CN113371483A - 包括磨损指示器的零部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供在印刷机或纸张和基材加工机中使用的零部件1，其中，该零部件1包括由具有第一物理性质的第一材料制成的至少一个第一区域2，并且其中，所述至少一个第一区域2包括功能表面4，该功能表面与幅状或片状基材接触并遭受磨损。因此，本发明基于形成这样的方案的目的：借助于该方案，能够在不使用辅助工具的情况下容易地确定磨损程度或者还有磨损极限的达到。该目的借助于根据权利要求1的零部件1来解决。根据本发明的零部件1的特征在于，在与所述至少一个功能表面4邻近和/或间隔开之处，至少一个第二区域3至少部分地被第一区域2围封。

Description

包括磨损指示器的零部件

技术领域

本发明涉及一种供在印刷机或纸张和基材加工机中使用的零部件，其中，该零部件包括由具有第一物理性质的第一材料制成的至少一个第一区域，并且其中，所述至少一个第一区域包括功能表面，该功能表面与幅状或片状基材接触并遭受磨损。

背景技术

在印刷机的情况下或在纸张或基材加工机的情况下，诸如例如在折叠单元（所述折叠单元被集成在印刷机、折叠设备、进料机、装订机中）或与印刷机分开操作并将幅状或片状基材加工成折叠或展开形式的其他设备的情况下，某些零部件以这样的方式与待加工的基材（诸如例如，纸张）接触，使得在零部件的至少一个功能表面和基材之间发生相对移动。这种类型的功能表面遭受磨损，因为由于功能表面和在其上移动的基材之间的相对移动所致，所述至少一个功能表面在或多或少长的时间段内被去除。即使从现有技术中已知相对耐磨的涂层，它们也在颜色沉积方面易受影响或导致高的生产成本。

在功能表面对应地严重磨损的情况下，在零部件的功能表面的区域中几何形状改变，使得要么整体地不再确保零部件的及因此整个部件的功能性，要么壁厚和横截面由于对应的磨损所致而减小，从而使得严重磨损的零件也可能会断裂。

一方面，从现有技术中已知多种耐磨或抗磨损涂层，但是由于高达每秒20米的高的相对速度（特别是在高磨蚀性基材的情况下）所致，这些涂层在大多数情况下仅是延缓了磨损。一旦这种类型的抗磨损涂层至少部分地磨损，与涂层比起来相对软的材料同样很快磨损。因此，操作员或维修人员无法确定何时达到如下磨损程度：根据经验，从该磨损程度开始功能性、性能或操作安全性受到影响。

从EP 3 222 568 B1中已知一种带有刷配件的制动刷，在该制动刷的情况下，刷体至少部分地具有至少一个悬突部，所述至少一个悬突部沿配件厚度的延伸以悬突部高度凸出超越配件表面，以便指示刷配件的磨损。当悬突部开始磨损时，操作员或维修人员认识到需要替换具有对应地磨损的刷配件的刷以确保功能性不受限制。

然而，由于对基材造成损害的风险所致，这种类型的悬突部通常在没有与基材接触的刷配件的功能表面处是完全不适合的。

发明内容

因此，本发明基于形成这样的方案的目的：借助于该方案，能够在不使用辅助工具的情况下容易地确定磨损程度或者还有磨损极限的达到情况。

该目的借助于根据权利要求1的零部件来解决。根据本发明的零部件的特征在于，在与所述至少一个功能表面邻近和/或间隔开之处，至少一个第二区域至少部分地被第一区域围封。

这种类型的实施例所具有的优点在于，在不使用附加器件的情况下，可认识到零部件的功能表面是否已达到临界磨损水平。还进一步有可能向操作员显示与不同磨损水平有关的信息，使得能够以及时的方式采购对应的替换零件。

通过使用新的制造工艺（诸如，特别是被称为增材制造或3D打印的工艺），特别地有可能快速地、具成本效益地并且在将材料引入到第二区域中的情况下生产这种类型的零部件，而不削弱机械强度性质。然而，根据本发明的零部件不必限于增材生产工艺，而是由于机械性质的总体均匀性所致，这种类型的零部件的各种设计对于3D打印工艺来说无疑是理想的。

