DE19858792C2

DE19858792C2 - Sensor for determining the temperature in the contact zone between two bodies which can be moved relative to one another, in particular a grinding wheel and a workpiece

Info

Publication number: DE19858792C2
Application number: DE1998158792
Authority: DE
Inventors: Christian Boehm; Oliver Ahrens; Ekkard Brinksmeier; Josef Binder
Original assignee: Universitaet Bremen
Current assignee: Universitaet Bremen
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: WO2000037909A1; EP1149274A1; AU1981600A; DE19858792A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur in der Kontaktzone zwischen zwei in Kontakt stehenden und relativ zueinander bewegbaren Körpern, insbesondere der Kontaktzone zwischen einer Schleifscheibe und einem Werkstück beim Schleifen, mit einem zwei elektrische Leiter auf weisenden Thermoelement zur Erzeugung einer der zu bestimmenden Temperatur entsprechenden elektrischen Spannung.The present invention relates to a sensor for determining the temperature in the contact zone between two in contact and relative to each other movable bodies, especially the contact zone between a grinding wheel and a workpiece during grinding, with a two electrical conductors Pointing thermocouple to generate a temperature to be determined corresponding electrical voltage.

Beim Schleifen mittels einer rotierenden Schleifscheibe können sehr hohe Temperaturen im Kontaktbereich zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück von bis zu etwa 1200°C auftreten. Eine Kenntnis der entstehenden Bearbeitungs temperatur zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung kann beispielsweise von Bedeutung sein, um Überhitzungen des Werkzeugs oder des Werkstücks vermeiden bzw. kontrollieren zu können. Insbesondere durch eine Überwachung der Temperaturen im Kontaktbereich lassen sich Rückschlüsse auf den Schleifvorgang ziehen.When grinding with a rotating grinding wheel, very high can Temperatures in the contact area between the grinding wheel and the workpiece of up to about 1200 ° C occur. A knowledge of the emerging machining temperature between tool and workpiece during machining for example, be of importance to prevent overheating of the tool or the Avoid or control the workpiece. In particular through a Monitoring the temperatures in the contact area allows conclusions to be drawn pull the grinding process.

Aus der japanischen Patentanmeldung 6 246 632 ist eine Schleifvorrichtung mit einem rotierenden Schleifwerkzeug beschrieben. Eine Temperaturaufnahme einrichtung in Form eines Thermoelements ist an der Oberfläche des zu bearbeiten den Werkstücks befestigt. Die Messung mittels des Thermoelements erfolgt außerhalb des Kontaktbereichs zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, so daß keine genaue Angabe über die Temperatur im Kontaktbereich gemacht werden kann. From Japanese patent application 6 246 632 a grinding device is included described a rotating grinding tool. A temperature recording Device in the form of a thermocouple is to be machined on the surface of the attached to the workpiece. The measurement is carried out using the thermocouple outside the contact area between the tool and the workpiece, so that no exact information about the temperature in the contact area is given can.

Aus der weiteren japanischen Patentanmeldung 4 035 865 ist ein rotierbares Schleifrad bekannt, an dessen Schleifbelag ein Thermoelement angeordnet ist. Bei dieser Anordnung des Thermoelements ist keine direkte Messung der Temperatur im Kontaktbereich zwischen dem Schleifrad und dem zu bearbeitenden Werkstück möglich. Vielmehr muß aufgrund der innerhalb des Schleifbelags des Schleifrades gemessenen Temperatur mittels einer Berechnung auf die Temperatur im Kontaktbereich zwischen Werkzeug und Werkstück geschlossen werden. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist es, daß Ungenauigkeiten bei der Temperaturbestimmung auftreten. Aufgrund des Abriebs des Schleifbelags variiert während des Schleifvorgangs der Abstand zwischen dem Kontaktbereich zwischen Werkstück und Werkzeug und dem Thermoelement, so daß Fehler bei der Bestimmung der Temperatur auftreten. Ferner besteht die Gefahr, daß nach einem Abrieb des Schleifbelages das Thermoelement zerstört wird.From the further Japanese patent application 4 035 865 is a rotatable Known grinding wheel, on the grinding surface of which a thermocouple is arranged. With this arrangement of the thermocouple there is no direct measurement of the Temperature in the contact area between the grinding wheel and the one to be machined Workpiece possible. Rather, due to the inside of the abrasive coating Grinding wheel measured temperature using a calculation on the temperature in the contact area between the tool and the workpiece. The disadvantage of this procedure is that inaccuracies in the Temperature determination occur. Varies due to abrasion of the abrasive coating during the grinding process the distance between the contact area between Workpiece and tool and the thermocouple, so that errors in the Determination of the temperature occur. There is also a risk that after a Abrasion of the abrasive coating destroys the thermocouple.

