在此使用的“鏈段的熱塑彈性體”是指熱塑彈性體的子類(lèi)，該熱塑彈性體是以一高當(dāng)量多功能單體和一低當(dāng)量多功能單體的反應(yīng)產(chǎn)品的聚合物為基礎(chǔ)的。鏈段的熱塑彈性體較佳地為具有平均至少大約兩種功能和至少大約350當(dāng)量的一高當(dāng)量多功能單體和具有平均至少大約兩種功能和小于大約300當(dāng)量的一低當(dāng)量多功能單體的濃縮反應(yīng)產(chǎn)品。高當(dāng)量多功能單體能夠在聚合時(shí)形成一柔軟鏈段，低當(dāng)量多功能單體能夠在聚合時(shí)形成一堅(jiān)硬鏈段?？墒褂迷诒景l(fā)明中的鏈段熱塑彈性體包括聚酯TPEs、聚亞胺酯TPEs、聚酰胺TPEs、硅氧烷彈性體/聚酰亞胺塊狀共聚TPEs，合適地選擇低和高當(dāng)量多功能單體來(lái)制造各個(gè)TPE。
鏈段的TPEs較佳地包括“鏈補(bǔ)充劑”(“chain extenders”)、具有2至8種氫活性功能的低分子量(典型地具有小于300的當(dāng)量)化合物，這些在TPE領(lǐng)域中是已知的。特別較佳的例子包括乙二胺和1、4-丁二醇。
“離聚的熱塑彈性體”是指以離子聚合物(離聚物)為基礎(chǔ)的熱塑彈性體的子類(lèi)。離聚的熱塑彈性體由在多個(gè)位置通過(guò)離子締合或簇(cluster)連接在一起的兩個(gè)或更多的彈性聚合鏈組成。離聚物典型地通過(guò)一功能單體與—烯屬的未飽和單體的共聚作用或一預(yù)聚物的直接官能作用來(lái)制備的。羧基功能的離聚物通過(guò)自由基共聚以丙烯酸或異丁烯酸和乙烯、苯乙烯和類(lèi)似共聚用單體的直接共聚作用來(lái)獲得。所得到的共聚物一般為游離酸，可用金屬氫氧化物、金屬醋酸鹽或類(lèi)似的鹽類(lèi)將它中和至想要的程度。離聚物的歷史和相關(guān)專(zhuān)利的討論提供在萊格等人的第231-243頁(yè)中。
在此使用的“熱塑聚合物”或“TP”比一般的定義“在壓力和加熱的作用下會(huì)軟化和流動(dòng)的材料”具有更為局限的涵義。很容易理解到TPEs符合TP的一般定義，因?yàn)門(mén)PEs在壓力和加熱的作用下也將會(huì)流動(dòng)。為了本發(fā)明的目的有必要對(duì)“熱塑”進(jìn)行更具體的定義。在此使用的“熱塑”是指在壓力和加熱的作用下會(huì)流動(dòng)、但當(dāng)降到其熔化溫度之下時(shí)不具有彈性體的彈性性能的材料。
TPE和TP材料的混合物也在本發(fā)明范圍之內(nèi)，它使得本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的制造機(jī)械性能中可有更大的彈性。
可購(gòu)得且較佳的鏈段聚酯包括“HytrelTM”牌子的已知的那些產(chǎn)品，例如從位于特拉華州威明頓(Wilmington)的E.I.紐莫斯杜邦公司(E.I.Du Pont deNemours and Company，Inc.)可得到的“HytrelTM4056”、“HytrelTM5526”、“HytrelTM5556”、“HytrelTM6356”、“HytrelTM7246”和“HytrelTM8238”，最佳的則包括“HytrelTM5526”、“HytrelTM5556”和“HytrelTM6356”?？傻玫健癛iteflex”牌子的熱塑聚酯的類(lèi)似系列(豪斯特賽拉尼斯公司)(HoechstCelanese Corporation)。還可以使用的聚酯TPEs包括以下品牌的已知的那些產(chǎn)品位于田納西州金斯普特(kingsport)的東方人化學(xué)產(chǎn)品公司(EastmanChemical Products，Inc.)的“Ecdel”、位于馬薩諸塞州皮茲費(fèi)德(Pittsfield)的通用電氣公司的“Lomad”、DSM工程塑料(Engineered Plastics)的“Arnitel”和杜邦(Du Pont)的“Bexloy”。可使用的聚酯TPEs還包括從位于賓西法尼亞州?？怂诡D(Exton)的LNP工程塑料(Engineering Plastics)可得到的“Lubricomp”，并且可購(gòu)得要加入的潤(rùn)滑劑、玻璃纖維增強(qiáng)劑、碳纖維增強(qiáng)劑。
可購(gòu)得且較佳的鏈段聚酰胺包括“Pebax”和“Rilsan”牌子的已知的那些產(chǎn)品，兩者都可以從位于新澤西峽谷石(Glen Rock)的阿托姆(Atochem)公司得到。
可購(gòu)得且較佳的鏈段聚亞胺酯包括可從位于俄亥俄州克來(lái)蕪蘭德(Cleveland)的B.F.好富(Goodrich)得到的“Estane”牌子的已知的那些產(chǎn)品。其他較佳的鏈段聚亞胺酯包括可從位于密歇根州梅得蘭德(Midland)的道康寧公司(Dow Corning Company)得到的“Pellethane”和“Isoplast”牌子的已知產(chǎn)品、莫頓聚硫橡膠公司莫頓化學(xué)分部(Morton Chemical Division，Morton Thiokol，Inc.)的“Morthane”牌子的已知產(chǎn)品和位于密歇根州懷亞特(Wyandotte)的BASF公司的“Elastollan”牌子的已知產(chǎn)品。
熱塑彈性體在美國(guó)專(zhuān)利No.5,443,906“有研磨填料的熱塑彈性體組成的研磨細(xì)絲、其制造方法、混入該細(xì)絲的物品及使用該物品的方法”中有進(jìn)一步的描述。
研磨顆粒在具有可選擇的研磨顆粒的實(shí)施例中，研磨顆粒11的的顆粒尺寸在大約0.1至1500微米之間，通常在大約1至1000微米，較佳地在50至500微米之間。可選擇的研磨顆?？梢允怯袡C(jī)或無(wú)機(jī)的。