在本发明的一个实施例中，在至少一个功能表面磨损的情况下，所述至少一个第二区域至少部分地形成功能表面的一部分。

这种类型的实施方式所具有的优点在于以下两方面：即使在磨损的情况下，所述至少一个功能表面也保持连续，以及因此能够根据设计规范将零部件实施为实心的连续体。

根据另外的实施例，在这种类型的零部件的情况下，第二区域由具有第二物理性质的材料组成，该第二物理性质至少部分地不同于第一区域的第一材料的第一物理性质。与第一材料相比发生改变的第二材料的这些物理性质能够是例如光学性质或反射特性。因此，由于功能表面磨损所致而暴露的第二区域能够例如具有与功能表面不同的颜色，借此可借助于目视检查来认识到第二区域的暴露。

根据本发明的另外的实施例，第二区域被设计为中空空间。在功能表面对应地磨损的情况下，第二区域因此被暴露。由于这种类型的小中空空间尚且不会在功能表面上引起任何问题这一事实，因此同样可借助于目视检查来认识到是否已出现对应的磨损水平。

附图说明

本发明的优选的另外的发展随后从从属权利要求和以下描述中得出。本发明的各种示例性实施例基于附图进行了更详细的描述，而不限于此，在附图中：

图1示出了零部件的示例性图示，该零部件包括示例性功能表面和多个第二区域；

图2示出了零部件的示例性图示，该零部件包括示例性功能表面和第二区域；

图3a示出了第一实施例中的在图2中所示的零部件的顶视图；

图3b示出了第二实施例中的在图2中所示的零部件的顶视图；

图3c示出了第三实施例中的在图2中所示的部件的顶视图；

图4以剖面图示示出了根据本发明的零部件，该零部件包括第二区域，该第二区域在其延伸范围内形成有到功能表面的可变距离；

图5示出了图4中所示的零部件的剖面图示。

具体实施方式

图1示出了示例性零部件1，作为示例，其包括第一区域2和功能表面4。在这点上应总体上指出，所有图1至图5仅纯粹示意性地图示对应的零部件1，所述零部件用在印刷机处或用在纸张或基材加工机处。大多数情况下，在实践中使用的这种类型的零部件1具有复杂的几何形状，其并非仅包括一个平坦的功能表面4。此外，出于更简单和更易理解的图示的原因，即使本发明通常还包括包括多个功能表面4的零件，图1至图5中所图示的零部件1仅示出了单个功能表面4。

在图1中象征性地图示的零部件1仅以第一区域2图示，该第一区域由第一材料形成并形成功能表面4，该功能表面与未图示的基材接触。即使图1至图5中没有一者图示包括附加的第三区域（例如，经形成用于容纳或组装第一区域2并且由第三材料制成且与第一区域2连接的第三区域）的零部件1，本发明也包括如下零部件1：在这些零部件的情况下，例如，第一区域2由诸如例如塑料的第一材料制成，并且其连接到由诸如例如钢或铝的第三材料制成的未图示的第三区域以用于紧固在基材加工机中。

在图1中被图示为示例的零部件1包括第一区域2，该第一区域由第一材料制成。第一区域2包括至少一个功能表面4，所述至少一个功能表面与幅状或片状基材接触并且由于其与待加工的基材接触所致而遭受磨损。

图1是零部件1的剖面图示，该零部件包括剖面平面，剖面平面布置成垂直于功能表面4且因此提供到根据本发明的零部件1中的可见性。

如从图1中所图示的零部件1的该剖面图示能够获悉的，第一区域2包括多个第二区域3，所述多个第二区域至少部分地被第一区域围封并且布置成与所述至少一个功能表面4邻近和/或间隔开。

因此，第一区域2包括第一个第二区域3-1，该第一个第二区域基本直接邻接功能表面4或与功能表面4仅非常略微地间隔开。第一区域2进一步包括：第二个第二区域3-2，其以比第一个第二区域3-1略微更远的距离a1与功能表面4间隔开；以及第三个第二区域3-3，其以比第二区域3-2略微更远的距离a2与功能表面4间隔开。如从穿过零部件1的剖面图示中能够看出的，第二区域3-1、3-2和3-3至少部分地被第一区域2围封。