Aus der U.S. Patentschrift 4,438,598 ist eine Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Temperatur im Kontaktbereich zwischen Werkzeug und Werkstück bekannt. Bei diesem bekannten Sensor ist eine optische Faser innerhalb einer Ausnehmung in einer rotierenden Schleifscheibe angeordnet und erstreckt sich ausgehend von einer Bearbeitungsoberfläche der Schleifscheibe zunächst radial einwärts in Richtung auf eine zentrale Achse der Schleifscheibe und dann parallel zur Zentralachse an eine stirnseitige Oberfläche der Schleifscheibe. Mittels der optischen Faser, beispiels weise einem Glasfaserkabel, wird im Bereich der Bearbeitungsoberfläche ausgesen dete Wärmestrahlung zu einem benachbart zu der Schleifscheibe angeordneten Auf nahmekopf übertragen, der von der Bearbeitungsoberfläche emittierte Wärmestrah lung aufnimmt und zu einer Temperaturüberwachungseinheit übermittelt. Diese Sensorvorrichtung ist insgesamt recht aufwendig und das verwendete Meßprinzip einer Temperaturbestimmung aufgrund von Wärmestrahlung ist bei der vorliegenden Meßaufgabe durch die Bearbeitungsumgebung verhältnismäßig ungenau. Nachteilig ist darüber hinaus, daß die Messung eine unmittelbar benachbarte Anordnung des freien Endes der Faser und des Aufnahmekopfes voraussetzt.From the U.S. Patent 4,438,598 is a sensor device for determination the temperature in the contact area between the tool and the workpiece is known. at this known sensor is an optical fiber within a recess in arranged a rotating grinding wheel and extends from a Machining surface of the grinding wheel initially radially inwards in the direction of a central axis of the grinding wheel and then parallel to the central axis front surface of the grinding wheel. By means of the optical fiber, for example a fiber optic cable, is emitted in the area of the processing surface thermal radiation to an adjacent to the grinding wheel transferred transfer head, the heat beam emitted from the processing surface takes up and transmitted to a temperature monitoring unit. This Overall, the sensor device is quite complex and the measuring principle used a temperature determination due to heat radiation is the present Measurement task due to the processing environment is relatively imprecise. adversely is also that the measurement is an immediately adjacent arrangement of the free end of the fiber and the recording head.

Aus der Patentschrift DD 112 377 ist ein Sensor der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Thermoelement mit zwei elektrischen Leitern an einer Stirnfläche einer rotierenden Schleifscheibe angeordnet ist. Die beiden als Thermoschenkel bezeichneten Leiter des Thermoelements sind seitlich neben der Bearbeitungs oberfläche oder dem Kontaktbereich zwischen Schleifscheibe und Werkstück in Kontakt mit dem Werkstück und nehmen somit eine Temperatur des Werkstücks neben dem Kontaktbereich auf. Bei dieser Anordnung wird eine Temperatur im Bereich neben der eigentlichen Schleifstelle aufgenommen, so daß ausgehend von dieser Temperatur eine Abschätzung der Temperatur im Kontaktbereich vor genommen werden muß. Diese Vorgehensweise ist mit erheblichen Fehlern behaftet, die beispielsweise dadurch verursacht sind, daß zur Berechnung Wärmeleitungseffekte zugrunde gelegt werden müssen und eine regelmäßig verwendete Kühlflüssigkeit die Temperaturbestimmung negativ beeinflussen kann. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß das Thermoelement aufgrund von Fliehkräften bei sehr hohen Drehzahlen der Schleifscheibe von der Schleifscheibe abgelöst wird. Zudem beschränkt sich diese Meßanordnung auf die Bearbeitung elektrisch leitender Werkstücke. Ferner ermöglicht dieser Sensor nur eine Bearbeitungsrichtung der Schleifscheibe, so daß er in Bewegungsrichtung der Schleifscheibe hinten angeordnet ist; andernfalls würde der Sensor durch ein Abschleifen zerstört werden. Auch ist ein sogenanntes Einstechschleifen mit diesem Sensor nicht möglich, da er während des Einstechens in ein Werkstück ebenfalls zerstört werden würde.A sensor of the type mentioned at the outset is known from the patent specification DD 112 377, in which a thermocouple with two electrical conductors on one end face rotating grinding wheel is arranged. The two as thermal legs designated conductors of the thermocouple are on the side next to the processing surface or the contact area between grinding wheel and workpiece in Contact with the workpiece and thus take a temperature of the workpiece next to the contact area. With this arrangement, a temperature in Area added next to the actual grinding point, so that starting from this temperature an estimate of the temperature in the contact area must be taken. This procedure is fraught with considerable errors, which are caused, for example, by the fact that for the calculation Thermal conduction effects must be taken as a basis and regularly Coolant used can negatively influence the temperature determination. In addition, there is a risk that the thermocouple due to Centrifugal forces at very high speeds of the grinding wheel from the grinding wheel is replaced. In addition, this measuring arrangement is limited to processing electrically conductive workpieces. Furthermore, this sensor enables only one Machining direction of the grinding wheel, so that it is in the direction of movement Grinding wheel is arranged at the rear; otherwise the sensor would be replaced by a Grinding can be destroyed. There is also a so-called plunge grinding with this Sensor not possible, since it is also inserted into a workpiece would be destroyed.

