DE102019209856B4 - Sensor arrangement for determining the forces acting on components, in particular tools - Google Patents

Sensor arrangement for determining the forces acting on components, in particular tools Download PDF

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    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices

Abstract

Bei der Sensoranordnung ist in dem jeweiligen Bauteil (1) eine Aufnahme in Form einer zumindest an einer Seite offenen Vertiefung ausgebildet, in die eine Spannschraube (2) in ein Gewinde am Bauteil (1) eingeschraubt und ein Sensorträger (4) eingeführt sind. An der Vertiefung ist mindestens eine schräg geneigte Oberfläche ausgebildet an der eine komplementär geneigte äußere Oberfläche des Sensorträgers (4) anliegt. An der inneren Oberfläche des Sensorträgers (4) ist eine weitere schräg geneigte Oberfläche vorhanden, die an einer komplementär schräg geneigten äußeren Oberfläche der Spannschraube (2) anliegt. Der Sensorträger (4) ist mittels der Spannschraube (2) reibschlüssig fixiert. An mindestens einer komplementär geneigten äußeren Oberfläche des Sensorträgers (4) ist mindestens eine piezoelektrische Schicht (3) ausgebildet oder mindestens ein piezoelektrisches Element befestigt. Die piezoelektrische Schicht (3) oder das piezoelektrische Element steht mit der schräg geneigten Oberfläche der Vertiefung in Kontakt, wenn der Sensorträger (4) in die Vertiefung eingesetzt und die piezoelektrische Schicht (3) oder das piezoelektrische Element gegen mindestens eine schräg geneigte Oberfläche der Vertiefung vorgespannt ist.

Figure DE102019209856B4_0000
In the sensor arrangement, the respective component (1) has a receptacle in the form of a recess that is open at least on one side, into which a clamping screw (2) is screwed into a thread on the component (1) and a sensor carrier (4) is inserted. At least one obliquely inclined surface is formed on the recess, against which a complementarily inclined outer surface of the sensor carrier (4) rests. On the inner surface of the sensor carrier (4) there is another obliquely inclined surface which rests against a complementarily obliquely inclined outer surface of the clamping screw (2). The sensor carrier (4) is frictionally fixed by means of the clamping screw (2). At least one piezoelectric layer (3) is formed or at least one piezoelectric element is attached to at least one complementarily inclined outer surface of the sensor carrier (4). The piezoelectric layer (3) or the piezoelectric element is in contact with the inclined surface of the recess when the sensor carrier (4) is inserted into the recess and the piezoelectric layer (3) or the piezoelectric element against at least one inclined surface of the recess is biased.
Figure DE102019209856B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Bestimmung von an Bauteilen, insbesondere von an Werkzeugen wirkenden Kräften.The invention relates to a sensor arrangement for determining the forces acting on components, in particular on tools.

Die Erfindung betrifft dabei prinzipiell ein Sensoranbindungskonzept, das vor allem in der messtechnischen Erfassung von Schnittkräften an Zerspanungswerkzeugen eingesetzt werden kann. Ein Einsatz in anderen Bauteilen/Baugruppen, an denen ebenfalls Kräfte gemessen werden sollen (z.B. Werkzeugmaschinen), ist denkbar.The invention relates in principle to a sensor connection concept that can be used primarily in the metrological detection of cutting forces on cutting tools. Use in other components / assemblies on which forces are also to be measured (e.g. machine tools) is conceivable.

Die Messung von Kräften an hochbeanspruchten Bauteilen in anspruchsvollen Umgebungen stellt besondere Anforderungen an Sensoranbindungen und deren Abschirmung vor Umwelteinflüssen.The measurement of forces on highly stressed components in demanding environments places special demands on sensor connections and their shielding from environmental influences.

Zerspanungswerkzeuge sind meist bauart- und zweckbedingt kompakt ausgeführt. Die verwendeten Sensoren müssen daher oft auch miniaturisiert vorliegen und sicher befestigt werden können.Cutting tools are usually compact due to their design and purpose. The sensors used must therefore often be available in miniaturized form and securely attached.

Auch ist bei vielen Sensorsystemen die Vorspannung der Sensorelemente obligatorisch.In many sensor systems, the preloading of the sensor elements is also mandatory.