因此，图1中所图示的根据本发明的零部件1包括第一区域2和多个第二区域3，其中，至少两个第二区域3与功能表面4具有不同的距离a。

尽管具有三个第二区域3-1、3-2、3-3的实施例在图1中作为示例被图示，但是本发明有可能具有任何数量的第二区域3，例如，也可能仅具有一个第二区域3。

如果功能表面4磨损，则零部件的厚度d减小，且因此偏离于原始位置的功能表面4*至少部分地与第二区域3相交，在根据图1的示例性图示中，由于磨损而形成的功能表面4*最初与第一个第二区域3-1相交。

在所述至少一个功能表面4对应地磨损的情况下，至少一个第二区域3（在图1的当前示例中，这最初是第一个第二区域3-1）因此分别至少部分地形成功能表面4或4*的一部分，该功能表面在其位置方面发生移位。

当图1中所图示的功能表面4并非均匀地磨损，而是例如在图1中所图示的功能表面4的左侧区域中比在其余区域中磨损得更严重时，也会出现相同的情况。在这种情况下，第一个第二区域3-1（作为第二区域3中的第一个）也分别成为功能表面4或4*的一部分。

在第一实施例变型中，所述至少一个第二区域3由具有第二物理性质的第二材料组成。第二区域3的该第二材料在至少一种性质方面不同于制造第一区域2的第一材料。

在本发明的一个实施例中，所述至少一个第二区域3的第二材料具有第二物理性质，该第二物理性质与第一区域2的第一材料的第一性质的不同之处在于，第二材料具有其他光学性质和/或不同的反射特性。这意味着，例如，由于可见光的其他波长范围的反射所致，所述至少一个第二区域3具有不同于第一区域2的材料的颜色。

使用图1中所图示的实施例的示例，还有可能的是，不是所有的第二区域3-1、3-2、3-3都具有相同的颜色且因此具有相同的光学性质，而是第二区域3-1、3-2、3-3中的至少一者具有不同于其余的第二区域3-1、3-2、3-3的颜色，或者所述多个第二区域3-1、3-2、3-3中的每者具有不同的颜色。

基于所暴露的第二区域3的颜色，因此可在检视期间认识到零部件1的功能表面4的磨损水平。

使用图1中所图示的示例，例如第一个第二区域3-1可因此由着色成白色的材料制成，使得可在对应的操作时间之后认识到功能表面4的第一磨损，该功能表面由例如着色成黑色的第一区域2的材料形成。

如果第二个第二区域3-2例如着色成黄色，则因此在着色成黄色的第二个第二区域3-2变得可见时能够确定正在推进的磨损，不过在该阶段，例如，仍完全保证零部件1的功能性。然而，着色成黄色的第二个第二区域3-2的暴露能够与备下对应的零部件1或检视库存的建议相关联。

如果第三个第二区域3-3例如着色成红色，则在着色成红色的第三个第二区域3-3变得可见时能够确定高度地推进的磨损，在这种情况下，例如，仅针对有限的时间量和/或仅在有限的程度上仍然保证零部件1的功能性。因此，着色成红色的第三个第二区域3-3的暴露能够与替换对应的零部件1或至少检视功能性和/或计划至少在某个时间段内替换零部件1的建议相关联。

在第二实施例变型中，所述至少一个第二区域3被设计为中空空间。

特别地，借助于增材生产工艺（也被称为3D打印），有可能由于工艺所致还以小的尺寸并且以精确限定的几何形状和到功能表面4的布置来产生这种类型的中空空间，即使形成为中空空间的第二区域3被第一区域2完全围封也如此。