Aus der US 1,907,540 ist ein aus zwei Platten aus verschiedenen Metallen bestehender Temperatursensor bekannt, der zur Bestimmung der Temperatur im Kontaktbereich an einer Bremse eines Zuges dient.From US 1,907,540 is one of two plates made of different metals existing temperature sensor known to determine the temperature in the Contact area on a brake of a train is used.

Aus der DE 35 02 053 A1 ist ein Sensor zur Bestimmung der Temperatur in der Kontaktzone zwischen zwei in Kontakt stehenden und relativ zueinander bewegbaren Teilen einer Reibungskuppelung bekannt, der einen Verschleißsignalgeber aufweist, der als Messglied für die Temperatur des Kupplungsbelages ausgebildet ist.DE 35 02 053 A1 describes a sensor for determining the temperature in the Contact zone between two in contact and movable relative to each other Parts of a friction clutch known, which has a wear signal transmitter, which is designed as a measuring element for the temperature of the clutch lining.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sensor bereitzustellen, mit dem auf konstruktiv einfache Weise die Temperatur in der Kontaktzone zwischen zwei relativ zueinander bewegbarer Körpern, insbesondere eines Werkzeugs mit hoher Präzision bestimmt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a sensor with which constructively simple way the temperature in the contact zone between two relative bodies movable relative to one another, in particular a tool with high precision can be determined.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Sensor der eingangs genannten Art dadurch, daß das Thermoelement innerhalb eines der beiden Körper angeordnet ist, die Leiter dicht beabstandet zueinander angeordnet sind, sich ausgehend von der Kontaktfläche des Körpers in den Körper hineinerstrecken und sich in Betrieb durch Reibwärme in der Kontaktzone zwischen den Körpern neu kontaktieren und/oder wiederverschweißen.The invention solves this problem with a sensor of the type mentioned in that the thermocouple is arranged within one of the two bodies, the conductors are closely spaced from each other, starting from the Stretch the contact surface of the body into the body and operate through Contact frictional heat in the contact zone between the bodies again and / or rewelding.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß durch die Anordnung der Leiter der Thermoelemente innerhalb eines Körpers, insbesondere eines Werkzeugs und im Bereich der Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs eine Bestimmung der Temperatur im Bereich der Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs oder im Kontaktbereich zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück möglich ist, also dort, wo der eigentliche Bearbeitungsvorgang stattfindet. Auf diese Weise läßt sich eine exakte Temperaturbestimmung realisieren. Dadurch, daß sich die beabstandeten Leiter ausgehend von einer Bearbeitungsoberfläche in das Werkstück hineinerstrecken und durch die Reibwärme ständig sich aufs Neue verschweißen bzw. neu kontaktieren, ist gewährleistet, daß auch während des Verschleißes des Werkzeugs stets die Temperatur im Bereich der Bearbeitungsoberfläche bestimmt werden kann. Hierdurch kann eine Messung während der gesamten Lebensdauer einer Schleifscheibe vorgenommen werden. Während des Abriebs der Schleif scheibe im Bereich der Bearbeitungsoberfläche werden auch die Leiter des Thermoelements abgerieben. Dennoch ist aufgrund der dicht beabstandeten Anordnung der Leiter zueinander ein ausreichenden elektrischer Kontakt zwischen den beiden Leitern hergestellt. Während des Schleifens kommt es an den End abschnitten der Leiter im Kontaktbereich zu einer Neukontaktierung durch einen wärme- und reibungsinduzierten Verschmiereffekt der beteiligten Thermoelement werkstoffe; insgesamt ist stets ein ausreichender Kontakt zur Herstellung der Thermo-Spannung gewährleistet, wie Versuche gezeigt haben. Es entsteht im Kon taktbereich der Leiter eine Art Schleifkontakt aufgrund