DE102021126179A1

DE102021126179A1 - Sensor system, machine or tool element and machine tool

Info

Publication number: DE102021126179A1
Application number: DE102021126179.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-04-14

Abstract

Offenbart sind Sensorsysteme für z.B. Werkzeugaufnahmen, bei der die Sensorik als bauliche Einheit integriert ist und mir derartigen Sensormodulen ausgeführte Maschinen- oder Werkzeugelemente, sowie eine Bearbeitungs-/Werkzeugmaschine mit einem derartigen Sensorsystem.Sensor systems are disclosed for e.g.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Sensorsystem für eine Werkzeugmaschine, ein mit einem derartigen Sensorsystem ausgeführtes Werkzeug- oder Maschinenelement und eine Werkzeugmaschine, die mit einem derartigen Werkzeug- oder Maschinenelement ausgeführt ist.The present disclosure relates to a sensor system for a machine tool, a tool or machine element embodied with such a sensor system and a machine tool which is embodied with such a tool or machine element.

Unter dem Begriff „Maschinen- oder Werkzeugelement“ wird im Folgenden in allgemeiner Form ein Werkzeugkörper oder ein Werkzeug zur Zerspanung mit geometrisch bestimmten und unbestimmten Schneiden und auch Walzen, Tiefziehwerkzeuge oder Stanzwerkzeuge der Umformtechnik. Werkzeugaufnahmen für derartige Werkzeugelemente sowie Führungs- und Tragelemente von Werkzeugmaschinen, wie Schlitten, verstanden, die derartige Werkzeugelemente tragen bzw. führen und die mit dem Werkzeugelement verstellt werden.In the following, the term "machine or tool element" refers in general to a tool body or a tool for machining with geometrically defined and undefined cutting edges and also rollers, deep-drawing tools or stamping tools used in forming technology. Tool holders for such tool elements and guide and support elements of machine tools, such as carriages, understood that carry or lead such tool elements and are adjusted with the tool element.

Eine gattungsgemäße Werkzeugaufnahme ist beispielsweise in den Druckschriften WO 2017/068158 A1 und DE 10 2006 030 834 A1 beschrieben. Die dort offenbarten Werkzeugaufnahmen haben eine mechanische Schnittstelle, beispielsweise einen Hohlschaftkegel (HSK), der in an sich bekannter Weise in eine Werkzeugmaschine eingesetzt wird. Werkzeugseitig ist die Werkzeugaufnahme mit einer Spannvorrichtung ausgeführt, in die ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Fräser, ein Bohrer oder dergleichen eingesetzt werden kann. Zur Erfassung von während der Bearbeitung auftretenden Zuständen, wie beispielsweise eine die Werkzeugaufnahme beaufschlagende Kraft, Beschleunigungen (Schwingungen) der Werkzeugaufnahme und die Temperatur, beispielsweise des Kühlschmiermittels, oder des Werkzeuges, können eingeschwungene Instabilitätszustände erfasst und dann entsprechend durch eine Adaptierung der Bearbeitungsparameter, wie beispielsweise Vorschub, Drehzahl korrigiert werden. Auf diese Weise lässt sich ein übermäßiger Krafteintrag am Werkzeug oder aber während der Bearbeitung auftretende Vibrationen minimieren.A generic tool holder is, for example, in the publications WO 2017/068158 A1 and DE 10 2006 030 834 A1 described. The tool holders disclosed there have a mechanical interface, for example a hollow shank taper (HSK), which is used in a manner known per se in a machine tool. On the tool side, the tool holder is designed with a clamping device into which a machining tool, for example a milling cutter, a drill or the like can be inserted. In order to record states that occur during machining, such as a force acting on the tool holder, acceleration (vibrations) of the tool holder and the temperature, for example of the cooling lubricant or the tool, settled instability states can be recorded and then adjusted accordingly by adapting the machining parameters, such as feed, speed can be corrected. In this way, excessive force input to the tool or vibrations that occur during machining can be minimized.

Der Nachteil derartiger Lösungen ist, dass die Sensoren in einer aufgelösten Bauweise spezifisch je nach Sensorart und Werkzeughalter in unterschiedliche Kanäle/Taschen der Werkzeugaufnahme - auch Werkzeughalter genannt - eingesetzt werden. So ist bei der in der WO 2017/068158 A1 ein Hohlschaftkegel mit einer Sonderbauform erforderlich, in dem entsprechende Hohlräume/Kanäle zur Aufnahme der Sensorik vorgesehen sein müssen. Eine derartige Bauweise erfordert einen erheblichen vorrichtungstechnischen und fertigungstechnischen Aufwand zur Herstellung der Werkzeugaufnahme. Außerdem muss die Werkzeugaufnahme gegebenenfalls adaptiert werden. Ein weiterer Nachteil liegt in der anwendungsspezifisch gestalteten Ausführung der Messtechnik und Sensorik - und damit für die Erfassung physikalischer Größen, welche stets eine ganz spezifisch ausgeführte Lösung für die jeweilige Anwendung in der Werkzeugaufnahme darstellt. Als weiteres Charakteristikum bzw. nachteiliger Gestaltung ist gemein, dass alle Lösungen von einem erfassten eingeschwungenen Zustand physikalischer Größen ausgehen.The disadvantage of such solutions is that the sensors in a separate design are used in different channels/pockets of the tool holder—also called tool holders—specifically depending on the type of sensor and tool holder. So is with the in the WO 2017/068158 A1 a hollow shank cone with a special design is required, in which appropriate cavities/channels must be provided to accommodate the sensors. Such a construction requires a considerable outlay in terms of device technology and manufacturing technology for producing the tool holder. In addition, the tool holder may have to be adapted. Another disadvantage lies in the application-specific design of the measuring technology and sensors - and thus for the acquisition of physical variables, which always represents a very specifically designed solution for the respective application in the tool holder. As a further characteristic or disadvantageous design, it is common that all solutions start from a recorded steady state of physical quantities.

Aus der auf die Anmelderin zurückgehende WO 2019/122375 A1 ist ein Sensormodul in Form einer Sensorpatrone z.B. für eine Werkzeugaufnahme, bei der eine Sensorik als bauliche Einheit integriert ist, bekannt. Ferner ist ein mit einem derartigen Sensormodul ausgeführtes Werkzeug- oder Maschinenelement sowie eine Bearbeitungs- oder Werkzeugmaschine mit einem derartigen Sensormodul offenbart. Die Sensorpatrone kann in Radialrichtung oder in Axialrichtung eingesetzt sein.From the going back to the applicant WO 2019/122375 A1 a sensor module in the form of a sensor cartridge, for example for a tool holder, in which a sensor system is integrated as a structural unit, is known. Furthermore, a tool or machine element designed with such a sensor module and a machining or machine tool with such a sensor module are disclosed. The sensor cartridge can be inserted in the radial direction or in the axial direction.