被设计为中空空间的这种类型的第二区域3能够被完全围封在第一区域2中，如例如图1中所图示的。

尽管未在图1中图示，但是在多个第二区域3的情况下，也有可能将至少一个第二区域3（例如，第一个第二区域3-1）设计为中空空间，并利用一种或多种第二材料（所述第二材料不同于第一区域2的第一材料）或利用多种不同的第二材料来设计至少一个另外的第二区域3，例如第二个第二区域3-2和第三个第二区域3-3。

尽管在图1中仅图示了零部件1的剖面图示，但是根据图3a中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3能够被第一区域2完全围封。

还有可能的是，根据图3b中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3到达至少一个边界表面5。

进一步可能的是，根据图3c中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3从零部件1的第一外边界表面5到达第二外边界表面，优选地到达定位成与第一外边界表面5相对的第二外边界表面5。

在多个第二区域3的情况下，第二区域3的所有上文提到的设计的组合是可能的，只要零部件1的形状和功能允许这样做。

可与图1相比的是，图2同样示出了穿过根据本发明的零部件1的剖面图示，在该零部件的情况下，第二区域3延伸到零部件1的或第一区域2的所述至少一个边界表面5，所述至少一个边界表面不同于所述至少一个功能表面4。

在图2中所图示的示例的情况下，第一区域2包括仅一个第二区域3，该第二区域以距离a1与功能表面4间隔开并且在剖面平面中具有三角形横截面。

尽管在图2中未图示，但是还有可能的是，第二区域3仅最小程度地与功能表面4间隔开或者基本邻接功能表面4。

尽管在图2中未图示，但是还有可能的是，第一区域2具有多个第二区域3。该多个第二区域3能够要么完全延伸到至少一个边界表面5，要么至少一个第二区域3延伸到外边界表面5，并且至少一个另外的第二区域3完全被第一区域2围封。

在图2中图示了特殊情况，在该情况下，所述至少一个第二区域3分别延伸到零部件1的或第一区域2的边界表面5，该边界表面定位成与所述至少一个功能表面4相对。

图3a至图3c各自示出了在图2中的剖面中所图示的零部件1的顶视图，不过在每种情况下呈不同的设计。

尽管在图2中仅图示了零部件1的剖面图示，但是根据图3a中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3能够仅延伸到定位成与功能表面4相对的边界表面5。

还有可能的是，根据图3b中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3到达至少一个边界表面5。

进一步可能的是，根据图3c中的图示，至少一个第二区域3或所述一个第二区域3从零部件1的第一外边界表面5到达第二外边界表面5，该第二外边界表面优选地定位成与第一外边界表面5相对。

在多个第二区域3的情况下，第二区域3的所有上文提到的设计的组合是可能的，只要零部件1的形状和功能允许其即可。

图4示出了根据本发明的零部件1的另外的设计，在该设计的情况下，第一区域2包括至少一个第二区域3，所述至少一个第二区域在其延伸范围内在所述至少一个第二区域3和第一区域2之间形成面向功能表面4的界面6，其中，该界面6具有到功能表面4的可变距离a。

随着功能表面4的磨损的推进，就此而言，第二区域3的逐渐增加的部分成为功能表面4的一部分，使得能够基于所述至少一个第二区域3的暴露范围来确定磨损水平。

在其延伸范围内，该至少一个第二区域3能够沿距离a的延伸具有要么更均匀要么不那么均匀的高度。然而，如图5中所图示的，还有可能的是，所述至少一个第二区域3在图5中所图示的剖面平面中具有可变的横截面。

进一步可能的是，如图5中所图示的，根据到功能表面4的距离a，至少一个第二区域3基于平行于功能表面4的剖面平面而具有可变的横截面。

特别地，在第二区域3沿至少一个维度具有略微更大的扩展的情况下，如例如图4中所图示的，这些第二区域3中的至少一者由如下材料成分组成是可能的和有利的：该材料成分根据分别到功能表面4的距离a或a(x)而具有不同的物理性质，特别是不同的光学性质，诸如例如不同的颜色。

