CN110520224B - 用于清洁机床表面的具有磨损指示装置的擦拭器 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁机床表面的擦拭器（14），其具有用于该擦拭器的擦拭条（16）的磨损指示装置（18，20，24，30）。至少一个信号线（18）嵌入到擦拭条（16）中，使得在达到磨损极限（G）时信号线（18）的至少一部分暴露出来。

Description

用于清洁机床表面的具有磨损指示装置的擦拭器

技术领域

本发明涉及一种用于清洁机床表面的擦拭器（way wiper），其具有用于擦拭器的擦拭条的磨损指示装置。

背景技术

例如，擦拭器装置用于现代机床中，以清洁相应机器的伸缩罩或挡板盖处的冷却剂/润滑剂。借助于这种擦拭器装置，这里也称为擦拭器，这种机床的导轨同样可以摆脱沉积在其上的杂质，例如金属加工中产生的碎屑或其他污染物，以防止导轨过早磨损。由于这种擦拭器装置的擦拭条在预载荷下与导轨接触，因此擦拭条会受到实质性的磨损，因此必须不时更换。这种擦拭器装置的擦拭条在此可以具有复杂的几何形状，特别是具有多个直的擦拭条部分的多边形边界，因此难以密切关注每个擦拭条部分的精确磨损状态。

因此，通常需要定期检查机床擦拭器的擦拭条，其经受磨损并且通常由弹性体材料制成，要根据它们的磨损状态能够在必要时更换它们。

由于这种例行检查对于较大的生产设备而言更是非常耗时，因此在工业4.0革命的意义上，期望为机床提供一种擦拭器，其可以自动通知机器操作员关于擦拭器的擦拭条的磨损状态。

发明内容

因此，本发明的基本目的是满足这种需求。

该目的通过一种具有如下特征的用于机床的擦拭器来满足，并且尤其在于，将至少一条信号线嵌入到擦拭器中，即集成在制造擦拭条的弹性体中或靠近弹性体的表面设置，使得当达到擦拭条的磨损极限时，信号线的至少一部分会暴露出来。

如果信号线是例如施加电势的电导体，则由于信号线嵌入到擦拭条中并且因此被绝缘的事实，不会有电流流过信号线。然而，一旦达到擦拭条的磨损极限，则导致信号线的一部分暴露出来并因此与导电表面例如与待清洁的机床导轨接触，则会有电流流过信号线，这清楚地指示出擦拭条可能已经达到其磨损极限。

如果出现这样的信号电流，则可以通过例如亮灯的方式引起机器操作员的注意，使得机器操作员可以直接检查相应的擦拭器或其擦拭条的磨损，并且如果需要的话可以替换它/它们。因此，不必定期检查生产工厂的机器的所有擦拭条的磨损状态，因为到达磨损极限可以自动地引起机器操作员的注意。

现在将在下面看到本发明的优选实施方式。此外，进一步的实施方式来自于从属权利要求、附图的描述以及附图本身。

因此可以根据一个实施方式提出，所述至少一个信号线是电路的电导体，所述电路尤其由诸如优选地可再充电的纽扣电池的电池组供电。因此，相应的擦拭器具有其自己的电压源，使得擦拭器不必连接到外部电压源。特别是可以考虑提供电池作为电压源，因为传统方式的擦拭条通常比相应合适的电池的放电会更快地磨损。因此，当已经达到擦拭条的磨损极限时，仅从电池获取能量，使得除了轻微的自放电过程之外，电池可以用作到此时间点的可靠电压源。

根据另一实施方式可以提出，电路包括诸如LED的发光体。如果在信号线暴露时以前面说明的方式在信号线中出现信号电流，并且例如与机床的导轨发生导电接触，则发光体被点亮，其作为擦拭条被磨损的信号，因此，可以立即更换擦拭条。

根据另一实施方式，发光体可以设置在擦拭条或其直接环境中，由此可以直接向机器操作员发出信号，机床的哪个擦拭器磨损并且应当更换。因此，通常可以在机床上设置多个擦拭器，使得可以直接通过设置在相应擦拭器的直接环境中的LED通知机器操作员，哪个擦拭器确实被磨损并且应该更换。因此，机器操作员可以从一定距离识别出哪个机器应该进行磨损服务以及哪个擦拭器确实需要更换。因此，根据本发明的磨损指示装置也可以用于不具有与远程控制中心的接口的机器。