des Schleifprozesses.The advantages achieved by the invention are in particular that Arrangement of the conductors of the thermocouples within a body, in particular of a tool and one in the area of the machining surface of the tool Determination of the temperature in the area of the machining surface of the tool or is possible in the contact area between the tool and the workpiece, that is where the actual machining process takes place. This way realize an exact temperature determination. The fact that the spaced Ladder starting from a machining surface into the workpiece Stretch in and constantly weld again through the frictional heat or contact new, it is ensured that even when the Tool always determines the temperature in the area of the machining surface can be. This allows a measurement to be made during the entire service life a grinding wheel. During the abrasion of the grinding in the area of the processing surface, the conductors of the Thermocouple rubbed off. Nevertheless, due to the closely spaced Arrangement of the conductors to each other sufficient electrical contact between the two conductors. It comes to an end during grinding sections of the conductor in the contact area for a new contact by a heat and friction-induced smearing effect of the thermocouple involved metals being overall there is always sufficient contact to produce the Thermal voltage ensures, as tests have shown. It arises in the con tact area of the conductor a kind of sliding contact due to the grinding process.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Thermoelements in der Schleifscheibe kann die vornehmlich interessierende Ist-Temperatur im Kontaktbereich zuverlässig auch bei extremen dynamischen Belastungen des Werkzeugs und somit des Sensors, beispielsweise aufgrund von extremen Drehzahlen, realisiert werden, so daß prozeßnahe Daten zur Regelung des gesamten Bearbeitungsprozesses bereitgestellt werden können. Zu hohe Temperaturen im Kontaktbereich zwischen Werkzeug und Werkstück können ebenso wie unerwünschte Gefügeänderungen im Werkstück oder Werkzeug oder zu hohe Belastungen des Werkzeugs oder Werkstücks vermieden werden. Der Sensor kann auch bei einer Fahrzeugbremse oder einer (Rutsch-)Kupplung verwendet werden, um die Temperatur in der Kontaktzone zwischen einer Bremstrommel und einer Bremsbacke bzw. mehreren Kupplungselementen zu bestimmen.The inventive arrangement of the thermocouple in the grinding wheel the actual temperature in the contact area, which is of primary interest, can be reliably measured even with extreme dynamic loads on the tool and thus the Sensors, for example due to extreme speeds, can be realized, so that process-related data to regulate the entire machining process can be provided. Too high temperatures in the contact area between Tool and workpiece as well as unwanted structural changes in the Workpiece or tool or too high loads on the tool or Workpiece are avoided. The sensor can also be used on a vehicle brake or a (slip) clutch can be used to control the temperature in the Contact zone between one brake drum and one or more brake shoes To determine coupling elements.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors zeichnet sich dadurch aus, daß die Leiter des Thermoelements parallel zueinander angeordnet sind und sich im wesentlichen senkrecht zu der Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks erstrecken. Durch diese Anordnung ist während eines fortschreitenden Verschleißes des Werkstücks während der gesamten Lebensdauer stets eine exakte Temperaturbestimmung gewährleistet.A preferred embodiment of the sensor according to the invention is distinguished characterized in that the conductors of the thermocouple are arranged parallel to one another are and are substantially perpendicular to the processing surface of the Stretch workpiece. This arrangement is progressive during a Wear of the workpiece is always exact throughout the entire service life Temperature determination guaranteed.

