用于机械工具的擦净器 【技术领域】
本发明涉及一种用于机械工具的擦净器，其在机械工具和工业设备的滑动表面上工作以擦除存在于滑动表面上的碎屑、切削润滑剂等，目的是防止这些碎屑和切削润滑剂进入滑动表面。
背景技术
传统上，用于从机械工具上去除碎屑和切削润滑剂的擦净器包括具有一般由橡胶材料制成的滑动部分的唇部。采用橡胶材料的原因是利用其弹性以改善擦净器在各个方向上的循迹和刮擦能力。
最近，开发了不使用切削润滑剂(干切削)以避免环境问题的设备系统、高速型机械工具等。尤其对于这些设备，由于橡胶的摩擦系数较高，而擦净器的滑动部分遭遇相当大的摩擦，因此，擦净器的滑动部分对滑动表面的贴合不能长时间保持。
为了解决上述问题，已经提出了一种包括由薄弹簧钢制成的滑动部分的擦净器。
然而，当这种擦净器在由波纹板制成的包装中运输时，由于擦净器较薄而其经常变形，导致操纵不便。此外，当使用这种擦净器时，散布地碎屑撞击弹簧钢，并使其弯曲。此外，由于弹簧钢为金属材料，会损坏滑动表面，或是弹簧钢会被腐蚀。
发明内容
根据本发明的用于机械工具的擦净器包括要被固定到机械工具上的固定部分，其中，机械工具相对滑动表面移动，而由弹性材料制成的擦净器体与固定部分成为一体。擦净器体的唇部可以在滑动表面上滑动，而织物材料至少设置在擦净器体唇部的滑动表面上。
在一个实施例中，织物材料由从包括芳香烃聚酰胺、脂族聚酰胺和聚酯的组中选取的至少一种材料制成。
在一个实施例中，擦净器体的唇部覆盖有织物材料。
在一个实施例中，织物材料由机织物或针织物制成，且该织物材料的厚度为0.5mm或更大。
在一个实施例中，包含在织物材料中的纱线的细度为100旦尼尔或更大。
在一个实施例中，包含在织物材料中的纱线的摩擦系数在0.1到0.3范围内。
由于织物材料至少设置在擦净器唇部的滑动表面上，具有滑动表面的唇部的摩擦系数被减小且减小了磨损。因此，可以长时间保持贴合。此外，较低的摩擦系数允许擦净器以高速滑动。此外，由于唇部的滑动部分包括织物材料，滑动表面不会遭遇刮伤，否则这在滑动部分由金属材料制成的情况下可观察到。可以避免由于与碎屑等碰撞或冲击造成的擦净器变形引起的产品缺陷。
当要被快速滑动工作磨损的织物材料的厚度较小时，在织物材料下面的、由如橡胶的弹性材料制成的擦净器体被暴露出来。在这种情况下，摩擦阻力增大，且磨损快速加大。
为了避免这种情况，织物材料(原始织物)的厚度被设定为0.5mm或更大(尤其是1mm或更大)，或是将包含在织物材料内的纱线的细度设定为100旦尼尔或更大(尤其是，在垂直于滑动方向延伸的纬纱的细度被设定为400旦尼尔或更大)。因此，可以延长擦净器在快速滑动工作中的寿命。
根据本发明，至少擦净器体的唇部覆盖有织物材料，从而，唇部的摩擦阻力较小，并因此可以进行快速滑动工作，且在长时间使用后碎屑的遗漏量仍较少。此外，由于唇部的滑动部分包括织物材料，滑动表面不会遭遇刮伤，否则这在滑动部分由金属材料制成的情况下可观察到。可以避免由于与碎屑等碰撞或冲击造成的擦净器变形引起的产品缺陷。
因此，本发明的擦净器可以用于以高速运动的机械工具。此外，由于擦除可以在无切削油的工作中令人满意地进行，因此本发明的擦净器适于诸如铝切削的特殊工作。
附图说明
图1是根据本发明实施例的擦净器的横截面图；
图2是根据本发明另一实施例的擦净器的横截面图；
图3是根据本发明再一实施例的擦净器的横截面图；
图4是说明用于测量擦净器压力的方法的视图；