根据另一实施方式，信号线可包括两个导体部分，每个导体部分嵌入在擦拭条中，使得在达到磨损极限时每个导体部分的至少一个部分会暴露出来。因此，如果在达到擦拭条的磨损极限时两个导体部分至少部分地暴露出来，则它们与相邻表面例如与待清洁的机床的导轨导电接触，于是信号电流在两个导体部分之间流过，使得发光体被点亮。

因此，在达到磨损极限导体部分接触相应表面时，待清洁或待密封的相应机床的表面不会被导体部分划伤，导体部分可包括诸如铜或黄铜的柔软材料。

根据另一实施方式，电路可以具有用于连接控制设备和用于向控制设备传输信号的接口。根据本发明的擦拭器可以例如通过这样的接口连接到远程控制中心，以使机器操作员知道那里相应机器的磨损状态。因此，机器操作员不需要直接看到相应的机床，因为可以通过磨损指示装置的接口告知控制中心中的各个机器或其擦拭条的磨损状态。同样也可以通过磨损事件中的接口实现相应机器的紧急停止，其中相应的控制信号通过接口输出到机器的控制设备或通过接口读取。

根据另一实施方式，所述至少一条信号线可以是导光光波导，例如光纤电缆，其优选地沿着所述擦拭条的磨损极限延伸。如果因此在任何点达到擦拭条的磨损极限，则会导致光波导被损坏或甚至中断，这导致在达到磨损极限之前由光波导传输的光信号会被中断或至少被修改，其可被评估为达到磨损极限。

根据另一实施方式，电导体也可以以相应的方式用作信号线，其同样沿着擦拭条的磨损极限延伸。在达到磨损极限时，以这种方式沿着磨损极限延伸的电导体被中断，于是到此时在电导体中流动的信号电流同样被中断，这同样可以评估为已经到达磨损极限。

根据另一个实施方式，所述至少一个信号线可以是在达到磨损极限时会损坏的液体管线，于是液体管线中的液体的离开同样可以作为表示达到磨损极限的信号。

根据另一实施方式，液体管线因此例如可以是所谓的荧光棒组件，其中液体管线与液体存储器液体连通，该液体存储器可视地附接到擦拭条并且包含荧光棒的反应液，例如液体荧光剂。因此，液体管线例如可以具有自由端，该自由端限定了擦拭条的磨损极限，使得在达到磨损极限的情况下，液体管线受到机械应变，该机械应力具有以下效果：荧光棒被激活。例如，填充有过氧化氢溶液的玻璃小瓶存在于液体管线的内部，并且在达到擦拭条的磨损极限时液体管线上的机械应力而导致玻璃小瓶破裂，于是过氧化氢溶液释放出来并且液体管线向上并进入液体存储器。过氧化氢溶液与荧光剂在那里混合并与之反应，由此液体存储器和液体管线发出优选彩色光，作为表示达到磨损极限的信号。

根据另一个实施方式，液体管线可以与填充有优选为深色的液体的透明存储器建立液体连通。如果在达到擦拭条的磨损极限时液体管线受损，则位于存储器中的液体可以通过它或通过所产生的泄漏离开，这可以被评估为到达擦拭条磨损极限的信号。一方面，机器操作员会通过液体离开液体管线而注意到已经到达磨损极限。存储器还可以具有彩色背景或者可以包括诸如“STOP”字样，这些被存储器中的液体覆盖着，使得在达到磨损极时当液体经由液体管线流出存储器时，彩色背景和/或字样就会进入视野。由于液体存储器的字样和/或彩色背景变得可见，因此它直接向机器操作员发信号通知已经达到磨损极限，并且因此应该更换擦拭器或擦拭条。

由于待清洁的机床的表面通常是导电的，因此磨损指示装置特别适用于有电导体嵌入其擦拭条中的机床，使得信号线的两个导体部分之间的电路可以由待清洁的表面例如机床的导轨封闭，因此有电流流过信号线，这表示擦拭条可能达到其磨损极限。

根据另一实施方式，信号线可以是嵌入擦拭条的大头针或针状物，其在达到磨损极限时依次从擦拭条中压出并因此变得可见。如果从外面可以看到大头针或针状物，则可以得出已经达到磨损极限的结论。

根据另一实施方式，擦拭条可以具有复杂的几何形状，特别是具有多个直的擦拭条部分的多边形边界，其中信号线的一部分嵌入每个擦拭条部分中。因此，即使擦拭条的各个擦拭条部分应该以不同的水平磨损，也可以及时识别其中一个擦拭条部分是否可能过早地并且在其他擦拭条部分之前达到其磨损极限，因此可以及时更换整个擦拭条。