Nachteilig an der letztgenannten Lösung ist, dass durch den Einsatz eines Sensormoduls in Form einer Sensorpatrone eine nicht unerhebliche Gewichtszunahme eintreten kann. Durch das zusätzliche Gewicht, das im Betrieb in Rotation versetzt wird, sind zusätzliche rotierende Massen vorliegend, was Auswirkungen auf den Rundlauf der Werkzeugaufnahme haben kann. Darüber hinaus muss eine Ausnehmung für die Sensorpatrone unter hohem fertigungstechnischen Aufwand hergestellt werden.The disadvantage of the latter solution is that the use of a sensor module in the form of a sensor cartridge can result in a not inconsiderable increase in weight. Due to the additional weight that is rotated during operation, additional rotating masses are present, which can affect the concentricity of the tool holder. In addition, a recess for the sensor cartridge has to be produced at great expense in terms of manufacturing technology.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Sensorik und/oder die Werkzeug- und Maschinenelemente einer Werkzeugmaschine derart weiter zu bilden, dass Systemzustände mit geringem vorrichtungstechischen und regelungstechnischen Aufwand erfassbar sind.In contrast, the invention is based on the object of further developing the sensor system and/or the tool and machine elements of a machine tool in such a way that system states can be detected with little outlay in terms of device technology and control technology.

Diese Aufgabe wird durch ein Sensorsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, sowie durch Maschinen- oder Werkzeugelemente gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 13, die mit einem derartigen Sensormodul ausgeführt sind und durch eine Werkzeugmaschine gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 18 gelöst.This object is achieved by a sensor system having the features of patent claim 1 and by machine or tool elements according to the independent patent claim 13, which are designed with such a sensor module, and by a machine tool according to the independent patent claim 18.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Demgemäß wird durch die Erfindung eine nicht ortsfeste und insbesondere systematische messtechnische Lösung geschaffen, welche insbesondere in Werkzeugelementen (z.B. Schleifscheibenkörpern, Kegelaufnahmen von Zerspanungswerkzeugen, Stanzwerkzeugen) oder Vorrichtungen oder in eine mit einer Werkzeugaufnahme versehene Werkzeugmaschine integriert sind, so dass eine zuverlässige Erfassung von Betriebs- und/oder Systemzuständen in Echtzeit und damit auf Basis transienter Übergänge von Systemzuständen mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand ermöglicht ist.Accordingly, the invention creates a non-stationary and, in particular, systematic metrological solution which is integrated in particular in tool elements (e.g. and/or system states in real time and thus based on transi enter transitions from system states are made possible with little outlay in terms of device technology.

Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem für eine Werkzeugmaschine oder Bearbeitungseinheit hat eine Sensorik zur Erfassung von bei einer Bearbeitung eines Werkstücks auftretenden System- oder Betriebszuständen, insbesondere einen Beschleunigungssensor, deren Messsignale über eine Datenübertragungseinrichtung an eine Auswerteeinheit übertragen werden. Das Sensorsystem besteht demnach aus zumindest einer Sensorik und einer separaten und/oder daran gehaltenen Kommunikationsschnittstelle und ist dazu ausgelegt, in eine Ausnehmung / Aufnahme einer Werkzeugaufnahme oder eines sonstigen Maschinen- oder Werkzeugelementes eingesetzt zu werden. Erfindungsgemäß ist die Anordnung des Sensorsystems, also der Sensorik mit einer Stromversorgung und/oder der Kommunikationsschnittstelle, in einer aufgelösten Bauweise, also vereinzelt, aber verbind- und/oder kombinierbar, vorliegend. Ferner ist das Sensorsystem, sowie die Ausnehmung, etwa sternförmig angeordnet.A sensor system according to the invention for a machine tool or machining unit has a sensor system for detecting system or operating states occurring during machining of a workpiece, in particular an acceleration sensor, whose measurement signals are transmitted to an evaluation unit via a data transmission device. Accordingly, the sensor system consists of at least one sensor system and a separate communication interface and/or a communication interface attached thereto and is designed to be inserted into a recess/receptacle of a tool holder or another machine or tool element. According to the invention, the arrangement of the sensor system, ie the sensor system with a power supply and/or the communication interface, is present in a separate design, ie isolated but connectable and/or combinable. Furthermore, the sensor system and the recess are arranged approximately in a star shape.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zumindest Teile der Sensorik auf zumindest einem eine elektronische Schaltung tragenden Flexboard vorgesehen, das im Einbauzustand entsprechend der Sterngeometrie angewinkelt ist.In a preferred exemplary embodiment, at least parts of the sensor system are provided on at least one flexboard that carries an electronic circuit and is angled in accordance with the star geometry when installed.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel trägt das als PCB ausgebildete Flexboard auch einen Adapter zum Positionieren eines Sensors. Das heißt, bei dieser Variante ist auch der Sensor verstellbar auf dem Flexboard positioniert.In a particularly preferred embodiment, the flexboard designed as a PCB also carries an adapter for positioning a sensor. This means that in this variant the sensor is also positioned on the flexboard so that it can be adjusted.

Dieser Adapter ist vorzugsweise so ausgeführt, dass eine Sensorposition verstellbar ist.This adapter is preferably designed in such a way that a sensor position can be adjusted.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Stromversorgung, insbesondere ein Akku und/oder eine Kommunikationsschnittstelle sich mit dem Flexboard im Einbauzustand zu der Sterngeometrie / Sternkontur ergänzt.It is particularly advantageous if a power supply, in particular a rechargeable battery and/or a communication interface, is combined with the flexboard in the installed state to form the star geometry/star contour.

Eine Unwucht des Systems lässt sich minimieren, wenn diese Sterngeometrie im Hinblick auf die Geometrie und die Massen etwa zur Drehachse eines Maschinen- oder Werkzeugelements zentriert / symmetrisch angeordnet ist.An imbalance in the system can be minimized if this star geometry is centered/arranged symmetrically to the axis of rotation of a machine or tool element with regard to the geometry and the masses.

Die Montage des Sensorsystems ist besonders einfach, wenn das Flexboard, die Stromversorgung und/oder die Kommunikationsschnittstelle mittels einer Steckverbindung oder dergleichen verbunden sind, sodass diese Komponenten dann eine bauliche Einheit bilden.The installation of the sensor system is particularly easy if the flexboard, the power supply and/or the communication interface are connected by means of a plug connection or the like, so that these components then form a structural unit.