研磨顆粒的例子包括熔凝的(fused)氧化鋁、陶瓷氧化鋁、熱處理的氧化鋁、碳化硅、二溴化鈦(titanium diboride)、氧化鋁、氧化鋯、金剛石、碳化硼、二氧化鈰、硅酸鋁、立方氮化硼、石榴石和硅石。較佳的熔凝氧化鋁包括可購(gòu)得的經(jīng)位于紐約特納完達(dá)(Tonawanda)的?？怂过?Exolon)ESK公司或位于馬薩諸塞州的華盛頓電解礦石公司(Washington Mills Electro MineralsCorp.)預(yù)處理的那些。研磨顆粒的其他例子還包括實(shí)心玻璃球、中空玻璃球、碳酸鈣、聚合氣泡(polymeric bubbles)、硅酸鹽、三水合鋁(aluminum trihydrate)和富鋁紅柱石。較佳的陶瓷氧化鋁研磨顆粒包括描述在美國(guó)專(zhuān)利Nos.4,314,827、4,623,364、4,744,802、4,770,671、4,881,951、4,964,883、5011,508和5,164,348中的那些。較佳的α氧化鋁-基(aluminum-based)陶瓷研磨顆粒包括α氧化鋁和稀土氧化物，這包括可從位于明尼蘇達(dá)州的3M公司購(gòu)得的CubitronTM牌的那些產(chǎn)品。還適于使用在本發(fā)明中的是成型的研磨顆粒，例如揭示在美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,009,676、5，185,012、5,224,477和5,372,620中的那些。只要可選擇的研磨顆粒能夠與粘合劑相結(jié)合使得硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10可精整一工件表面，它可以是任何顆粒材料(無(wú)機(jī)或有機(jī))。研磨材料的選擇將部分地依據(jù)應(yīng)用的要求。例如，為了除去交通工具上的油漆，有時(shí)省去硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10上的研磨顆粒是較佳的。當(dāng)除去油漆時(shí)為了不損傷油漆之下的表面，有時(shí)使用一相對(duì)柔軟的研磨顆粒是較佳的。另外，為了除去金屬表面上的毛刺，使用一較硬的研磨顆粒例如氧化鋁是較佳的。在包含了可選擇的研磨顆粒的那些實(shí)施例中本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可以具有兩種或多種類(lèi)型和/或尺寸的研磨顆粒。
在此使用的研磨顆粒一詞還包括結(jié)合在一起以形成一研磨塊狀物的單個(gè)研磨顆粒。研磨塊狀物進(jìn)一步描述在美國(guó)專(zhuān)利Nos.4,311,489、4,652,275和4,799,939中。本發(fā)明的研磨顆粒還可以包含有一表面涂層。已知表面涂層可提高研磨顆粒和研磨物品中的粘合劑之間的粘附性。這樣的表面涂層描述在美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,011,508、1,910,444、3,041,156、5,009,675、4,997,461、5,213,591和5,042,991中。在某些情況下，涂層的增加提高了研磨顆粒的磨光和/或加工性能。
適用于本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具中的有機(jī)研磨顆粒較佳地由熱塑聚合物和/或熱固聚合物來(lái)形成。有機(jī)顆粒還可以用自然有機(jī)材料例如胡桃殼、小麥淀粉等來(lái)制造。可使用在本發(fā)明中的有機(jī)研磨顆?？梢允菃蝹€(gè)顆?；騿蝹€(gè)顆粒的塊狀物。塊狀物可包括多個(gè)通過(guò)粘合劑粘結(jié)在一起的有機(jī)研磨顆粒以形成一成型塊。
當(dāng)在本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具中使用了有機(jī)研磨顆粒時(shí)，顆粒在可模塑的聚合物中較佳地占據(jù)一定的重量百分比(每可模塑的聚合物和有機(jī)研磨顆粒的總重量)，其范圍是從大約0.1至大約80重量百分比，更佳的是從大約3至大約60的重量百分比。重量比例部分取決于具體的磨光或硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的應(yīng)用要求。
混入可模塑的聚合物的有機(jī)研磨顆粒的尺寸取決于硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具應(yīng)用的要求。對(duì)于需要切割或粗糙研磨的應(yīng)用，較大的有機(jī)研磨顆粒是較佳的，而具有較小尺寸的顆粒對(duì)于精整應(yīng)用是較佳的。較佳地，顆粒的平均直徑不大于硬毛直徑的大約1/2，更佳地不大于硬毛直徑的大約1/3。
有機(jī)研磨顆粒較佳地具有從大約0.01至500微米的平均顆粒尺寸，顆粒尺寸典型地處在大約0.1至250微米之間，較佳地處在大約1至150微米之間，更佳地處在大約5至100微米之間，并且最佳地處在大約5至75微米之間。平均顆粒尺寸典型地以最長(zhǎng)尺寸測(cè)量。
有機(jī)研磨顆?？删哂腥魏尉_的形狀或者可以是規(guī)則或隨意的形狀。這種三維形狀包括金字塔形、圓柱形、圓錐形、半球形、塊狀、立方體、多邊形等等。另一方案是，有機(jī)研磨顆?？梢韵鄬?duì)平坦且具有菱形、十字形、圓形、三角形、矩形、正方形、橢圓形、八邊形、五邊形、六邊形、多邊形等諸如此類(lèi)的截面形狀。
有機(jī)研磨顆粒的表面(它們的表面的一部分或整個(gè)表面)可用偶合劑進(jìn)行處理以提高粘合性和/或在已熔化的可模塑聚合物中的可省約性。有機(jī)研磨顆粒不需要均勻地分布在硬化的混合物中，但均勻的分布可提供更為一致的研磨特性。
有機(jī)研磨顆粒可由熱塑材料形成，例如聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚酯、氯化聚乙烯、異丁烯酸、異丁烯酸甲酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯塊狀共聚物、聚丙烯、乙縮醛聚合物、聚亞胺酯、聚酰胺及它們的混合物。簡(jiǎn)言之，本發(fā)明的較佳熱塑聚合物是具有高熔化溫度例如大于200℃、更佳地大于300℃或具有良好抗熱性能的那些聚合物。有機(jī)研磨顆粒應(yīng)具有高于可模塑聚合物的熔化或軟化點(diǎn)，因此有機(jī)顆?；静粫?huì)受制造過(guò)程的影響。有機(jī)顆粒在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具成型過(guò)程中應(yīng)能夠保持基本的顆粒狀態(tài)，因此應(yīng)適當(dāng)選擇以使在制造過(guò)程中基本不會(huì)熔化或軟化。在一較佳實(shí)施例中，選擇的有機(jī)顆粒能夠提供比可模塑的聚合物更大的研磨性能，外殼和芯部都是這樣，如果有的話(huà)。以此方式，有機(jī)研磨顆粒將起到想要的表面精整作用，例如從工件上除去其他材料或提供一良好的表面磨光，同時(shí)可模塑的聚合物在操作中被磨損時(shí)可以連續(xù)地給工件表面呈現(xiàn)新鮮的有機(jī)研磨顆粒。