图5是说明用于测量擦净器滑动阻力的方法的视图；
图6是用于测试擦净器滑动工作的方法的视图；
图7是传统擦净器的横截面图；
图8是另一传统擦净器的横截面图；
图9是根据本发明再一实施例的擦净器的横截面图；
图10是图9中擦净器的主体部分的横截面图。
具体实施方式
以下，本发明将参照附图加以描述。
参照图1，根据本发明的用于机械工具的擦净器1包括固定到相对滑动表面14(如，机器表面或外壳表面)往复运动的机械工具上的固定部分3，和由弹性材料制成并与固定部分3成为一体的擦净器体10。
固定部分3也称作带芯的杆，并一般由金属材料制成。
擦净器体10形成为横向延伸的长元件。唇部11设置在擦净器体10的下部，该下部的厚度向其尖端一侧逐渐减小。优选的是，擦净器体10由弹性材料，如NBR、聚氨酯橡胶、碳氟橡胶或H-NBR制成，其为耐油的，并在硬度70到90的范围(一般为70)内具有适宜的弹性。
对于擦净器体10，至少唇部11覆盖有织物材料5。
织物材料5可以由一种或多种合成纤维(例如：脂族聚酰胺、芳香烃聚酰胺、及聚酯)、天然纤维、玻璃纤维和具有相对低硬度的金属纤维制成，并优选由合成纤维，如脂族聚酰胺、芳香烃聚酰胺、及聚酯制成。织物材料5可以为机织物、针织物等的形式，并优选为机织物形式。
参照图9，当织物材料5为机织物或针织物形式时，织物材料的厚度优选在0.25mm到2.0mm范围内，更优选为0.5mm到1.5mm，而特别优选为0.5mm到1.0mm。织物材料的纤维细度优选在50旦尼尔到500旦尼尔范围内，而更优选地是100旦尼尔到450旦尼尔。
尤其是，织物材料5设置在唇部11的滑动表面侧，以致于机织物或针织物的纬纱5a正交于唇部11的滑动方向。如此，纬纱5a的细度优选在80到500旦尼尔的范围内，并更优选地在100旦尼尔到450旦尼尔的范围内。经纱5b的细度约为纬纱5a细度的一半，例如，40到250旦尼尔，且更优选是50旦尼尔到200旦尼尔。
当纬纱5a的细度如此地大于经纱5b的细度时，擦净器1在高速工作中的寿命可以延长。如果唇部11的腰部的刚性过分增大，则擦净器本身的刚性也增大，并因此唇部11的压力增加。这个问题可以通过经纱5b的细度小于纬纱5a的细度而予以解决。考虑到唇部11边缘的线性形状，织物材料5与滑动表面相接触的区域增大，从而，擦净器的寿命被期望有所延长。
织物材料5可以受到粘结处理或橡胶浸渍处理。
织物材料5可以利用粘结剂或通过硫化而粘结到擦净器体10唇部11的下表面上。
如图1所示，织物材料5可以覆盖擦净器体10，尤其是覆盖唇部11和擦净器体10的侧面。如图2和3所示，擦净器体10唇部11的上、下表面和擦净器体10的侧面可以覆盖有织物材料5。
参照图10，织物材料5可以设置在唇部11的下表面(滑动表面)上。
当由弹性材料(如，橡胶)制成的擦净器体10的唇部11被织物材料5如此保护时，唇部11相对滑动表面14的摩擦系数小于没有织物材料覆盖的传统橡胶唇部的摩擦系数。因此，可以减小磨损，从而可以长时间保持严密度。虽然包括由金属材料制成的滑动部分的传统擦净器具有较低水平的滑动阻力，但传统擦净器的实际滑动工作中遗漏的碎屑量比本发明的擦净器多。当滑动部分由弹性橡胶制成时，擦净器具有较高水平的严密度。在这种情况下，滑动阻力比滑动部分由具有较高刚性的金属材料制成时的传统滑动部分的小。用于机织物等之中的合成纤维具有较小的摩擦系数(一般为0.1到0.3)。合成纤维也可变形，并因此不会阻碍橡胶的弹性变形。因此，覆盖有由合成纤维制成的织物材料5的擦净器1可以在不损失严密度的情况下滑动。