Ein erfindungsgemäßes Maschinen- oder Werkzeugelement ist vorzugsweise eine Werkzeugaufnahme mit einer Spannvorrichtung für ein Werkzeug und mit einer mechanischen Schnittstelle für eine Werkzeugmaschine oder Werkzeugkörper eines Dreh- oder Fräswerkzeugs oder einer Schleifscheibe oder Werkzeugkörper eines Werkzeugs der Umformtechnik, wie eine Walze, ein Tiefziehwerkzeug oder ein Stanzwerkzeug oder ein derartige Werkzeugelemente verstellendes oder tragendes Maschinenelement einer Werkzeugmaschine, wie beispielsweise ein Vorschubschlitten. Dieses weist erfindungsgemäß eine etwa sternförmige Ausnehmung zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Sensorsystems auf.A machine or tool element according to the invention is preferably a tool holder with a clamping device for a tool and with a mechanical interface for a machine tool or tool body of a turning or milling tool or a grinding wheel or tool body of a forming tool, such as a roller, a deep-drawing tool or a punching tool or a machine element of a machine tool that adjusts or carries such tool elements, such as a feed slide. According to the invention, this has an approximately star-shaped recess for receiving a sensor system according to the invention.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Ausnehmung, von einer Drehachse ausgehend, mehrere nach radial außen verlaufende Ausschnitte auf.In a preferred exemplary embodiment, the recess has a plurality of cutouts running radially outwards, starting from an axis of rotation.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen zumindest drei Ausschnitte vor.In a particularly preferred embodiment, there are at least three sections.

Die Ausschnitte münden bevorzugt in einer Umfangswandung der Werkzeugaufnahme.The cutouts preferably open into a peripheral wall of the tool holder.

Besonders bevorzugt sind die Ausschnitte im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet. Vorzugsweise beträgt der Winkelabstand zwischen den einzelnen Ausschnitten etwa 120°.The cutouts are particularly preferably arranged at the same angular distance from one another. The angular spacing between the individual sections is preferably approximately 120°.

Wie vorstehend ausgeführt, können zumindest Teile der Sensorik auf einem Flexboard oder mehreren Flexboards angeordnet sein und dieses oder diese ist/sind in zumindest einen der Ausschnitte eingebracht und lagefixiert.As explained above, at least parts of the sensor system can be arranged on a flexboard or several flexboards and this or these is/are introduced into at least one of the cutouts and fixed in position.

Vorzugsweise ist eine Kommunikationsschnittstelle und/oder eine Stromversorgung in einem Ausschnitt eingebracht und lagefixiert.A communication interface and/or a power supply is preferably introduced and fixed in position in a cutout.

Bei einer Variante der Erfindung ist eine Patrone vorgesehen, in der radiale Taschen ausgebildet sind, die jeweils einem der genannten Ausschnitte zugeordnet sind. Dementsprechend mündet jeder dieser Ausschnitte in einer der patronenseitigen Taschen, die dann auch zur Aufnahmen der Sensorik dienen. Die Patrone kann als Teil des Sensorsystems oder als Teil des Maschinen- / Werkzeugelements, insbesondere einer Werkzeugaufnahme, gesehen werden.In a variant of the invention, a cartridge is provided in which radial pockets are formed, each associated with one of said cutouts. Accordingly, each of these cutouts ends in one of the cartridge-side pockets, which then also serve to accommodate the sensors. The cartridge can be seen as part of the sensor system or as part of the machine/tool element, particularly a tool holder.

In dieser vorzugsweise axial angeordneten Patrone ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch zumindest ein Kühl-/Schmiermittelkanal vorgesehen.In one embodiment of the invention, at least one coolant/lubricant channel is also provided in this cartridge, which is preferably arranged axially.

Die Patrone ist vorzugsweise in Radialrichtung so ausgelegt, dass das Flexboard und die Kommunikationsschnittstelle und/oder die Stromversorgung in Radialrichtung aus den Taschen der Patrone und den zugeordneten Ausschnitten auskragen.The cartridge is preferably designed in the radial direction so that the flexboard and the com ammunition interface and / or the power supply protrude in the radial direction from the pockets of the cartridge and the associated cutouts.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn das Flexboard die Patrone entlang von zwei Taschen durchsetzt. Das heißt, bei einer derartigen Variante wird das Flexboard so gebogen, dass es in Radialrichtung in eine der Taschen der Patrone eintaucht und dann in einem vorbestimmten Winkelabstand, der durch den Winkelabstand der Ausschnitte vorgegeben ist, wieder aus der Patrone auskragt.It is particularly preferred if the flexboard penetrates the cartridge along two pockets. In other words, in such a variant, the flexboard is bent in such a way that it dips into one of the pockets of the cartridge in the radial direction and then protrudes out of the cartridge again at a predetermined angular distance that is predetermined by the angular distance of the cutouts.

Eine derartige Variante setzt voraus, dass die Patrone eine axiale Ausnehmung aufweist oder die Taschen im Bereich der Drehachse zusammenlaufen.Such a variant presupposes that the cartridge has an axial recess or that the pockets converge in the region of the axis of rotation.

Wie eingangs erläutert, hat die Sensorik zumindest einen Beschleunigungssensor, sodass eine sensorintegrierte Werkzeugaufnahme für die Beschleunigungsmessung nahe der Eingriffszone bereit gestellt wird, wobei eine drahtlose Datenübertragung mit Steuerungselementen der Werkzeugmaschine möglich ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine In-Prozess-Regelung bei Prozessinstabilitäten, wie beispielsweise Rattern, durchzuführen, um derartige Instabilitäten auszugleichen.As explained at the outset, the sensor system has at least one acceleration sensor, so that a sensor-integrated tool holder for measuring acceleration is provided near the engagement zone, with wireless data transmission to control elements of the machine tool being possible. In this way, it is possible to carry out in-process control in the event of process instabilities, such as chattering, in order to compensate for such instabilities.

Dementsprechend ermöglicht es diese sensorintegrierte Werkzeugaufnahme den Prozess zu dokumentieren und auch Post-Analysen für die Weiterentwicklung der Regelalgorithmen durchzuführen.Accordingly, this sensor-integrated tool holder makes it possible to document the process and also carry out post-analyses for the further development of the control algorithms.

Eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Maschinen- oder Werkzeugelement hat eine Datenerfassungs- und Auswerteeinheit, über die die Messsignale der Sensorik verarbeitbar und über die in Echtzeit Steuersignale an die Werkzeugmaschinensteuerung zur Steuerung von Prozessparametern generiert werden.A machine tool according to the invention with a machine or tool element according to the invention has a data acquisition and evaluation unit, via which the measurement signals of the sensor system can be processed and via which control signals to the machine tool controller for controlling process parameters are generated in real time.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ist eine dreidimensionale Außendarstellung einer Werkzeugaufnahme;
2 zeigt eine Außendarstellung nach 1 mit einer angedeuteten Ausnehmung,
3 zeigt eine geschnittene Teilansicht einer Werkzeugaufnahme gemäß der 1 und 2;
4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Drehachse einer Werkzeugaufnahme auf eine erfindungsgemäße Ausnehmung;
5 ein Konzept zur Positionierung der Sensorik innerhalb einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme;
6 einen Radialschnitt durch die Werkzeugaufnahme gemäß 5;
7 ein konkretes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme gemäß dem Konzept nach den 5 und 6;
8 ein Sensorsystem der Werkzeugaufnahme gemäß 7;
9 eine weitere konkrete Ausführung des anhand der 5 und 6 erläuterten Konzepts und
10 eine Einzeldarstellung des Sensorsystems der Werkzeugaufnahme gemäß 9

Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below using schematic drawings. Show it:

1 is a three-dimensional external representation of a tool holder;
2 shows an external representation 1 with an indicated recess,
3 shows a sectional partial view of a tool holder according to FIG 1 and 2 ;
4 shows a sectional view along an axis of rotation of a tool holder of a recess according to the invention;
5 a concept for positioning the sensors within a tool holder according to the invention;
6 according to a radial section through the tool holder 5 ;
7 a specific embodiment of a tool holder according to the invention according to the concept 5 and 6 ;
8th a sensor system according to the tool holder 7 ;
9 another concrete execution of the basis of 5 and 6 explained concept and
10 an individual representation of the sensor system of the tool holder according to FIG 9

Im Folgenden wird beispielhaft eine Werkzeugaufnahme 1 beschrieben, die für den Einsatz in einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist. Prinzipiell können derartige Werkzeugaufnahmen jedoch auch an beliebigen Bearbeitungsmaschinen der Zerspanung und der Umformtechnik vorgesehen sein, um dort Prozessparameter wie Kräfte, Beschleunigungen, Temperaturen etc. aufzunehmen. Es sei neben der Zerspanung als ein weiteres Beispiel die Erfassung des Scherschlags bei der Stanzbearbeitung genannt, indem das Sensormodul in dieser Anwendung am Schneidwerkzeug appliziert werden kann.A tool holder 1 which is provided for use in a machine tool is described below by way of example. In principle, however, such tool holders can also be provided on any processing machines for machining and forming technology in order to record process parameters such as forces, accelerations, temperatures, etc. there. In addition to machining, another example is the detection of the shear impact during punching, in which the sensor module can be applied to the cutting tool in this application.

Wie vorstehend ausgeführt, können auch sonstige Werkzeug- oder Maschinenelemente mit einem oder mehreren der im Folgenden beschriebenen Sensormodule ausgeführt sein. As explained above, other tool or machine elements can also be designed with one or more of the sensor modules described below.

1 zeigt eine dreidimensionale Außendarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer derartigen Werkzeugaufnahme 1. Diese hat als mechanische Schnittstelle zur Werkzeugmaschine einen an einem Grundkörper 4 ausgebildeten Hohlschaftkegel (HSK) 2, der in an sich bekannter Weise zwei Mitnehmernuten am eigentlichen Kegel aufweist. Der Aufbau derartiger HSK-/Adapter ist bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Am Grundkörper 4 ist benachbart zu dem HSK 2 ein Sensorschaft 6 angesetzt, dessen Aufbau anhand der 2, 3 und 4 näher erläutert wird. 1 shows a three-dimensional external representation of a first exemplary embodiment of such a tool holder 1. As a mechanical interface to the machine tool, this has a hollow shank taper (HSK) 2 formed on a base body 4, which has two driver grooves on the actual taper in a manner known per se. The structure of such HSK adapters is known, so that further explanations are not necessary. On the base body 4, a sensor shaft 6 is attached adjacent to the HSK 2, the structure based on the 2 , 3 and 4 is explained in more detail.

In der Darstellung gemäß 1 rechts von dem Sensorschaft 6 ist ein Spannschaft 5 einer nicht gezeigten Spannvorrichtung ausgebildet, über die in an sich bekannter Weise ein ebenfalls nicht gezeigtes Werkzeug gespannt sein kann.In the representation according to 1 A clamping shaft 5 of a clamping device, not shown, is formed to the right of the sensor shaft 6, via which a tool, also not shown, can be clamped in a manner known per se.

In 2 ist eine ähnliche Ansicht der Werkzeugaufnahme 1 gemäß 1 gezeigt. Innerhalb des Sensorschaftes 6 ist eine Ausnehmung 8 (auf Aufnahmeraum genannt) angedeutet, die drei Ausschnitte 10a, 10b, 10c aufweist. Ein geometrischer Mittelpunkt der Ausnehmung 8 liegt dabei auf einer Drehachse 12 der Werkzeugaufnahme 1.In 2 13 is a similar view of the tool holder 1 according to FIG 1 shown. Within the sensor shaft 6, a recess 8 (called the receiving space) is indicated, the three off sections 10a, 10b, 10c. A geometric center of the recess 8 lies on an axis of rotation 12 of the tool holder 1.

3 zeigt eine geschnittene Teilansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme 1 mit der Ausnehmung 8. Etwa ausgehend von einem in dieser Ansicht nicht erkennbaren Mittelpunkt der Ausnehmung 8 erstrecken sich die drei Ausschnitte 10a, 10b, 10c nach radial außen hin zu einer Umfangswandung der Werkzeugaufnahme 1. Die Anordnung der Ausschnitte 10a, 10b, 10c ist dabei symmetrisch mit einem Winkelabstand von jeweils 120° zueinander. An einer Umfangswandung 14 der Ausschnitte 10 sind Nuten 16 ausgebildet, die zur Lagefixierung von Teilen einer Sensorik verwendet werden können. Die nicht dargestellte Sensorik ist Teil eines Sensorsystems, wobei die Sensorik in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise auf Flexboards (siehe folgende Ausführungen) vorgesehen ist, die derart in die Ausschnitte 10a, 10b, 10c einsetzbar sind, dass sie sich über zwei benachbarte Ausschnitte 10a, 10b, 10c erstrecken. Das Flexboard wird demnach etwa v-förmig, in zwei Ausschnitte 10a, 10b, 10c, eingesetzt, so dass sie in den Nuten 16 einerseits und durch Seitenwandungen der Ausschnitte 10a, 10b, 10c andererseits gehalten werden. Somit wären zwei der drei Ausschnitte 10 durch ein Flexboard mit Teilen der Sensorik belegt. Der dritte Ausschnitt 10 ist beispielsweise mit einer Kommunikationsschnittstelle belegbar, die die von der Sensorik ermittelten Daten an eine Auswerteeinheit überträgt. In den dritten Ausschnitt kann auch ein Akku eingesetzt werden. 3 shows a sectional partial view of the tool holder 1 according to the invention with the recess 8. Starting approximately from a center point of the recess 8 that cannot be seen in this view, the three cutouts 10a, 10b, 10c extend radially outwards towards a peripheral wall of the tool holder 1. The arrangement of the Cutouts 10a, 10b, 10c is symmetrical with an angular distance of 120 ° to each other. Grooves 16 are formed on a peripheral wall 14 of the cutouts 10 and can be used to fix the position of parts of a sensor system. The sensor system that is not shown is part of a sensor system, with the sensor system in this exemplary embodiment preferably being provided on flexboards (see the following explanations), which can be inserted into the cutouts 10a, 10b, 10c in such a way that they extend over two adjacent cutouts 10a, 10b, 10c extend. Accordingly, the flexboard is inserted approximately in a V-shape into two cutouts 10a, 10b, 10c, so that they are held in the grooves 16 on the one hand and by the side walls of the cutouts 10a, 10b, 10c on the other. Thus, two of the three cutouts 10 would be occupied by a flexboard with parts of the sensors. The third section 10 can be assigned a communication interface, for example, which transmits the data determined by the sensors to an evaluation unit. A rechargeable battery can also be inserted in the third section.