有多種方法來(lái)形成熱塑研磨顆粒。一種方法是將熱塑聚合物擠壓成細(xì)長(zhǎng)的段，然后將這些段切成想要的長(zhǎng)度。另一方法是，可將熱塑聚合物模制成想要的形狀和顆粒尺寸。模制過(guò)程可以是壓縮模制或注模。
有機(jī)研磨顆粒可以由熱固聚合物來(lái)形成。熱固聚合物可由以下材料形成酚醛樹(shù)脂、氨基塑料樹(shù)脂、聚氨基樹(shù)脂(urethane resins)、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸異氰樹(shù)脂(acrylated isocyanurate resins)、脲甲醛樹(shù)脂、異氰樹(shù)脂、丙烯酸聚氨酯樹(shù)脂(acrylated urethane resins)、蜜胺甲醛樹(shù)脂、丙烯酸環(huán)氧樹(shù)脂及它們的混合物。酚醛基的研磨顆粒是一較佳的研磨顆粒。有兩種類(lèi)型的酚醛樹(shù)脂，即可熔酚醛樹(shù)脂(resole)和酚醛清漆?？扇鄯尤?shù)脂具有大于或等于一比一、典型地在1.5∶1.0至3.0∶1.0之間的甲醛對(duì)酚醛的摩爾比。酚醛清漆樹(shù)脂具有小于一比一的甲醛對(duì)酚醛的摩爾比。可購(gòu)得的酚醛樹(shù)脂的例子包括所知的以下品牌位于新澤西州伯靈頓(Burlington)的西方化學(xué)公司(Occidental Chemicals Co.)的“Durez”和“Varcum”牌、孟山多(Monsanto)的“Resinox”、位于俄亥俄州哥倫布的埃斯蘭德化學(xué)公司(Ashland ChemicalCo.)的“Aerofene”和“Arotap”牌。這些酚醛樹(shù)脂被處理成熱固聚合物。然后將所得到的熱固聚合物壓碎成想要的顆粒尺寸和顆粒尺寸分布。在另一方法中，熱固有機(jī)研磨顆?？砂凑彰绹?guó)專(zhuān)利No.5,500,273“精確成型的顆粒及其制造方法”(“Precisely Shaped Particles and Method of Making Same”)(霍姆斯等人)(Holmes et al.)所揭示的方法來(lái)制造。有機(jī)研磨顆?？梢允菬崴芫酆衔锖蜔峁叹酆衔锏幕旌衔?。
一較佳的有機(jī)研磨顆粒是一金屬和模子清潔用塑料噴丸(blast)介質(zhì)，它以“MC”噴丸的品牌可從位于印第安那州的南班德(South Bend)的邁克西噴丸公司(Maxi Blast Inc.)購(gòu)得，它可帶有防靜電涂層，但是較佳地未經(jīng)處理?！癕C”介質(zhì)是99％的蜜胺甲醛纖維素(mlamine formaldehyde cellulosate)，一氨基熱固塑料。
有機(jī)研磨顆粒的平均努氏硬度一般小于大約80KNH，較佳地小于大約65KNH。
沿著有機(jī)研磨顆?；烊霟o(wú)機(jī)基的研磨顆粒也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些無(wú)機(jī)研磨顆粒典型地具有大約0.01至500微米的顆粒尺寸，通常是在大約1至150微米之間。在某些情況下，無(wú)機(jī)研磨顆?；蛘咻^佳地具有與有機(jī)研磨顆粒相同的尺寸，或者比有機(jī)研磨顆粒小。研磨顆粒較佳地具有至少為7、更佳地大于9的莫氏硬度。例如，硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可包括10％至90％重量的可模塑聚合物，10％至90％重量的有機(jī)研磨顆粒和0至49％重量的無(wú)機(jī)研磨顆粒。
當(dāng)具有研磨顆粒時(shí)，可選擇的研磨顆粒11較佳地為顆粒和可模塑聚合物的混合物重量的大約5％至60％，更佳地為大約30％至40％，盡管更多或更少都可以按照需要來(lái)使用。
添加劑可模塑的聚合物13還可以包括可選擇的添加劑，例如填料(包括助磨劑)、纖維、抗靜電劑、抗氧化劑、操作助劑、紫外線(xiàn)穩(wěn)定劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑、濕潤(rùn)劑、表面活性劑、色素、染料、偶合劑、增塑劑和懸浮劑。選擇這些材料的用量以提供需要的性能。
潤(rùn)滑劑對(duì)于某些精整應(yīng)用，可模塑的聚合物13較佳地包括潤(rùn)滑劑。可模塑聚合物13中潤(rùn)滑劑的存在減小了接觸工件表面的硬毛的摩擦。這減小了精整工件時(shí)所產(chǎn)生的熱量。過(guò)多的熱量可能會(huì)導(dǎo)致硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具將殘留物遺留在工件表面上或者另外會(huì)傷害工件。合適的潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鋰、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、雙乙烯硬脂酸胺(ethylene bis stearamide)、石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯(PTFE)和例如可與熱塑材料和熱塑彈性體一起使用的硅氧烷化合物。
描述在WIPO國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)物No.WO96/33841題目為“具有包括聚硅氧烷粘結(jié)系統(tǒng)的研磨物品”(巴伯)中的一較佳硅氧烷材料的例子是分子式為(A)的一高分子量的聚硅氧烷