擦净器体10唇部11的外表面设置有织物材料5，因此，织物材料5与滑动表面14接触。因此，擦净器滑动部分的摩擦阻力减小，从而，可以减小磨损并防止滑动表面14受损。
以下，将描述制造本发明擦净器的示例性方法。
织物材料5(如，由合成树脂纤维制成的机织物)设置在模具的预定部分上。模具充有未硫化橡胶。然后将未硫化橡胶硫化。从而制成擦净器体10，并同时将织物材料5硫化而粘结到擦净器体10上。在这种情况下，未硫化橡胶的一部分被硫化，同时渗入织物材料5或穿过织物材料5的针脚，从而，擦净器体10和织物材料5成为一体，并因此其间的粘结强度得以加强。
如图1到3所示，本发明应用于各种尺寸和形状的擦净器，目的是去除在机械工具和工业设备工作过程中产生的碎屑和冷却剂。
(示例)
以下，将通过说明性示例具体描述本发明。
将在下面描述用于以下示例中的评估方法。
(1)用于测量擦净器压力的方法
A.测试方法
图4示出测试仪器。在图4中，附图标记6标识负载传感器，附图标记7标识支座、而附图标记1标识擦净器。
擦净器1固定在支座7上。擦净器1向下移动，直到擦净器1唇部11的尖端部分接触负载传感器6的表面为止。擦净器1进一步移动0.5mm，以压抵负载传感器6。施加到负载传感器6上的力由负载传感器6探测。该力被定义为压力。压力一般以每厘米的单位表示。压力在以下部分(手动阻力测量)中用作垂直负载(W)。
B.测试条件：无润滑剂
(2)用于测量擦净器滑动阻力的方法
A.测试方法
图5示出测试仪器。在图5中，附图标记6标识负载传感器，附图标记7标识支座，附图标记1标识擦净器，而附图标记8标识滑动机架。
在擦净器1固定到支座7上的同时，滑动机架8在箭头所示方向运动。在水平方向施加到负载传感器6上的力F由负载传感器6探测。摩擦系数μ根据以下公式基于力F和垂直负载W(当擦净器压下0.5mm额定值时产生的力)计算。
F＝μW
其中，F代表滑动阻力(kgf)，μ代表摩擦系数，而W代表压力(kgf)。
B.测试条件
无润滑剂
滑动速度：10m/min
(3)用于测试擦净器滑动工作的方法
A.测试方法：
图6示出样品和测试仪器。在图6中，附图标记7标识支座，附图标记1标识擦净器，附图标记8标识滑动机架，而附图标记3标识擦净器1的带芯的杆。
擦净器1固定到支架7相对侧上，如图6所示。滑动机架8往复运动，同时碎屑9被限制在擦净器1之间。由擦净器1滑动部分11运行的距离基于滑动机架8的滑动冲程予以计算。通过擦净器1唇部11泄漏并存在于滑动机架8的相对端的碎屑量对应不同的距离加以测量。
所使用的擦净器1具有与标准产品相同的横截面形状，并且宽度为120mm。擦净器1下压0.5mm额定值(对于包括弹簧钢制成的滑动部分的擦净器，该值为3mm)。
B.测试条件：
无润滑剂
滑动速度：25m/min
滑动冲程：215mm
室温环境
(对比例1)
带芯的杆放置在模具中。该模具充有未硫化的NBR，并随后硫化。获得如图7所示的包括带芯的杆3和擦净器体10的擦净器。
使用该擦净器，并测量压力、滑动阻力和泄漏碎屑量。结果示于表1中。
(对比例2)
擦净器体10由NBR制成。薄金属板12通过硫化粘结到擦净器体10唇部11的下表面上。从而，获得如图8所示的擦净器1。
使用该擦净器1，并测量压力、滑动阻力和泄漏碎屑量。结果示于表1中。
(示例1)