4 zeigt eine weitere radiale Schnittansicht auf die Werkzeugaufnahme. Die Schnittebene verläuft senkrecht zur Drehachse 12 und liegt im Bereich des Sensorschafts 6, genauer im Bereich der Ausnehmung 8. Wie bereits vorstehenden ausgeführt verläuft die Ausnehmung 8 von einem Mittelpunkt, der vorzugsweise direkt auf der Drehachse 12 angeordnet ist, mit Ausschnitten 10a, 10b, 10c etwa stern- oder Y-förmig nach radial außen. Die Anordnung ist erfindungsgemäß nicht auf eine Ausnehmung 8 mit drei Ausschnitten 10 begrenzt, sondern kann darüber hinaus auch nur einen oder bis zu 6 Ausschnitte 10 aufweisen. 4 shows another radial sectional view of the tool holder. The sectional plane runs perpendicularly to the axis of rotation 12 and lies in the area of the sensor shaft 6, more precisely in the area of the recess 8. As already explained above, the recess 8 runs from a center point, which is preferably arranged directly on the axis of rotation 12, with cutouts 10a, 10b, 10c radially outward in an approximately star or Y-shape. According to the invention, the arrangement is not limited to a recess 8 with three cutouts 10 , but can also have only one or up to 6 cutouts 10 .

In den Darstellungen gemäß den 3 und 4 erkennt man deutlich, dass die drei etwa stern- oder Y-förmig zueinander angeordneten Ausschnitte 10 zum Außenumfang 18 des Sensorschafts zu Aufnahmen 20a, 20b, 20c erweitert sind, die zur Lagefixierung von Komponenten der Sensorik dienen.In the illustrations according to 3 and 4 one can clearly see that the three cutouts 10 arranged in an approximately star or Y-shape relative to one another are extended to the outer circumference 18 of the sensor shaft to form receptacles 20a, 20b, 20c, which are used to fix the position of components of the sensor system.

An der Umfangswandung dieser Aufnahmen, beispielsweise in 3, 4 der Aufnahme 20a, kann eine Erweiterung 22 vorgesehen sein, deren Geometrie entsprechend der zu lagefixierenden Sensorik ausgeführt ist, sodass diese über die Erweiterung 22 zusätzlich lagefixiert werden kann. Gut sichtbar sind in den 3 und 4 auch drei Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 über die Kühlschmiermittel (KSS) zu dem Werkzeug oder dergleichen geführt werden kann. Diese Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 sind zur Drehachse 12 der Werkzeugaufnahme 1 versetzt angeordnet.On the peripheral wall of these recordings, for example in 3 , 4 of the receptacle 20a, an extension 22 can be provided, the geometry of which is designed according to the sensor system to be fixed in position, so that it can also be fixed in position via the extension 22. Are clearly visible in the 3 and 4 three coolant/lubricant channels 24, 25, 26 can also be routed to the tool or the like via the cooling lubricant (KSS). These coolant/lubricant channels 24 , 25 , 26 are offset from the axis of rotation 12 of the tool holder 1 .

Ein Problem bei der Ausbildung der vergleichsweise kleinen KSS-Kanäle 24, 25, 26 ist, dass diese von der in 1 rechten Stirnfläche des Spannschafts 5 her im Sensorschaft 6 ausgebildet werden müssen. Diese sehr kleinen Bohrungen können lediglich mit einem Spezialwerkzeug ausgeführt werden, da das Verhältnis L / D der Länge des Bohrers zum Durchmesser des Bohrers sehr groß ist. Dieser Nachteil lässt sich überwinden, wenn die Sensorik gemäß den Ausführungsbeispielen in den 5 bis 10 ausgeführt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 in einer Patrone 32 der Sensorik 30 (oder, je nach Sichtweise, der Werkzeugaufnahme 1) aufgenommen.A problem with the formation of the comparatively small KSS channels 24, 25, 26 is that these 1 must be formed in the sensor shaft 6 on the right-hand end face of the clamping shaft 5 . These very small holes can only be drilled with a special tool, since the ratio L/D of the length of the drill to the diameter of the drill is very large. This disadvantage can be overcome if the sensors according to the embodiments in the 5 until 10 is executed. In these exemplary embodiments, the coolant/lubricant channels 24, 25, 26 are accommodated in a cartridge 32 of the sensor system 30 (or, depending on how you look at it, the tool holder 1).

Dieses Konzept wird anhand 5 erläutert. Dies zeigt eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme 1, die wiederum mit einem Hohlschaftkegel 2, einem Sensorschaft 6 und einem Spannschaft 5 ausgeführt ist, die gemeinsam den Grundkörper 4 ausbilden. In der Darstellung gemäß 5, in der der Grundkörper 4 lediglich angedeutet ist, ist in den Spannschaft 5 eine Spannhülse 28 der genannten Spannvorrichtung eingesetzt, sodass ein Werkzeug, beispielsweise ein Fräser oder ein Bohrer, gespannt werden kann. Mit durchgezogenen Linien ist in 5 ein Teil der Sensorik 30 dargestellt, die in den Sensorschaft eingesetzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sensorik 30 mit der axial angeordneten Patrone 32 ausgeführt, deren Aufbau im Folgenden noch näher erläutert wird. Die vorstehend erläuterten Ausschnitte 10a, 10b, 10c münden jeweils in Taschen 34a, 34b, 34c (letztere nicht sichtbar in 5), die ihrerseits am Außenumfangs der Patrone 32 münden. In dieser sind auch Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 ausgebildet, die wiederum versetzt zur Drehachse 12 verlaufen. Diese lassen sich bei der vergleichsweise mit geringer Axiallänge ausgeführten Patrone 32 wesentlich einfacher als beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel bohren.This concept is based on 5 explained. This shows a tool holder 1 according to the invention, which in turn is designed with a hollow shank taper 2, a sensor shank 6 and a clamping shank 5, which together form the base body 4. In the representation according to 5 , in which the base body 4 is only indicated, a clamping sleeve 28 of said clamping device is inserted into the clamping shank 5, so that a tool, for example a milling cutter or a drill, can be clamped. With solid lines is in 5 a part of the sensor system 30 is shown, which is inserted into the sensor shaft. In this exemplary embodiment, the sensor system 30 is designed with the axially arranged cartridge 32, the structure of which will be explained in more detail below. The cutouts 10a, 10b, 10c explained above each open into pockets 34a, 34b, 34c (the latter not visible in 5 ), which in turn open out on the outer circumference of the cartridge 32. Coolant/lubricant channels 24 , 25 , 26 are also formed in this, which in turn run offset to the axis of rotation 12 . In the case of the cartridge 32, which is designed with a comparatively small axial length, these can be drilled much more easily than in the exemplary embodiment described above.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen diese Kanäle jeweils zwischen den benachbarten Taschen 34a, 34b, 34c. Diese Patrone 32 kann als Teil der Sensorik 30 aufgefasst werden.In the illustrated embodiment, these channels each run between the adjacent pockets 34a, 34b, 34c. This cartridge 32 can be regarded as part of the sensor system 30 .