其中R、R′、R1、R2、R3、R4、R5和R6可以相同或不同，且可以是烷基、乙烯基、氯烷基(chloroalkyl)、氨烷基、環(huán)氧基、氟烷基、氯基、氟基或羥基，n是500或更大，較佳地為1000或更大，更佳地為1000至20000，且最佳地為1000至15000。
另一個(gè)較佳的聚硅氧烷是分子式為(B)的一聚二甲基硅氧烷

其中R和R′可以相同或不同，且可以是烷基、乙烯基、氯烷基(chloroalkyl)、氨烷基、環(huán)氧基、氟烷基、氯基、氟基或羥基，n是500或更大，較佳地為1000或更大，更佳地為1000至20000，且最佳地為1000至15000。
聚硅氧烷可以多種不同形式得到，例如它本身的化合物或濃縮物。聚硅氧烷可復(fù)合成的聚合物的例子包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚乙縮醛(polyacetal)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚酯彈性體，所有這些都可購(gòu)得。硅氧烷改進(jìn)的HytrelTM可作為BY27-010(或MB50-010)購(gòu)得，硅氧烷改進(jìn)的尼龍6,6可作為BY27-005(或MB50-005)購(gòu)得，兩者都可從位于密歇根州梅得蘭德的道康寧公司得到。典型地，可購(gòu)得的濃縮物可包含40％至50％的重量的聚硅氧烷，但是，任何重量百分比對(duì)于本發(fā)明的目的都是可接受的，只要能夠得到最終產(chǎn)品中的想要的重量百分比。潤(rùn)滑劑較佳地在可模塑的聚合物13中占有至多20％的重量(排除研磨顆粒部分)，較佳地為1％至10％，盡管可按照意愿使用更多或更少。
偶合劑可模塑的聚合物13可具有偶合劑以提高粘合劑和可選擇的研磨顆粒之間的粘合，這在本領(lǐng)域中是已知的。適用于本發(fā)明的這樣的偶合劑的例子包括有機(jī)硅烷、鋁酸鋯和鈦酸酯。研磨顆粒11在與可模塑聚合物處在一起之前可先用偶合劑進(jìn)行預(yù)處理。另一方案是，可將偶合劑直接加到可模塑聚合物13中。
填料可模塑的聚合物13可具有本領(lǐng)域中已知的填料。對(duì)于本發(fā)明可使用的填料的例子包括；金屬碳酸鹽(例如碳酸鈣(白堊、方解石、泥灰?guī)r、石灰華、大理石和石灰石)、碳酸鎂鈣、碳酸鈉和碳酸鎂)、二氧化硅(例如石英、玻璃珠、玻璃小孔和玻璃纖維)、硅酸鹽(例如滑石、粘土(蒙脫石)、長(zhǎng)石、云母、硅酸鈣、偏硅酸鈣、硅鋁酸鈉、硅酸鈉)、金屬硫酸鹽(例如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈉、硫酸鈉鋁和硫酸鋁)、石膏、蛭石、木粉、三水合鋁、炭黑、金屬氧化物(例如氧化鈣(石灰)、氧化鋁、二氧化鈦)和金屬亞硫酸鹽(例如亞硫酸鈣)。填料可在有研磨顆粒或無(wú)研磨顆粒下使用。
助磨劑可模塑的聚合物可包含有助磨劑。在此所說(shuō)的助磨劑是顆粒材料，該顆粒材料的增加能夠在導(dǎo)致性能提高的研磨的化學(xué)和物理過(guò)程中起到顯著的作用。具體說(shuō)，在本領(lǐng)域中確信助磨劑將會(huì)1)減小研磨顆粒和被研磨的工件之間的摩擦，2)防止研磨顆粒“成帽形”(“capping”)，即防止金屬顆粒熔接在研磨顆粒的頂部或在工件上變形，3)減小研磨顆粒和工件之間的接觸面溫度，或者4)減小研磨力。助磨劑的化學(xué)制品的例子包括蠟、有機(jī)鹵化物、鹵化鹽類(lèi)和金屬及它們的合金。一般有機(jī)鹵化物在研磨過(guò)程中會(huì)被破壞而釋放出氫鹵酸或氣態(tài)的鹵化物。這種材料的例子包括諸如四氯萘(tetrachloronaphthalene)、五氯萘(pentachloronaphthalene)這樣的氯化的蠟以及聚氯乙烯。鹵化鹽的例子包括氯化鈉、鉀冰晶石(potassium cryolite)、鈉冰晶石(sodium cryolite)、銨冰晶石(ammonium cryolite)、四氟硼酸鉀、四氟硼酸鈉、氟化硅、氯化鉀、氯化鎂。金屬的例子包括錫、鉛、鉍、鈷、銻、鎘、鐵和鈦。其他各種助磨劑包括硫磺、有機(jī)硫化物、石墨和金屬硫化物。
注模本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具是較佳地注模的。模子包含有與想要的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的輪廓相反的空腔。因此模子的設(shè)計(jì)必需考慮到包括基部12、硬毛20和可選擇的連接件50的尺寸和結(jié)構(gòu)的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)。制造模子的較佳方法包括金屬絲電火花加工(wire electron discharge machining)(“EDM”)和浸入式電火花加工(plunge EDM)。
注模技術(shù)在本領(lǐng)域中是已知的。按照本發(fā)明的方法用以制造硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的注塑設(shè)備60示出在圖16中。較佳地通過(guò)加熱干燥后，包括可模塑的聚合物13、如果需要還包括可選擇的研磨顆粒11的小球(pellet)的混合物被放置在漏斗62中。該漏斗將可模塑的聚合物或可模塑的聚合物/研磨顆粒的混合物送入通常包括位于一圓筒68內(nèi)的一螺桿66的螺桿注射器64的第一側(cè)或后側(cè)70中。相反一側(cè)，或螺桿注射器64的前側(cè)72包括供軟化的材料通過(guò)以進(jìn)入模子76a、76b的一個(gè)噴嘴74。加熱注射器64的圓筒68以熔化該材料，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿66沿噴嘴74的方向推進(jìn)該材料。而后螺桿66沿方向B直線(xiàn)向前運(yùn)動(dòng)以在所需壓力之下將軟化材料“注射”到模子76a、76b中。在螺桿的前端和噴嘴之間一般保留有一個(gè)間隙，以給沒(méi)有噴注到模子中的軟化材料提供一個(gè)“緩沖”區(qū)域。