Sensible Sensorschichtsysteme sind nicht ohne weiteres in Zerspanungswerkzeuge einpressbar. Sie können auch nicht bei einer einfachen Montier- und Demontierbarkeit, die bevorzugt mittels Verschraubungen erreicht werden kann, einsetzbar. Geeignete Befestigungen sind dadurch dementsprechend Bauraum erfordernd.Sensitive sensor layer systems cannot easily be pressed into machining tools. They cannot be used even if they are easy to assemble and disassemble, which can preferably be achieved by means of screw connections. Accordingly, suitable fastenings require installation space.

Derzeit wird die Messung von Kräften an Zerspanungswerkzeugen mit handelsüblichen Dehnungsmessstreifen durchgeführt. Diese sind im Hinblick auf energiereiche Metallspäne und anderen Umwelteinflüssen einzuhausen, um Störungen während der Messwertermittlung zu vermeiden.Currently, the measurement of forces on cutting tools is carried out with commercially available strain gauges. These are to be housed in view of high-energy metal chips and other environmental influences in order to avoid disturbances during the measurement process.

Neben den genannten Dehnmessstreifen kommen meist auch Sensoren zum Einsatz, die auf dem piezoelektrischen Effekt basieren. Dabei wird zwischen vormontierten, geschalten Piezokraftmessdosen und kundenspezifisch hergestellten piezoelektrisch beschichteten Substraten unterschieden. Während Kraftmessdosen konzeptbedingt nur schwer in kleinen Werkzeugen einsetzbar sind, sind beschichtete Sensorelemente sehr anfällig gegenüber mechanischen Belastungen während des Zerspanungsprozesses.In addition to the above-mentioned strain gauges, sensors based on the piezoelectric effect are usually also used. A distinction is made between preassembled, switched piezoelectric load cells and customized piezoelectrically coated substrates. While load cells are difficult to use in small tools due to their design, coated sensor elements are very susceptible to mechanical loads during the machining process.

So ist aus US 4 927 300 A ein Schneideinsatz mit integrierter Sensorfunktion beschrieben.So it's over U.S. 4,927,300 A describes a cutting insert with an integrated sensor function.

Ein Einsatz von piezokeramischen Wandlern zur Regelung der spanabhebenden Werkstückbearbeitung ist aus DE 10 2007 005 221 A1 bekannt.The use of piezoceramic transducers to control the machining of the workpiece is over DE 10 2007 005 221 A1 known.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Anbindungskonzept für miniaturisierte Sensoren zur Kraftmessung im Krafthauptfluss des zu untersuchenden Bauteiles anzugeben und dabei auch die Abschirmung dieser Sensoren vor Umwelteinflüssen zu ermöglichen.The object of the invention is therefore to provide a connection concept for miniaturized sensors for force measurement in the main force flow of the component to be examined and to enable these sensors to be shielded from environmental influences.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Sensoranordnung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.According to the invention, this object is achieved with a sensor arrangement which has the features of claim 1. Advantageous refinements and developments of the invention can be implemented with features identified in the subordinate claims.

Bei der erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist in dem jeweiligen Bauteil eine Aufnahme in Form einer zumindest an einer Seite offenen Vertiefung ausgebildet. In die Vertiefung ist eine Spannschraube in ein Gewinde, das am Bauteil vorhanden ist, eingeschraubt und ein Sensorträger ist darin eingeführt.In the sensor arrangement according to the invention, a receptacle in the form of a recess that is open at least on one side is formed in the respective component. A clamping screw is screwed into a thread on the component in the recess and a sensor carrier is inserted into it.

Mit mehreren piezoelektrischen Schichten oder Elementen ist eine richtungsabhängige Kraftmessung möglich.A direction-dependent force measurement is possible with several piezoelectric layers or elements.

An der Vertiefung ist mindestens eine schräg geneigte Oberfläche ausgebildet, an der eine komplementär geneigte äußere Oberfläche des Sensorträgers anliegt.At least one obliquely inclined surface is formed on the recess, against which a complementarily inclined outer surface of the sensor carrier rests.

An der inneren Oberfläche des Sensorträgers ist eine weitere schräg geneigte Oberfläche vorhanden, die an einer komplementär schräg geneigten äußeren Oberfläche der Spannschraube anliegt. Dieser Zustand liegt dann vor, wenn der Sensorträger mittels der eingeschraubten Spannschraube mit seiner/seinen äußeren schräg geneigten Oberfläche(n) mit einer vorgebbaren Normalkraft gegen die schräg geneigte Oberfläche(n) der Vertiefung gedrückt ist.On the inner surface of the sensor carrier there is another obliquely inclined surface which rests against a complementarily obliquely inclined outer surface of the clamping screw. This state is present when the sensor carrier is pressed by means of the screwed-in clamping screw with its outer inclined surface (s) with a predeterminable normal force against the inclined surface (s) of the recess.