使用图4中所图示的示例，这可例如以这样的方式实施，使得第二区域3的左区段由着色成绿色或白色的材料组成，而第二区域3的中间区段例如由着色成黄色的材料组成。第二区域3的右区段能够优选地着色成红色或橙色，使得在着色成黑色的第一区域2的材料的情况下，例如，在没有附加的测量器件或辅助工具的情况下，可基于不同颜色（如已经在图1的描述中所指定的）的显现来认识到磨损水平。

尽管未在图1至图5中的任一者中图示，但是至少一个第二区域3能够具有物理性质，这些物理性质能够在所述至少一个第二区域3由于功能表面4的磨损而暴露之后被检测到，优选地以无接触的方式被检测到。

这能够发生是因为，例如，至少一个第二区域3的材料具有特殊的光学反射特性，例如在可见光的特殊频率范围内。还有可能的是，能够借助于电容传感器通过在由塑料制成的第一区域2中实施由金属材料制成的第二区域3来捕获由金属材料组成的第二区域3的暴露。

关于能够用于零部件1的第一区域2和第二区域3的材料，通常不存在限制。它们能够由已知的金属和/或塑料制成。

在这种类型的零件的常规生产的情况下，例如通过在磨损表面下方并平行于磨损表面安设孔的情况，这些孔能够用其他材料填充，例如通过插入塑料或金属销。

尽管有可能利用常规生产工艺来生产根据本发明的零部件1，但是当使用增材生产工艺（诸如，3D打印）时，对于第二区域3的设计存在明显更高的灵活性和组合性。能够进一步加工各种各样的塑料和金属，并且它们也能够借助于这种工艺彼此结合，使得能够随即生产由塑料和/或金属制成的零部件1。

附图标记列表

1 零部件

2 第一区域

3 第二区域

4 功能表面

5 边界表面

6 界面

a 距离

d 零部件厚度。

Claims (15)

1.一种供在印刷机或纸张和基材加工机中使用的零部件（1），其中，所述零部件（1）包括由具有第一物理性质的第一材料制成的至少一个第一区域（2），并且其中，所述至少一个第一区域（2）包括功能表面（4），所述功能表面与幅状或片状基材接触并遭受磨损，其特征在于，在与所述至少一个功能表面（4）邻近和/或间隔开之处，至少一个第二区域（3）至少部分地被所述第一区域（2）围封。

2.根据权利要求1所述的零部件（1），其特征在于，在至少一个功能表面（4）磨损的情况下，所述至少一个第二区域（3）至少部分地形成所述功能表面（4）的一部分。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的零部件（1），其特征在于，所述第二区域（3）由具有第二物理性质的第二材料组成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的零部件（1），其特征在于，所述第二物理性质是光学性质和/或不同的反射特性。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的零部件（1），其特征在于，所述第二区域（3）被设计为中空空间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）完全被围封在所述第一区域（2）中。

7.根据权利要求1和5中任一项所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）延伸到所述零部件（1）的至少一个边界表面（5），所述至少一个边界表面不同于所述至少一个功能表面（4）。

8.根据权利要求7所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）延伸到所述零部件（1）的边界表面（5），该边界表面定位成与所述至少一个功能表面（4）相对。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的零部件（1），其特征在于，所述至少一个第一区域（2）包括多个第二区域（3），其中，至少两个第二区域（3）具有到所述功能表面（4）的不同距离a。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）在其到所述功能表面（4）的延伸范围内具有到所述功能表面（4）的可变距离a，其中界面（6）面向所述功能表面（4）。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的零部件（1），其特征在于，根据到所述功能表面（4）的所述距离a，至少一个第二区域（3）基于平行于所述功能表面（4）的剖面平面而具有可变的横截面。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）由如下材料成分组成：所述材料成分根据到所述功能表面（4）的所述距离（a）而具有不同的物理性质，特别是不同的光学性质。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的零部件（1），其特征在于，至少一个第二区域（3）具有物理性质，所述物理性质能够在所述第二区域（3）由于功能表面（4）的磨损而暴露之后被检测到。

14.根据权利要求12所述的零部件（1），其特征在于，所述至少一个第二区域（3）能够在所述暴露之后以无接触的方式被检测到。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的零部件（1），其特征在于，所述部件（1）能够借助于3D打印工艺来生产。

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