上述的小球可較佳地按照以下方法制造。可模塑的聚合物13可加熱到其熔化點(diǎn)之上，如果想要研磨顆粒11的話(huà)，然后將其混入。而后將所得的混合物形成連續(xù)的細(xì)條，冷卻細(xì)條來(lái)固化可模塑的聚合物以在本領(lǐng)域已知的合適設(shè)備上使其成為顆粒狀。同樣地，可模塑聚合物13的潤(rùn)滑劑和/或其他添加劑可包括在小球的成型過(guò)程中。包括可模塑的聚合物13、如果需要的話(huà)還包括研磨顆粒11和任何其他所需的潤(rùn)滑劑或其他添加劑的小球而后被放置到漏斗62中，如上述一樣地被送入到螺桿注射器64中。另一方案是，如果需要，可以將可選擇的研磨顆粒11混入到可模塑聚合物13的小球形式中且將此裝載到漏斗中。這樣的替換方法有助于將設(shè)備磨損減小到最小，如果將研磨顆?；烊氲叫∏蛑袝r(shí)，用來(lái)形成聚合材料小球的設(shè)備將會(huì)受到磨損。如果可模塑的聚合物13能夠進(jìn)行較少的加熱周期，該替換方法還可以得到更為堅(jiān)固的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10。同樣地，可模塑聚合物13的潤(rùn)滑劑和/或其他添加劑可在裝載到漏斗中之前混入。
硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具注模的條件是由所使用的注射模子、硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的結(jié)構(gòu)、可模塑聚合物13的組份及可選擇的研磨顆粒11決定的。在一較佳方法中，首先將可模塑的聚合物13加熱至80至120℃之間，較佳地在90至110℃之間以進(jìn)行干燥，而后被放置在漏斗62內(nèi)，靠重力進(jìn)入到螺桿進(jìn)料區(qū)域中。螺桿注射器的圓筒溫度較佳地在大約200至250℃之間，更佳地在大約220至245℃之間。模子的溫度較佳地在大約50至150℃之間，更佳地在100至140℃之間。周期時(shí)間(從將混合物引入到螺桿注射器中至打開(kāi)模子以取出模制的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的時(shí)間)較佳地在0.5至180秒之間，更佳地在5至60秒之間。注射壓力較佳地在大約690至6900千帕(100至1000磅/英寸2)之間，更佳地在大約2070至4830千帕(300至700磅/英寸2)之間。
注模的周期將取決于材料組份和硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)。在一較佳實(shí)施例中，可模塑的聚合物和研磨顆粒在整個(gè)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具中是基本上同一材質(zhì)的。在這樣一實(shí)施例中，可將可模塑的聚合物13和研磨顆粒11的混合物一次引入或注射進(jìn)模腔以模制包括基部12、硬毛20、如果存在還包括有連接件50的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10。另一方案是，硬毛20包含有研磨顆粒11，但是基部12則不含有。在這樣一實(shí)施例中，材料將分兩次引入或注射。第一次引入包含有可模塑聚合物13和研磨顆粒11的混合物以基本注滿(mǎn)模子的硬毛部分。第二次引入包含不帶有研磨顆粒的可模塑聚合物(與第一次引入的可模塑聚合物可以相同或不同)以基本注滿(mǎn)模子的基部和連接件部分。相同地，基部12和硬毛20可包含有研磨顆粒，但連接件50不含有。在該結(jié)構(gòu)中將會(huì)有材料的兩次引入或注入。第一次引入包含可模塑聚合物13和研磨顆粒11的混合物以注滿(mǎn)模子的硬毛和基部部分。第二次引入僅包含有可模塑的聚合物(與第一次引入的可模塑聚合物可以相同或不同)以基本注滿(mǎn)模子的連接件部分。如果需要，也可以使用多次的注射以改變硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具不同部分的色彩。也可以應(yīng)用三次或更多次的注射，例如硬毛、基部和連接件各為一次。注模以后，快速冷卻模子以固化可模塑的聚合物。而后將兩模子半體76a和76b分開(kāi)以取出模制的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10。
較佳地，一推出裝置80設(shè)置在模子76a、76b注入部分的相反一側(cè)以將固化的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10推出模子。如圖17所示，推出釘82較佳地位于對(duì)應(yīng)硬毛20的每個(gè)模子腔體78中。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具充分冷卻且模子部分76a移開(kāi)后，推出釘82的末端84被驅(qū)動(dòng)以頂著硬毛的末端24沿方向C向著基部12運(yùn)動(dòng)，由此從它們的各個(gè)腔體中推出硬毛20。在一較佳實(shí)施例中，推出釘82的末端84在腔體中的位置是可變的，從而改變模子腔體78的深度以能夠模制較長(zhǎng)或較短的硬毛20。這可通過(guò)改變推出器80相對(duì)于模子部分76b的位置或通過(guò)改變推出器80上的推出釘82的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行。