Dabei ist der Sensorträger mittels der Vorspannkraft der Spannschraube infolge der Haftreibung, die an der äußeren schräg geneigten Oberfläche des Sensorträgers und der an der Vertiefung schräg geneigt ausgebildeten Oberfläche reibschlüssig fixiert.In this case, the sensor carrier is frictionally fixed by means of the pretensioning force of the clamping screw due to the static friction on the outer inclined surface of the sensor carrier and the surface formed inclined at the recess.

An mindestens einer komplementär geneigten äußeren Oberfläche des Sensorträgers ist mindestens eine elektrisch nach außen kontaktierte piezoelektrische Schicht ausgebildet oder es ist dort mindestens ein piezoelektrisches Element befestigt. Die mindestens eine piezoelektrische Schicht oder das mindestens eine piezoelektrische Element steht mit der mindestens einen schräg geneigten Oberfläche der Vertiefung berührendem Kontakt, wenn der Sensorträger in die Vertiefung eingesetzt und die mindestens piezoelektrische Schicht oder das mindestens eine piezoelektrische Element gegen die mindestens eine schräg geneigte Oberfläche der Vertiefung vorgespannt ist.On at least one complementarily inclined outer surface of the sensor carrier, at least one piezoelectric layer that is electrically contacted to the outside is formed, or at least one piezoelectric element is attached there. The at least one piezoelectric layer or the at least one piezoelectric element stands with the at least one inclined at an angle Surface of the recess touching contact when the sensor carrier is inserted into the recess and the at least piezoelectric layer or the at least one piezoelectric element is biased against the at least one inclined surface of the recess.

Die Fixierung kann dadurch erreicht werden, dass der Sensorträger in die Vertiefung eingeführt und danach die Spannschraube eingeschraubt wird, so dass die äußere schräg geneigte Oberfläche mit dem mindestens einen piezoelektrischen Element oder der mindestens einen piezoelektrischen Schicht gegen die schräg geneigte Oberfläche an der Vertiefung gedrückt wird.The fixation can be achieved by inserting the sensor carrier into the recess and then screwing in the clamping screw so that the outer inclined surface with the at least one piezoelectric element or the at least one piezoelectric layer is pressed against the inclined surface on the recess .

Die mindestens eine piezoelektrische Schicht oder das mindestens eine piezoelektrische Element ist dabei gegen die mindestens eine schräg geneigte Oberfläche der Vertiefung vorgespannt.The at least one piezoelectric layer or the at least one piezoelectric element is pretensioned against the at least one inclined surface of the recess.

Ein piezoelektrisches Element kann beispielsweise als ebene planare Scheibe kreisringförmig, ein trichterförmiges oder als mindestens ein kreisringförmiges Element aber auch als Kreisringsegment ausgebildet und mit einem Haftvermittler am Sensorträger befestigt seinA piezoelectric element can, for example, be designed as a flat planar disk in the shape of a circular ring, a funnel-shaped or at least one circular ring-shaped element, but also as a circular ring segment and attached to the sensor carrier with an adhesion promoter

Die schräg geneigten ebenen Oberflächen können jeweils an zwei diametral gegenüberliegenden Oberflächen ausgebildet oder schräg geneigte Oberflächen von jeweils zwei Paaren schräg geneigter ebener Oberflächen können sich jeweils paarweise an diametral gegenüberliegenden Oberflächen ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall können die Vertiefung und der Sensorträger viereckig ausgebildet sein.The inclined flat surfaces may each be formed on two diametrically opposite surfaces, or inclined surfaces of two pairs of inclined flat surfaces each may be formed in pairs on diametrically opposite surfaces. In the latter case, the recess and the sensor carrier can be square.

Die schräg geneigten Oberflächen können aber auch alle konisch und rotationssymmetrisch ausgebildet sein.The obliquely inclined surfaces can, however, also all be conical and rotationally symmetrical.

Elektrische Kontaktelemente, die zu einer elektronischen Auswerteeinheit geführt sind, können durch einen Hohlraum, der innerhalb der Vertiefung zwischen dem Boden der Vertiefung und dem Sensorträger vorhanden ist, geführt sein.Electrical contact elements that are routed to an electronic evaluation unit can be routed through a cavity that is present within the recess between the bottom of the recess and the sensor carrier.