Weitere Einzelheiten der Funktion der Patrone 32 erschließen sich aus der 6. Diese zeigt einen Radialschnitt durch den Sensorschaft 6, der eine Patronenbohrung 36 hat, in die die Patrone 32 in Axialrichtung eingesetzt ist. In der Schnittdarstellung sieht man die drei Taschen 34a, 34b, 34c, die im Bereich der Drehachse 12 zusammenlaufen, sodass die Taschen 34a, 34b, 34c zentral miteinander verbunden sind. Jede der Taschen der 34a, 34b, 34c fluchtet oder mündet in einem der Ausschnitte 10a, 10b, 10c, die beim Ausführungsbeispiel der 5 und 6 direkt, ohne Erweiterung 22, am Außenumfang 18 des Sensorschafts 6 münden.Further details of the function of the cartridge 32 can be deduced from the 6 . This shows a radial section through the sensor shaft 6, the has a cartridge bore 36 into which the cartridge 32 is axially inserted. The sectional view shows the three pockets 34a, 34b, 34c, which converge in the area of the axis of rotation 12, so that the pockets 34a, 34b, 34c are centrally connected to one another. Each of the pockets of 34a, 34b, 34c is aligned or opens into one of the cutouts 10a, 10b, 10c, which in the embodiment of 5 and 6 open directly, without extension 22, on the outer circumference 18 of the sensor shaft 6.

Wie im Folgenden noch näher ausgeführt, ist in der Patrone 32 die eigentliche Sensorik 30 lagefixiert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat diese ein als Flexboard 38 ausgebildete PCB, das zumindest einen Teil der elektronischen Schaltung zur Signal- und Energieversorgung der Sensorik trägt. Beim konkreten Ausführungsbeispiel hat diese Sensorik 30 einen Beschleunigungssensor 40, der in der Darstellung gemäß 6 lediglich gestrichelt angedeutet ist. Dieser ist in einem Adapter 42 aufgenommen, der in den Ausschnitt 10a und die Tasche 34a eingesetzt ist. Dieser Adapter 42 ist so ausgeführt, dass die Position des Beschleunigungssensors 40 oder des sonstigen Sensors mit Bezug zur Drehachse 12 einstellbar ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Adapter 42 - auch Abstimmelement genannt - an dem Flexboard 38 lagefixiert. Wie in 6 dargestellt, ist dieses Flexboard so eingesetzt, dass es aufgrund seiner Flexibilität zwei benachbarte Taschen 34a, 34b der Patrone 32 und die zugeordneten Ausschnitte 10a, 10b des Sensorschafts 6 durchsetzt und dabei V-förmig entsprechend des 120° Versatzes der Taschen 34a, 34b gebogen ist. In die Tasche 34c und den zugeordneten Ausschnitt 10c ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Akku 44 (oder eine Batterie) eingesetzt, der über eine Steckverbindung 46 mit dem Flexboard 38 verbunden ist. Letzteres kann auch eine Kommunikationsschnittstelle tragen, über die eine drahtlose Datenübertragung mit der Maschinensteuerung oder einem Transceiver erfolgt. Diese Kommunikationsschnittstelle kann prinzipiell auch in dem Bereich positioniert werden, in dem der Akku 44 aufgenommen ist.As explained in more detail below, the actual sensor system 30 is fixed in position in the cartridge 32 . In the exemplary embodiment shown, this has a PCB designed as a flexboard 38, which carries at least part of the electronic circuit for supplying signals and energy to the sensors. In the specific exemplary embodiment, this sensor system 30 has an acceleration sensor 40, which is shown in accordance with FIG 6 is only indicated by dashed lines. This is received in an adapter 42 which is inserted into the cutout 10a and the pocket 34a. This adapter 42 is designed in such a way that the position of the acceleration sensor 40 or of the other sensor in relation to the axis of rotation 12 can be adjusted. In the exemplary embodiment shown, this adapter 42—also called a tuning element—is fixed in position on the flexboard 38 . As in 6 shown, this flexboard is inserted in such a way that, due to its flexibility, it penetrates two adjacent pockets 34a, 34b of the cartridge 32 and the associated cutouts 10a, 10b of the sensor shaft 6 and is bent in a V-shape corresponding to the 120° offset of the pockets 34a, 34b . In the exemplary embodiment shown, a rechargeable battery 44 (or a battery) is inserted into the pocket 34c and the associated cutout 10c and is connected to the flexboard 38 via a plug-in connection 46 . The latter can also carry a communication interface via which wireless data transmission takes place with the machine control system or a transceiver. In principle, this communication interface can also be positioned in the area in which the rechargeable battery 44 is accommodated.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Akku 44 etwa quaderförmig ausgeführt, sodass er passgenau in die Tasche 34c und den Ausschnitt 10c eingesetzt werden kann.In the exemplary embodiment shown, the rechargeable battery 44 is approximately cuboid, so that it can be inserted with a precise fit into the pocket 34c and the cutout 10c.

Die beschriebene sternförmige Anordnung hat den Vorteil, dass die Werkzeugaufnahme 1 mit einer konstanten Biegesteifigkeit ausgeführt sein kann. Prinzipiell kann natürlich der Sensorschaft 6 auch mit vier oder mehr Ausschnitten / Taschen ausgeführt sein, sodass dann eine eigene Tasche für die Kommunikationsschnittstelle geschaffen ist.The star-shaped arrangement described has the advantage that the tool holder 1 can be designed with a constant flexural rigidity. In principle, of course, the sensor shaft 6 can also be designed with four or more cutouts/pockets, so that a separate pocket is then created for the communication interface.

Die Montage der Sensorik 30 erfolgt beispielsweise so, dass nach der Ausbildung der Patronenbohrung 36 im Sensorschaft 6 die vorgefertigte Patrone 32 axial in den Sensorschaft 6 der Werkzeugaufnahme (des Werkzeughalters) 1 eingeschoben und dann verklebt wird.The sensor system 30 is assembled, for example, in such a way that after the cartridge bore 36 has been formed in the sensor shaft 6, the prefabricated cartridge 32 is pushed axially into the sensor shaft 6 of the tool holder (the tool holder) 1 and then glued.