精整表面的方法如上面的討論，按照本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具用來(lái)精整一個(gè)表面除去工件表面上的一部分；使工件產(chǎn)生一表面拋光；清潔一工件表面，包括除去油漆或其他涂層、填料、銹蝕或其他外部材料；或者以上的某些結(jié)合。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10通過(guò)連接件固定在一動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)工具上，且特別適于與本領(lǐng)域中已知的角向動(dòng)力工具(right angle power tools)一起使用?？墒褂冒凑毡景l(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的一個(gè)合適的動(dòng)力工具是模式為T(mén)A 180 RG4、速率為18000rpm和0.70hp的英格索蘭(Ingersoll-Rand)旋風(fēng)式系列角向磨床。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10可通過(guò)它本身安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力工具上，或在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具之后應(yīng)用一支承襯板，這在本領(lǐng)域中是已知的。一合適的支承襯板布置公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利No.3,562,968(約翰遜等人)中。
工件可以是任何類(lèi)型的材料，例如金屬、金屬合金、稀有金屬合金、陶瓷、玻璃、木頭、類(lèi)似木質(zhì)的材料、復(fù)合物、油漆過(guò)的表面、塑料、加固的塑料、石頭及它們的混合物。工件可以是平坦的或具有一形狀或輪廓。工件的例子包括玻璃或塑料的眼鏡片、其他類(lèi)型的玻璃或塑料鏡頭、電視顯象管、金屬或其他汽車(chē)部件、碎料板(particle board)、凸輪軸、曲軸、家具、渦輪葉、包括飛行器和汽車(chē)的油漆件等等。
依據(jù)應(yīng)用，與硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具一起應(yīng)用的力大約為0.1kg至100kg。典型地，該力大約為0.5至50kg。依據(jù)應(yīng)用，在硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的使用過(guò)程中還可以存在一液體。這可以是水和/或包括潤(rùn)滑劑、油、乳化的有機(jī)化合物、潤(rùn)切液、肥皂液或此類(lèi)液體的有機(jī)化合物。這些液體可以包括消泡劑、脫脂劑、防銹劑等諸如此類(lèi)的添加劑。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可相對(duì)于工件以任何需要的運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)，例如轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)。在某些應(yīng)用中，擺動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng)提供了更佳的表面拋光。
圖1-11的實(shí)施例特別適于精整兩面或三面角落的內(nèi)部表面。例如，可使用硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具來(lái)精整在一內(nèi)部角落將兩或三塊板連接在一起的一焊道。能夠以足夠的速度和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具10的任何動(dòng)力工具都可使用在本申請(qǐng)中。一個(gè)非局限性的例子是一帶有1/4英寸夾頭、能夠以18000rpm轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力研磨型號(hào)50999直軸模子磨床(Dynabrade model 50999 Straight Shaft DieGrinder)。
模制的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的材料、制造方法、使用方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)一步公開(kāi)在約翰遜等人的美國(guó)專(zhuān)利No.5,679067和WIPO國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)物No.WO96/33638中。
全部組份以重量比率或重量百分比來(lái)表示，除非指明用其他方式表示。可模塑聚合物的成份的百分比組成是以排除研磨顆粒的可模塑聚合物的成份的混合物為100％作基礎(chǔ)來(lái)表示的。研磨材料是通過(guò)研磨顆粒的百分比組成以包括研磨顆粒的可模塑聚合物的成份的混合物為100％作基礎(chǔ)來(lái)表示的。
本發(fā)明已通過(guò)參考它的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述。以上詳盡的描述和例子只是為了理解的清楚，不應(yīng)理解出非必要的限制。不離開(kāi)本發(fā)明的范圍在描述的實(shí)施例中可進(jìn)行的多種變化，這對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。例如，按照本發(fā)明的硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可設(shè)置有在操作中將諸如冷卻劑、潤(rùn)滑劑和清洗液引入到工件的裝置，這在本領(lǐng)域中是已知的，例如通過(guò)底板或硬毛的貫穿開(kāi)口。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限制于在此描述的具體細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)，而應(yīng)由權(quán)利要求書(shū)的語(yǔ)言所描述的結(jié)構(gòu)及這些結(jié)構(gòu)的等同體來(lái)決定。
權(quán)利要求