Vorteilhaft kann ein Bauteil ein Werkzeug einer Zerspanungswerkzeugmaschine sein.A component can advantageously be a tool of a cutting machine tool.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Sensorträger mit der mindestens einen piezoelektrischen Schicht oder dem mindestens einen piezoelektrischen Element kann über zwei abgeschrägte Oberflächen, die sowohl am Bauteil als auch am Sensorträger sowie der Vertiefung vorhanden sind, erfolgen. Dabei können insgesamt mindestens zwei, bevorzugt vier Oberflächen, die jeweils kraftschlüssige Reibpaare bilden, vorhanden sein. Die Vorspannung auf die mit dem piezoelektrischen Werkstoff beschichtete Oberfläche oder mindestens ein piezoelektrisches Element kann durch das Anziehen einer Spannschraube, die über einen Konus am Schraubenkopf verfügt, erreicht werden. Die elektrische Kontaktierung zu der piezoelektrischen Beschichtung oder dem piezoelektrischen Element kann in einem Zwischenraum zwischen Bauteil und Sensorträger angeordnet sein.The non-positive connection between the sensor carrier and the at least one piezoelectric layer or the at least one piezoelectric element can be made via two beveled surfaces that are present on the component as well as on the sensor carrier and the recess. A total of at least two, preferably four surfaces, each of which forms frictional friction pairs, can be present. The preload on the surface coated with the piezoelectric material or at least one piezoelectric element can be achieved by tightening a tensioning screw that has a cone on the screw head. The electrical contact to the piezoelectric coating or the piezoelectric element can be arranged in an intermediate space between the component and the sensor carrier.

Die Sensoranordnung ist somit, sowohl mit miniaturisierten Sensoren in kompakten Bauteilen einsetzbar, als auch resistent gegenüber Schmierstoffen, energiereichen Spänen und anderen äußeren Störeinflüssen.The sensor arrangement can therefore be used both with miniaturized sensors in compact components and is also resistant to lubricants, high-energy chips and other external interference.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below by way of example.

Dabei zeigen:

  • 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung in einer Schnittdarstellung und einer Aufsicht und
  • 2 einen Teil einer Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung mit zwei daran befestigten Sensoranordnungen.
Show:
  • 1 an example of a sensor arrangement according to the invention in a sectional view and a plan view and
  • 2 Part of a machine tool for machining with two sensor assemblies attached.

1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 5 an einem Werkzeug als Bauteil 1. Dabei wird der Sensorträger 4 mit piezoelektrischer sensitiver Schicht 3 über zwei abgeschrägte Oberflächen an das zu untersuchende Bauteil 1 geschraubt und mittels Spannschraube 2 befestigt. Die Vorspannung der piezoelektrischen Schicht 3 findet im gleichen Zuge statt. Der Sensorträger 4 schließt bevorzugt bündig mit der Bauteiloberfläche ab und bildet somit eine Abschirmung der piezoelektrischen Schicht 3 von der Umwelt. Die elektrische Kontaktierung der piezoelektrischen Schicht 3 ist beliebig wählbar. Sie kann dabei beispielsweise über elektrische Leiterbahnen aber auch mittels Bonddrähten erreicht werden. 1 shows an example of a sensor arrangement according to the invention 5 on a tool as a component 1 . The sensor carrier is thereby 4th with piezoelectric sensitive layer 3 over two beveled surfaces to the component to be examined 1 screwed and by means of a clamping screw 2 attached. The bias of the piezoelectric layer 3 takes place in the same course. The sensor carrier 4th preferably closes flush with the component surface and thus forms a shield for the piezoelectric layer 3 from the environment. The electrical contacting of the piezoelectric layer 3 can be selected at will. It can be achieved, for example, by means of electrical conductor tracks, but also by means of bonding wires.

Durch die konische Gestaltung der komplementär abgeschrägten Oberflächen zwischen Bauteil 1 und Sensorträger 4 kommt es während der Vorspannung der piezoelektrischen Schicht 3 zur kraftschlüssigen Verbindung von Bauteil 1 und Sensorträger 4. Dadurch wird eine Messung, der im Bauteil 1 an dieser Stelle auftretenden Kräfte, durch die piezoelektrische Schicht 3 ermöglicht.Due to the conical design of the complementary beveled surfaces between the component 1 and sensor carriers 4th it occurs during the biasing of the piezoelectric layer 3 for the frictional connection of components 1 and sensor carriers 4th . This creates a measurement in the component 1 forces occurring at this point, through the piezoelectric layer 3 enables.