In einem nächsten Arbeitsgang werden dann die Taschen 34a, 34b, 34c und die zugehörigen Ausschnitte 10a, 10b, 10c und gegebenenfalls die Erweiterungen 22a, 22b, 22c hergestellt, wobei der Sensorschaft 6 und die Patrone 32 gemeinsam bearbeitet werden. Im nächsten Schritt wird dann die eigentliche Sensorik, das heißt, die Elektronik wie in 6 dargestellt, eingesetzt, über die Steckverbindung 46 oder dergleichen miteinander kontaktiert und dann vergossen, sodass die Elektronik / Sensorik zuverlässig lagefixiert ist. Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Adapter 42 so an dem Flexboard 38 positioniert und auch derart in der Geometrie ausgelegt, dass er passgenau in die Tasche 34a und den zugeordneten Ausschnitt 10a eingesetzt ist.In a next step, the pockets 34a, 34b, 34c and the associated cutouts 10a, 10b, 10c and optionally the extensions 22a, 22b, 22c are produced, with the sensor shaft 6 and the cartridge 32 being processed together. In the next step, the actual sensors, i.e. the electronics as in 6 shown, used, contacted with each other via the plug connection 46 or the like and then cast, so that the electronics / sensors are reliably fixed in position. In the exemplary embodiment described above, the adapter 42 is positioned on the flexboard 38 and also designed in such a way in terms of geometry that it is inserted with a precise fit into the pocket 34a and the associated cutout 10a.

7 zeigt eine nach diesem Konzept ausgebildete Variante, bei der die Ausschnitte 10a, 10b, 1 0c - wie beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 - jeweils mit einer Aufnahme 20a, 20b, 20c ausgeführt ist, sodass beispielsweise, wie in 7 dargestellt, ein radial außenliegender Bereich des Adapters 42 quer zur Dicke des Flexboards 38 über eine Fixierplatte 50 und Schrauben 48 in der zugeordneten Erweiterung 22a lagefixiert werden kann, wobei die Fixierplatte 50 den Adapter 42 überdeckt und mit Vorsprüngen in die Erweiterung 22 der Aufnahme 20 eintaucht. Die in den Sensorschaft 6 eingesetzte Sensorik ist in 8 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Patrone 32 keine durchgängigen Bohrungen, die die Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 ausbildet, sondern es sind lediglich im Bereich der Umfangswandung KSS-Kanäle 52a, 52b, 52c ausgebildet, die jeweils stirnseitig in einem Zulauf- bzw. Ablaufraum 54 münden, von denen lediglich einer in 8 sichtbar ist. Ein entsprechender Zu- bzw. Ablaufraum ist auch an der nicht sichtbaren rückseitigen Stirnfläche der Patrone 36 vorgesehen. Diese KSS-Kanalführung ist strömungsoptimiert ausgeführt, sodass die Druckverluste bei der Kühl-/Schmiermittelversorgung minimal sind. 7 shows a trained according to this concept variant, in which the cutouts 10a, 10b, 1 0c - as in the embodiment of 1 until 4 - Is designed with a recording 20a, 20b, 20c, so for example, as in 7 shown, a radially outer area of the adapter 42 can be fixed in position transversely to the thickness of the flexboard 38 via a fixing plate 50 and screws 48 in the associated extension 22a, with the fixing plate 50 covering the adapter 42 and protruding into the extension 22 of the receptacle 20 . The sensors used in the sensor shaft 6 are in 8th shown. In this exemplary embodiment, the cartridge 32 does not have any continuous bores that form the coolant/lubricant channels 24, 25, 26, but KSS channels 52a, 52b, 52c are formed only in the area of the peripheral wall, each of which is located on the front side in an inlet or outlet channel . Drainage space 54, only one of which opens into 8th is visible. A corresponding inflow and outflow space is also provided on the non-visible rear end face of the cartridge 36 . This KSS ducting is flow-optimized so that the pressure losses in the coolant/lubricant supply are minimal.

In 8 rechts sind die Grundkomponenten der Sensorik 30 mit dem Flexboard 38, dem Akku 44 und dem am Flexboard 38 befestigten Adapter 42 gezeigt, in dem der Beschleunigungssensor 40 (oder der sonstige Sensor) verstellbar angeordnet ist. Die Lagefixierung des Adapters 42 und damit des Flexboards 38 erfolgt über die vorbeschriebene Fixierplatte 50 und die Schrauben 48. In der Darstellung gemäß der 8 rechts ist das Flexboard 38 bereits so gebogen in einer Form dargestellt, wie sie nach dem Einsetzen in die Patrone 36 (links in 8) aufgrund der Geometrie und Winkelanstellung der Taschen 34a, 34b einnimmt. Man erkennt in dieser Darstellung auch, dass die Endabschnitte des Flexboards 38 und des Adapters 42 aus den jeweiligen Taschen 34a, 34b auskragen. Entsprechendes gilt auch für den Akku 44. In der Darstellung gemäß 8 ist auch noch die auf dem Flexboard 38 ausgebildete elektronische Schaltung 55 angedeutet, über die die Signalsteuerung und Stromversorgung der Komponenten der Sensorik 30 erfolgt.In 8th The basic components of the sensor system 30 are shown on the right with the flexboard 38, the battery 44 and the adapter 42 attached to the flexboard 38, in which the acceleration sensor 40 (or the other sensor) is adjustably arranged. The adapter 42 and thus the flexboard 38 are fixed in position via the above-described fixing plate 50 and the screws 48. In the illustration according to FIG 8th on the right the flexboard 38 is already shown bent in a form as it would be after insertion into the cartridge 36 (on the left in 8th ) occupies due to the geometry and angling of the pockets 34a, 34b. It can also be seen in this representation that the end sections of the flexboard 38 and of the adapter 42 protrude from the respective pockets 34a, 34b. The same applies to the battery 44. In the representation according to 8th the electronic circuit 55 formed on the flexboard 38 is also indicated, via which the signal control and power supply of the components of the sensor system 30 takes place.

Wie vorstehende erläutert ist der Akku bzw. die Batterie 44 über eine Steckverbindung mit dem Flexboard 38 kontaktiert.As explained above, the accumulator or the battery 44 is in contact with the flexboard 38 via a plug connection.