1.一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，它包括具有一第一側(cè)、一第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的基部；以及從所述基部的所述第一側(cè)伸展的硬毛的陣列，其中每一根所述硬毛都具有鄰接所述基部的一根部和與所述根部相對(duì)的一末端，并且其中所述硬毛包括一彈性聚合物；其中所述硬毛的陣列界定了處在所述硬毛的所述根部的一陣列根部外直徑和處在所述硬毛的所述末端的一陣列末端外直徑，并且其中所述陣列根部外直徑相對(duì)于所述陣列末端外直徑的比率至少為2∶1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述陣列是圓形的，所述根部和末端外直徑與所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為同心。
3.如權(quán)利要求1所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛具有一根部截面和一末端截面；所述根部截面具有一根部較大厚度和一根部較小厚度，其中所述根部較大厚度相對(duì)于所述根部較小厚度的比率至少為2∶1；以及所述根部較大厚度相對(duì)于從所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至所述根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°的角度。
4.如權(quán)利要求3所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛具有從所述根部至所述末端的硬毛長(zhǎng)度，其中所述硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于所述根部較小厚度的比率至少為5∶1。
5.如權(quán)利要求4所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛被構(gòu)制成所述硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以1000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)可致使所述硬毛偏轉(zhuǎn)成所述陣列末端外直徑相對(duì)于所述陣列根部外直徑的比率至少為1∶1。
6.如權(quán)利要求4所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛被構(gòu)制成依據(jù)所述硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以足夠高的速率轉(zhuǎn)動(dòng)可致使所述硬毛偏轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述陣列末端外直徑至少是停轉(zhuǎn)時(shí)的所述陣列末端外直徑的兩倍，在所述末端偏轉(zhuǎn)的切向分量大于在所述末端偏轉(zhuǎn)的徑向分量。
7.一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，它包括具有一第一側(cè)、一第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一個(gè)基部；并且多個(gè)硬毛從所述基部的所述第一側(cè)伸展，其中所述硬毛包括一可模塑的聚合物；其中每根所述硬毛具有鄰接所述基部的一根部、與所述根部相對(duì)的一末端和從所述根部至所述末端的一長(zhǎng)度，其中所述硬毛具有一根部截面和一末端截面；其中所述根部截面具有一根部較大厚度和一根部較小厚度，所述根部較大厚度相對(duì)于所述根部較小厚度的比率至少為1.5∶1；其中所述根部較大厚度相對(duì)于從所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至所述根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°的角度；并且其中所述硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于所述根部較大厚度的比率至少為5∶1。
8.如權(quán)利要求7所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛具有面向所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一向內(nèi)側(cè)、從所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心面向外的一向外側(cè)和彼此相對(duì)且從所述向內(nèi)側(cè)伸展至所述向外側(cè)的第一和第二側(cè)；并且其中至少在所述硬毛根部，所述向內(nèi)側(cè)具有一第一曲率半徑，所述向外側(cè)具有一第二曲率半徑，其中所述第一曲率半徑相對(duì)于所述第二曲率半徑的比率至少為2∶1。
9.如權(quán)利要求8所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于從所述向內(nèi)側(cè)至所述第一和第二側(cè)、從所述向外側(cè)至所述第一和第二側(cè)存在一平滑的過(guò)渡。