Im Bauteil 1 ist eine Vertiefung ausgebildet, in die die Spannschraube 2 nach dem Einführen des Sensorträgers 4 eingeschraubt wird. Dazu ist in der Vertiefung eine Bohrung mit Innengewinde ausgebildet. Im Anschluss an die Bohrung ist ein Absatz in der Vertiefung ausgebildet, der den Boden der Vertiefung bildet. Die Vertiefung bildet eine Aufnahme für Sensorträger 4 und Spannschraube 2.In the component 1 a recess is formed into which the clamping screw 2 after inserting the sensor carrier 4th is screwed in. For this purpose, a bore with an internal thread is formed in the recess. Following the bore, a shoulder is formed in the recess which forms the bottom of the recess. The recess forms a receptacle for sensor carriers 4th and clamping screw 2 .

Der Sensorträger 4 weist jeweils mindestens zwei schräg geneigte ebene Oberflächen an seiner Innen- und Außenseite auf, die sich gegenüberliegend angeordnet sind. Zumindest ein Bereich der inneren Oberfläche der Vertiefung weist eine komplementär zu den äußeren schräg geneigten Oberflächen des Sensorträgers 4 schräg geneigte Oberflächen auf, an denen sich die äußeren schräg geneigten Oberflächen des Sensorträgers 4 anlegen und abstützen, wenn der Sensorträger 4 in die Vertiefung eingeführt worden ist. Der Sensorträger sollte dabei mit einer bestimmten Kraft oder mit einem bestimmten Weg in die Vertiefung eingeführt werden, so dass die piezoelektrische Schicht 3 definiert an mindestens einer schräg geneigten Oberfläche der Vertiefung anliegt.The sensor carrier 4th each has at least two obliquely inclined flat surfaces on its inside and outside, which are arranged opposite one another. At least one area of the inner surface of the recess has a complementary to the outer obliquely inclined surfaces of the sensor carrier 4th inclined surfaces on which the outer inclined surfaces of the sensor carrier 4th put on and support if the sensor carrier 4th has been introduced into the recess. The sensor carrier should be inserted into the recess with a certain force or with a certain path, so that the piezoelectric layer 3 rests defined on at least one inclined surface of the recess.

Der Sensorträger 4 wird dazu soweit in die Vertiefung eingeführt, dass die mindestens eine piezoelektrische Schicht 3 mit mindesten einer schräg geneigten Oberfläche der Vertiefung in berührendem Kontakt steht.The sensor carrier 4th is for this purpose inserted into the recess so far that the at least one piezoelectric layer 3 is in touching contact with at least one inclined surface of the recess.

Mittels der Spannschraube 2 werden die äußeren schräg geneigten Oberflächen des Sensorträgers 4 gegen die komplementären schräg geneigten Oberflächen der Vertiefung gedrückt, so dass zwischen den sich berührenden Oberflächen eine erhöhte Normalkraft wirkt, die man zum reibschlüssigen fixieren des Sensorträgers 4 am Bauteil 1 ausnutzt.Using the clamping screw 2 become the outer inclined surfaces of the sensor carrier 4th pressed against the complementary inclined surfaces of the recess, so that an increased normal force acts between the contacting surfaces, which is used to frictionally fix the sensor carrier 4th on the component 1 exploits.

In der Aufsicht kann man erkennen, dass die Spannschraube 2 in ihrem Kopf ein Profil aufweist, in das ein Schraubwerkzeug zum Ein- und Herausschrauben eingeführt werden kann.In the supervision you can see that the tensioning screw 2 has a profile in its head into which a screwing tool can be inserted for screwing in and out.

2 zeigt zwei Sensoranordnungen jeweils bestehend aus Sensorträger 4 und Wendeschneidplatte als Bauteil 1. Die Sensorträger 4 wurden direkt über der Wendeschneidplatte 1 befestigt. So sind die Sensoranordnungen 5 an einer Werkzeugmaschine, die zur spanenden Bearbeitung ausgebildet ist, befestigt. 2 shows two sensor arrangements each consisting of a sensor carrier 4th and indexable insert as a component 1 . The sensor carriers 4th were right above the insert 1 attached. So are the sensor arrangements 5 attached to a machine tool which is designed for machining.

Genannte Sensoranordnung 5 ist somit, sowohl mit miniaturisierten Sensoren in kompakten Bauteilen einsetzbar, als auch resistent gegenüber Schmierstoffen, energiereichen Spänen und anderen äußeren Störeinflüssen.Said sensor arrangement 5 can therefore be used with miniaturized sensors in compact components as well as resistant to lubricants, high-energy chips and other external interference.