带芯的杆和由合成纤维制成的机织物放置在模具中。模具充有未硫化的NBR，并随后进行硫化。结果，获得如图1所示的包括带芯的杆3和擦净器体10的擦净器1。擦净器体10的唇部11覆盖有机织物5。
使用擦净器1，并测量压力、滑动阻力和泄漏碎屑量。结果示于表1中。
表1擦净器类型测量项目对比例1对比例2示例1压力(gf/cm)13350181滑动阻力(gf/cm)711948在滑动测试中的泄漏碎屑量(g)5km行程0.060.100.0515km行程0.120.160.0930km行程0.250.190.11
表1所示的结果表明以下内容：
在对比例1中，仅由橡胶制成的擦净器唇部具有较高水平的滑动阻力。在长时间使用后，擦净器的严密度减弱，导致大量的泄漏碎屑量。在对比例2中，包括由金属材料制成的滑动部分的擦净器具有较低水平的滑动阻力。泄漏碎屑量较少，但比示例1的大。于是，取代具有较高刚度的金属材料，滑动部分由弹性橡胶制成时，其具有比对比例1(传统擦净器)小的滑动阻力，可以获得较高的严密度。
在示例1中，刚性纤维，如机织物具有较小的摩擦系数。刚性纤维也可以变形，并因而不会阻碍橡胶的弹性变形。因此，擦净器可以在无严密度损失的情况下滑动。
当如所示在对比例2中，在滑动表面上滑动的滑动部分由金属材料制成时，由于金属材料具有比橡胶小的磨损，磨损寿命是优良的。然而，具有较高弹性水平的橡胶使严密度比具有较高刚度水平的金属材料的严密度大。
(示例2)
带芯的杆和由合成纤维(锦纶6，6)制成的机织物放置在模具中，该模具充有未硫化的NBR，并随后进行硫化。结果，获得如图10所示的包括带芯的杆3和擦净器体10的擦净器1。擦净器体10唇部11的滑动表面覆盖有机织物5。
所用的机织物具有0.5mm的厚度(对于原始织物测得)。机织物的纬纱的细度为100旦尼尔，而机织物经纱的细度为50旦尼尔。机织物设置在唇部的下表面上，以致于纬纱设置成与滑动方向正交。
使用该擦净器，并在以下条件下测量其摩擦阻力。
A.测试方法：
使用图6中的测试仪器。在图6中，附图标记7标识支座，附图标记1标识擦净器，附图标记8标识滑动机架，而附图标记3标识擦净器1的带芯的杆。
如图6所示，擦净器1固定到支座7的相对侧上。滑动机架8往复运动，同时碎屑9被限制在擦净器1之间。擦净器1运行的距离基于滑动机架8的滑动冲程计算。擦净器1的寿命由擦净器1运行直到产生不正常的噪声为止所运行的距离表示。
所用的擦净器1具有与标准产品相同的横截面形状，并且其宽度为120mm。擦净器1被压下0.5mm额定值。
B.测试条件：
无润滑剂
滑动速度：80m/min
滑动冲程：215mm
室温环境
结果，由擦净器1运行直到产生不正常噪声为止所运行的距离为650km。
(示例3)
织物材料(要被用于织物层的原始织物)厚度为1.0mm，且织物材料纬纱的细度为420旦尼尔，而织物材料的经纱的细度为210旦尼尔。在其它方面，示例3的擦净器与示例2的相同。测量示例3的擦净器的摩擦阻力。
结果，擦净器运行直到产生不正常噪声为止所运行的距离为2000km。
(对比例3)
不使用织物材料，且使用对比例1中获得的擦净器。除了这点以外，以与示例2中相同的方式测量摩擦阻力。
结果，擦净器运行直到产生不正常噪声为止所运行的距离为30km。
工业应用性
本发明提供了一种用于机械工具的擦净器，其唇部具有较低水平的摩擦阻力，且磨损较小。本发明提供了一种用于机械工具的擦净器，其中，不会产生由于与碎屑碰撞或冲击造成的损坏，且滑动表面不会受到损坏等。