10.一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，它包括包括具有一第一側(cè)、一第二側(cè)和一轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一個(gè)基部；并且硬毛的一陣列從所述基部的所述第一側(cè)伸展，其中所述硬毛包括一可模塑的彈性聚合物；其中每根所述硬毛具有鄰接所述基部的一根部、與所述根部相對(duì)的一末端和從所述根部至所述末端的一長(zhǎng)度，其中所述根部包括具有一根部較大厚度和一根部較小厚度的一根部截面，其中所述硬毛長(zhǎng)度相對(duì)于所述根部較小厚度的比率至少為4∶1；其中所述陣列在所述硬毛的所述末端界定了一陣列末端外直徑；并且其中所述硬毛被構(gòu)制成依據(jù)所述硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以足夠高的速率轉(zhuǎn)動(dòng)可致使所述硬毛偏轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述陣列末端外直徑至少是停轉(zhuǎn)時(shí)的所述陣列末端外直徑的兩倍，偏轉(zhuǎn)的切向分量相對(duì)于偏轉(zhuǎn)的徑向分量的比率至少為3∶1。
11.如權(quán)利要求10所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛的陣列在所述硬毛的所述根部還界定了一陣列根部外直徑，其中所述陣列根部外直徑相對(duì)于所述陣列末端外直徑的比率至少為2∶1。
12.如權(quán)利要求11所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述陣列是圓形的，其中所述根部和末端外直徑與所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為同心。
13.如權(quán)利要求10所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述根部較大厚度相對(duì)于所述根部較小厚度的比率至少為2∶1；并且其中所述根部較大厚度相對(duì)于從所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心伸展至所述根部的一根線(xiàn)被定向成-20°至+20°的角度。
14.如權(quán)利要求10所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛被構(gòu)制成所述硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具圍繞所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心以1000RPM的轉(zhuǎn)動(dòng)可致使所述硬毛偏轉(zhuǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述陣列末端外直徑相對(duì)于停轉(zhuǎn)時(shí)的所述陣列末端外直徑的比率至少為1.5∶1。
15.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛中具有多個(gè)研磨顆粒。
16.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于還包括以所述基部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為中心的連接裝置，以把所述工具連接到一驅(qū)動(dòng)件上。
17.如權(quán)利要求16所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述連接裝置包括一穿通所述基部的安裝孔。
18.如權(quán)利要求16所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述連接裝置包括從所述基部的所述第二側(cè)伸展的一連接件。
19.如權(quán)利要求18所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述連接件包括一柱狀螺栓。
20.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛包括一熱塑彈性體。
21.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛與所述基部是一體模制的。
22.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述硬毛陣列還界定了至多為1.0cm的一陣列內(nèi)直徑。
23.如權(quán)利要求1-14所述的一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具，其特征在于所述陣列還界定了一陣列內(nèi)直徑，其中所述陣列內(nèi)直徑沿著所述硬毛的長(zhǎng)度是基本恒定的。
全文摘要
一種硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具,它具有帶有從其上伸展的多個(gè)硬毛的一個(gè)底板。硬毛具有一截面和較佳的定向來(lái)控制工具轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的偏轉(zhuǎn)。一個(gè)實(shí)施例特別適于精整兩面或三面角落的內(nèi)部表面。底板和硬毛較佳地一體模制。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具是用例如熱固聚合物、熱塑聚合物或熱塑彈性體這樣的可模塑的聚合物模制的。硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具可具有與底板一體模制的一連接件。還揭示了制造硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具的方法和使用一硬毛轉(zhuǎn)動(dòng)工具精整工件表面的方法。
文檔編號(hào)B24D13/10GK1266393SQ98808080
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1998年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月15日
發(fā)明者M·L·埃欣格爾, D·S·霍姆斯, D·E·約翰遜, D·W·威爾遜 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司