Claims (5)

Sensoranordnung zur Bestimmung von an Bauteilen wirkenden Kräften, bei der in dem jeweiligen Bauteil (1) eine Aufnahme in Form einer zumindest an einer Seite offenen Vertiefung ausgebildet ist, in die eine Spannschraube (2) in ein Gewinde, das am Bauteil (1) vorhanden ist, eingeschraubt und ein Sensorträger (4) eingeführt sind und an der Vertiefung mindestens eine schräg geneigte Oberfläche ausgebildet ist an der eine komplementär geneigte äußere Oberfläche des Sensorträgers (4) anliegt und an der inneren Oberfläche des Sensorträgers (4) eine weitere schräg geneigte Oberfläche vorhanden ist, die an einer komplementär schräg geneigten äußeren Oberfläche der Spannschraube (2) anliegt und der Sensorträger (4) mittels der Vorspannkraft der Spannschraube (2) infolge der Haftreibung, die an der äußeren schräg geneigten Oberfläche des Sensorträgers (4) und der an der Vertiefung schräg geneigt ausgebildeten Oberfläche reibschlüssig fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer komplementär geneigten äußeren Oberfläche des Sensorträgers (4) mindestens eine elektrisch nach außen kontaktierte piezoelektrische Schicht (3) ausgebildet oder mindestens ein piezoelektrisches Element befestigt ist, wobei die mindestens eine piezoelektrische Schicht (3) oder das mindestens eine piezoelektrische Element mit der schräg geneigten Oberfläche der Vertiefung berührendem Kontakt steht, wenn der Sensorträger (4) in die Vertiefung eingesetzt und die mindestens piezoelektrische Schicht (3) oder das mindestens eine piezoelektrische Element gegen mindestens eine schräg geneigte Oberfläche der Vertiefung vorgespannt ist. Sensor arrangement for determining the forces acting on components, in which the respective component (1) has a receptacle in the form of a recess open at least on one side, into which a clamping screw (2) is inserted into a thread on the component (1) is screwed in and a sensor carrier (4) is inserted and at least one inclined surface is formed on the recess, on which a complementary inclined outer surface of the sensor carrier (4) rests and another inclined surface on the inner surface of the sensor carrier (4) is present, which rests on a complementary inclined outer surface of the clamping screw (2) and the sensor carrier (4) by means of the pretensioning force of the clamping screw (2) as a result of the static friction, which on the outer inclined surface of the sensor carrier (4) and the the recess is fixed with a frictionally inclined surface, characterized in that at least one Complementary inclined outer surface of the sensor carrier (4) at least one electrically outwardly contacted piezoelectric layer (3) is formed or at least one piezoelectric element is attached, the at least one piezoelectric layer (3) or the at least one piezoelectric element with the inclined surface of the Contact is in contact with the recess when the sensor carrier (4) is inserted into the recess and the at least piezoelectric layer (3) or the at least one piezoelectric element is pretensioned against at least one inclined surface of the recess. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg geneigten ebenen Oberflächen jeweils an zwei diametral gegenüberliegenden Oberflächen ausgebildet sind oder schräg geneigte Oberflächen von jeweils zwei Paaren schräg geneigter ebener Oberflächen sich jeweils paarweise an diametral gegenüberliegenden Oberflächen ausgebildet sind.Sensor arrangement according to Claim 1 , characterized in that the obliquely inclined flat surfaces are each formed on two diametrically opposite surfaces or obliquely inclined surfaces of every two pairs of obliquely inclined flat surfaces are formed in pairs on diametrically opposite surfaces. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle schräg geneigten Oberflächen konisch und rotationssymmetrisch ausgebildet sind.Sensor arrangement according to Claim 1 , characterized in that all obliquely inclined surfaces are conical and rotationally symmetrical. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Kontaktelemente, die zu einer elektronischen Auswerteeinheit geführt sind, durch einen Hohlraum, der innerhalb der Vertiefung zwischen dem Boden der Vertiefung und dem Sensorträger (4) vorhanden ist, geführt sind.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that electrical contact elements which are led to an electronic evaluation unit are led through a cavity which is present within the recess between the bottom of the recess and the sensor carrier (4). Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein Werkzeug einer Zerspanungswerkzeugmaschine ist.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the component (1) is a tool of a cutting machine tool.
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US4927300A (en) * 1987-04-06 1990-05-22 Regents Of The University Of Minnesota Intelligent insert with integral sensor
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