9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme 1 (Werkzeughalter). Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die eigentliche Sensorik 30 mit einer Patrone 32 ausgebildet, die in 10 in Einzeldarstellung gezeigt ist. Ähnlich wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Flexboard 38 wieder so in die Patrone 32 und den Sensorschaft 6 eingesetzt, dass es V-förmig gebogen ist und in Radialrichtung aus der Patrone 32 auskragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4, die Ausschnitte 10a, 10b, 10c nicht mit Aufnahmen 20 ausgeführt, sodass entsprechend der Adapter 42 und der Akku 44 passgenau in die jeweiligen Ausschnitte 10a, 10c eingesetzt sind. Die Lagefixierung des Adapters 42 erfolgt beim Ausführungsbeispiel gemäß den 9 und 10 wiederum über eine Fixierplatte 50, die den Ausschnitt 10a abschnittsweise überdeckt und somit den darunter liegenden Adapter 42 (nicht sichtbar in den 9 und 10) fixiert. Eine entsprechende Fixierplatte 56 mit einer Schraube 58 ist auch zur Lagefixierung des Akkus 42 in dem Ausschnitt 10 c vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind wiederum wie bei der Variante gemäß den 5 und 6 die Kühl-/Schmiermittelkanäle 24, 25, 26 radial versetzt zur zentralen Drehachse 12 angeordnet. 9 shows a further exemplary embodiment of the tool holder 1 (tool holder) according to the invention. In this exemplary embodiment, too, the actual sensor system 30 is designed with a cartridge 32 that 10 is shown in detail. Similar to the exemplary embodiment described above, the flexboard 38 is reinserted into the cartridge 32 and the sensor shaft 6 in such a way that it is bent in a V-shape and protrudes from the cartridge 32 in the radial direction. In this embodiment, as in the embodiment according to FIGS 1 until 4 , The cutouts 10a, 10b, 10c are not designed with receptacles 20, so that the adapter 42 and the battery 44 fit exactly into the respective cutouts 10a, 10c. The position of the adapter 42 is fixed in the embodiment according to the 9 and 10 again via a fixing plate 50, which covers the cutout 10a in sections and thus the adapter 42 underneath (not visible in the 9 and 10 ) fixed. A corresponding fixing plate 56 with a screw 58 is also provided for fixing the position of the battery 42 in the cutout 10c. In this embodiment are again as in the variant according to 5 and 6 the coolant/lubricant channels 24, 25, 26 are arranged radially offset relative to the central axis of rotation 12.

BezugszeichenlisteReference List

11: Werkzeugaufnahmetool holder
22: Hohlschaftkegelhollow shank taper
44: Grundkörperbody
55: Spannschaftclamping shaft
66: Sensorschaftsensor shaft
88th: Ausnehmungrecess
1010: Ausschnittcutout
1212: Drehachseaxis of rotation
1414: Umfangswandungperipheral wall
1616: Nutgroove
1818: Außenumfangouter perimeter
2020: Aufnahmerecording
2222: Erweiterungextension
2424: Kühl-/SchmiermittelkanalCoolant/Lubricant Channel
2525: Kühl-/SchmiermittelkanalCoolant/Lubricant Channel
2626: Kühl-/SchmiermittelkanalCoolant/Lubricant Channel
2828: Spannhülsecollet
3030: Sensoriksensors
3232: Patronecartridge
3434: Taschepocket
3636: Patronenbohrungcartridge bore
3838: Flexboardflexboard
4040: Beschleunigungssensoraccelerometer
4242: Adapteradapter
4444: Akkubattery pack
4646: Steckverbindungconnector
4848: Schraubescrew
5050: Fixierplattefixing plate
5252: KSS-KanalKSS channel
5454: Zulauf-/Ablaufrauminlet/outlet space
5555: Elektrische Schaltungelectrical circuit
5656: Fixierplattefixing plate
5858: Schraubescrew

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2017/068158 A1 [0003, 0004]
DE 102006030834 A1 [0003]
WO 2019/122375 A1 [0005]

Claims

Sensor system for a machine tool or machining unit, with at least one sensor system for detecting system or operating states occurring during machining of a workpiece, the measurement signals of which can be transmitted to an evaluation unit via a data transmission device, the sensor system being designed in a recess of a tool holder (1) or a tool body of a turning or milling tool or a forming tool, such as a roller, a deep-drawing tool or a punching tool, or in a recess (8) on a machine element that can be adjusted with such a tool holder or such a tool element or that supports it, such as a feed slide To be used, characterized in that the sensor system is approximately star-shaped or Y-shaped.

Sensor system according to one of the preceding claims, wherein at least parts of the sensor system, in particular a sensor, are provided on at least one flexboard (38) which is angled in accordance with the star geometry when installed.

sensor system Claim 1 or 2 , An adapter (42) for positioning a sensor being arranged on the flexboard (38).

sensor system patent claim 3 , wherein the adapter (42) is designed such that a sensor position is adjustable.

Sensor system according to one of the preceding patent claims, wherein a power supply, in particular a rechargeable battery or a battery (44) and/or a communication interface is supplemented with the flexboard (38) to form a star or Y geometry.

Sensor system according to one of the preceding patent claims, in which the star geometry is arranged approximately centered on the axis of rotation (12) of a machine element or arranged symmetrically thereto.

sensor system Claim 5 or 6 , wherein the flex board (38) and the power supply and/or the communication interface are connected to one another by means of a plug connection (46), so that the sensor system forms a structural unit.

Sensor system according to one of the preceding patent claims, with a cartridge (32) in which pockets (34) are formed, in which parts of the sensor system are accommodated.

sensor system patent claim 8 , wherein in the cartridge (32) at least one coolant / lubricant channel (24, 25, 26; 52) is formed.

sensor system Claim 9 or 10 , wherein the flexboard (38) and the communication interface and/or the power supply protrude in the radial direction from the pockets (34) of the cartridge (32).

Sensor system according to one of patent claims 8 until 10 , the flexboard (38) passing through the cartridge (32) along two pockets (34a, 34b) which are connected to each other.

sensor system Claim 11 , wherein the pockets (34) are arranged at the same angular distance from one another and converge in the direction of the axis of rotation (12).

Machine or tool element, preferably a tool holder (1), with a clamping device for a tool and with a mechanical interface for a machine tool or Tool body of a turning or milling tool or a grinding wheel or Tool body of a forming tool, such as a roller, a deep-drawing tool or a stamping tool or a machine element of a machine tool that adjusts or carries such tool elements, such as a feed slide, with an approximately star-shaped recess (8) for receiving a sensor system according to one of the preceding patent claims.

machine or tool element Claim 13 wherein the star-shaped recess (8) has a plurality of cutouts (10) running radially outwards from a rotational axis (12) of the tool holder (1).

machine or tool element Claim 14 , wherein at least three cutouts (10) are provided.

machine or tool element Claim 14 or 15 , wherein the cutouts (10) open into a peripheral wall of the tool holder.

Machine or tool element according to one of Claims 14 until 16 , where the Cutouts (10) are arranged at the same angular distance from one another.

Machine tool with a tool or machine element according to one of Claims 13 until 17 , which has a data acquisition and evaluation unit, via which the measurement signals from the sensor system can be processed and via which control signals are generated in real time to the machine tool controller for controlling process parameters.