附图说明

现在将参考附图在下面仅通过示例的方式描述本发明，其中：

图1的1a和1b以主视图和横截面图示出了根据本发明的第一实施方式的擦拭器；

图2的2a和2b以主视图和横截面图示出了根据本发明的第二实施方式的擦拭器；和

图3的3a至3d以主视图和横截面图示出了在达到磨损极限之前和之后的根据本发明的第三实施方式的擦拭器。

具体实施方式

首先参考图1a和1b描述根据本发明的擦拭器14的第一实施方式，其中具有两个导体部分30的电导体20形式的信号线18用作磨损指示装置10。在这里擦拭器14包括擦拭条16，其固定在擦拭器14的支架28上。擦拭条16和支架28在此处具有基本上直的，即不弯曲的纵向延伸，并且与待清洁机床表面平行地延伸，这里未示出待清洁机床，为了清楚起见未在此示出，擦拭条16接触待清洁的表面。为了去除待清洁的表面上的例如沉积在其上的杂质，如在金属加工中产生的碎屑或其他污染物，擦拭器14垂直于其纵向延伸，沿着待清洁表面线性移动。由于擦拭条16在该过程中在预载荷下接触待清洁表面，因此擦拭条16会受到实质性磨损，因此必须不时地更换。为了能够在早期识别擦拭条16的磨损状态，根据本发明的擦拭器具有磨损指示装置10，通过该磨损指示装置10可以确定擦拭条16达到其磨损极限G。

为此目的，电流电路的两个导体部分30（例如由铜或黄铜构成）嵌入到擦拭条16中，使得擦拭条16的磨损极限G由其自由端限定，所述擦拭条16例如可以通过流动模塑方法或压缩模塑方法由丁腈橡胶（NBR）或氟橡胶（FPM或FKM）制成，或者也可以由诸如毡的密封物质制造。换句话说，两个导体部分30的自由端处于擦拭条16的磨损极限G处。擦拭条16例如还可以由诸如PU、硅树脂、EPDM或PTFE的其他密封材料制成。

此外，磨损指示装置10具有电池22，优选地是可再充电的纽扣电池形式，通过该电池可以将电压电势施加到两个导体部分30。该电路还包括LED 24形式的发光体，其在此以从外部可见的方式集成在支架28中。

在图1a和1b中，擦拭条16没有显示出任何磨损，因此两个导体部分30完全嵌入擦拭条16中。两个导体部分30因此彼此绝缘，使得没有电流可以流过由两个导体部分30形成的电路。然而，如果达到磨损极限G，则两个导体部分30的自由端暴露出来并且因此通过与待擦拭条16清洁的表面例如机床的导轨接触。如果导轨是导电的，则其结果是电路闭合并且有信号电流流过，这导致LED 24的点亮，这也可以作为擦拭条16磨损的指示信号，由机器操作员从远处感知。

然而，由于并不总是与相应的机床具有视觉接触，特别是对于这种机床的各个擦拭器14而言，所示的实施方式中的电路具有两个插头26形式的接口，通过该接口，可以通过远程控制中心监视磨损指示装置10，以确定在电路中是否有信号流流动。因此，可以通过两个插头26形式的接口从远程控制中心监控擦拭器14的磨损状态。此外，磨损状态的数据也可以通过所述接口传输到服务器或者另一个数据收集中心，它们可以从那里直接电子传输到磨损指示装置10的制造商，以便例如发起早期备件递送。

附加地或替代地，磨损指示装置10与机床的控制设备的连接可以通过接口进行，使得一旦达到磨损极限G就可以通过控制设备直接关闭机器。

与示出的具有两个导体部分30的实施方式不同，如果待清洁的表面例如可以是机床的导轨接地，则可以只有一个这样的导体部分30嵌入擦拭条16中。如果在这种情况下对该一个导体部分30施加电势，则只要导体部分30的自由端完全嵌入擦拭条16中，就不会有电流流过导体部分30。但是，一旦导体部分30的自由端由于磨损而暴露并与机床的导轨导电接触时，施加到导体部分30的电势会产生电流，因此点亮LED24，这作为表示擦拭条16受到磨损的信号，也可以由机器操作员从远处感知到。

在下文中，将参考图2a和2b描述根据本发明的擦拭器14的第二实施方式，其中，光波导32用作信号线18。光波导32例如可以是与磨损极限G平行或沿磨损极限G延伸的光纤电缆。因此，在本实施方式中，光波导32形式的信号线18也限定了磨损极限G。

如果在该实施方式中，由于磨损而在区域上不断移除擦拭条16，在该区域中会发生光波导32的损坏或中断，使得光波导32的光传输被中断或在光波导32仅在外部受到轻微损坏时至少被修改，因为在这种情况下，光线在该区域中发生与先前不同地反射。例如，可以通过光传感器检测光波导32对光传输的这种中断或修改，使得一旦发生光传输的中断或修改，可以得出已经达到磨损极限G的结论，并且应该更换擦拭器14或其擦拭条16。

代替在参考图2a和2b描述的实施方式中提供的与磨损极限G平行或沿着磨损极限G设置的光波导32，只要没有达到磨损极限G电导体可以沿着磨损极限G嵌入擦拭器14或磨损极限G的擦拭条16中。但是，如果到达磨损极限G并且如果在该过程中电导体被损坏，则电流被中断，由此可以得出已经达到磨损极限G的结论。

此外，可以根据另一实施方式提出将光波导的自由端嵌入擦拭器14中，使得光波导的自由端在达到擦拭器14的磨损极限G时暴露。因此，只要没有达到磨损极限G，馈入光波导的光就不会离开光波导的自由端。然而，一旦达到磨损极限G，馈入光波导的光在其自由端离开，这又可以例如通过光传感器检测到，以得出擦拭器磨损的结论。

现在将参考图3a至3d在下面描述擦拭器14的第三实施方式，其中液体管线34用作信号线18。如图3a至3d所示，嵌入擦拭条16的液体管线34具有自由端，通过该自由端限定磨损极限G。在其相对设置的端部处，液体管线34通向透明的存储器36，该透明的存储器36同样部分地嵌入擦拭器14中并且通过支架28中的检查窗口38从外部可见。存储器36和液体管线34填充有液体40，液体40优选为深色的，并且通过该液体覆盖“停止”字样，其设置在与检查窗口38相对设置的存储器36的后壁42处。

在图3a和3b中尚未达到擦拭器14的磨损极限G。因此，液体管线34的自由端完全嵌入擦拭条16中，使得液体40不能离开液体管线34的自由端。然而，如果擦拭器14的擦拭条16已经由于磨损而连续地移除，根据图3c和3d所示一旦达到磨损极限G则液体管线34的自由端是开放的。由于液体管线34与存储器36液体连通，因此存在于存储器36中的液体可以通过液体管线34的自由端排出，使得存储器36中的液体水平下降，“停止”字样变得可见。因此，机器操作员通过“停止”字样的出现得知擦拭器14已经磨损并且应该更换。

除了“停止”之外或作为替代，存储器的后壁42也可以配置为彩色的，例如红色，以使得达到磨损极限时更容易看到。

附图标记列表

10 磨损指示装置

14 擦拭器

16 擦拭条

18 信号线

20 电导体

22 电池/纽扣电池

24 LED

26 插头/接口

28 支架

30 导体部分

32光波导

34液体管线

36存储器

38检查窗口

40液体

42后壁

G磨损极限

Claims (4)

1.一种用于清洁机床表面的擦拭器（14），其特征在于，包括：

擦拭条（16），其用于清洁机床表面，其中所述擦拭条（16）限定了磨损极限（G）；和

至少一条信号线（18），

其中，所述至少一个信号线（18）嵌入到所述擦拭条（16）中，使得在达到所述磨损极限（G）时所述信号线（18）的至少一部分暴露出来，

所述至少一条信号线（18）是液体管线（34），

所述液体管线（34）与填充有液体的存储器（36）建立液体连通，并且所述存储器（36）是透明的。

2.一种用于清洁机床表面的擦拭器（14），其特征在于，包括：

擦拭条（16），其用于清洁机床表面，其中所述擦拭条（16）限定了磨损极限（G）；和

至少一条信号线（18），

其中，所述至少一个信号线（18）嵌入到所述擦拭条（16）中，使得在达到所述磨损极限（G）时所述信号线（18）的至少一部分暴露出来，

所述至少一条信号线（18）是液体管线（34），

所述液体管线（34）是荧光棒组件，所述液体管线（34）与液体存储器（36）液体连通，所述液体存储器（36）可视地连接到所述擦拭条（16）并且包含所述荧光棒的反应液体，所述反应液体是液体荧光剂。

3.根据权利要求1或2所述的擦拭器（14），

其特征在于，

所述信号线（18）具有限定磨损极限（G）的自由端。

4.根据权利要求1或2所述的擦拭器（14），

其特征在于，

所述擦拭条（16）具有多个直的擦拭条部分的多边形边界，所述信号线（18）的一部分嵌入每个擦拭条部分中。

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