Gemäß einer alternativen besonders bevorzugten Variante der Erfindung sind die Leiter des Thermoelements als dünne Schichten ausgebildet. Vorzugsweise sind Schichtdicken eines Leiters im Nanometer- und Mikrometerbereich realisiert. Durch den Einsatz derartig dünner Schichten wird ein Thermoelement - vorzugsweise vom Typ K - erzeugt, welches an die besonderen Erfordernisse eines Werkzeugs angepaßt ist; insbesondere im Fall einer mit hohen Drehzahlen rotierenden Schleifscheibe und damit einhergehenden hohen Fliehkräften können dünne Schichten mit geringer Masse besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da sich durch sie keine oder zu vernachlässigenden Unwuchten ergeben und die Schichten vollständig in das Werkzeug integriert und sicher an ihm befestigt werden können. Der erfindungsgemäße Sensor hält Temperaturspitzen im Bereich der Bearbeitungs oberfläche von bis zu ca. 1200°C und Rotationsbeschleunigungen von über 60.000 m/s² stand.According to an alternative particularly preferred variant of the invention, the conductors of the thermocouple are designed as thin layers. Layer thicknesses of a conductor in the nanometer and micrometer range are preferably realized. By using such thin layers, a thermocouple - preferably of the K type - is produced, which is adapted to the special requirements of a tool; Especially in the case of a grinding wheel rotating at high speeds and the associated high centrifugal forces, thin layers with low mass can be used particularly advantageously, since they result in no or negligible imbalances and the layers can be fully integrated into the tool and securely attached to it , The sensor according to the invention withstands temperature peaks in the area of the machining surface of up to approx. 1200 ° C. and rotational accelerations of over 60,000 m / s ² .

Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Ausführungsform mit dünnen Schichten ist vorgesehen, daß die die Leiter bildenden Schichten durch eine Isolierschicht voneinander getrennt sind. Ein durch eine Dünnschichttechnik erzeugtes Thermoele ment läßt sich auf einfache Weise herstellen. Die dünne Isolierschicht zwischen den Leitern ist so dimensioniert, daß während des Betriebs, etwa einer mit einem erfindungsgemäßen Sensor versehenen Schleifscheibe, stets ein ausreichender Thermokontakt der beiden Leiter im Bereich der Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs gewährleistet. Die Isolierschicht gewährleistet während des Betriebs stets eine zuverlässige elektrische Isolierung und weist gleichzeitig einen geringen mechanischen Widerstand im Kontaktbereich zwischen Werkzeug und Werkstück während des Schleifeingriffs auf und ermöglicht stets ein ausreichendes Ver schmieren bzw. eine Neukontaktierung der beiden Leiter des Thermoelements. In zweckmäßiger Weise wird der aus den beiden Leitern und der Islolierschicht bestehende Schichtverbund von einer weiteren Isolierung, etwa in Form einer dünnen Isolierschicht, die auf die beiden dünnen Leiter-Schichten aufgebracht ist, zusätzlich isoliert, um unerwünschte elektrische Einflüsse der Umgebung des Thermoelements des Sensors zu vermeiden.According to a special development of the embodiment with thin layers it is provided that the layers forming the conductors by an insulating layer are separated from each other. A thermal oil produced by a thin film technique ment can be produced in a simple manner. The thin insulating layer between the Ladders are dimensioned so that during operation, for example one with one provided grinding wheel according to the invention, always a sufficient Thermal contact of the two conductors in the area of the machining surface of the Guaranteed tool. The insulating layer ensures during operation always reliable electrical insulation and at the same time has low mechanical resistance in the contact area between tool and workpiece during the loop intervention and always enables sufficient ver lubricate or re-contact the two conductors of the thermocouple. In The two leaders and the Islamic layer are expedient existing layer composite of further insulation, for example in the form of a thin insulating layer, which is applied to the two thin conductor layers, additionally insulated to prevent unwanted electrical influences around the environment Avoid thermocouples of the sensor.

Eine bevorzugte Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform sieht vor, daß die Isolierschicht aus SiO₂ oder Si₃N4, der erste Leiter im wesentlichen aus Ni und der weitere Leiter im wesentlichen aus Ni-Cr besteht. Die Leiter können ebenfalls in bevorzugter Weise aus Chromel bzw. Alumel bestehen. Derartige Materialen weisen die für die Meßaufgabe erforderlichen Materialeigenschaften wie elektrische Leit- bzw. Isolierfähigkeit und mechanische Festigkeit auf und lassen sich durch Dünnschichttechnologie verhältnismäßig einfach herstellen und verarbeiten, um beispielsweise ein Standard-Thermopaar vom Typ K zu erzeugen, das zudem den erforderlichen Meßbereich von bis zu 1.200°C abdeckt. A preferred development of the embodiment described above provides that the insulating layer consists of SiO ₂ or Si ₃ N4, the first conductor consists essentially of Ni and the further conductor essentially consists of Ni-Cr. The conductors can also preferably consist of Chromel or Alumel. Such materials have the material properties required for the measurement task, such as electrical conductivity or insulation and mechanical strength, and can be manufactured and processed relatively easily using thin-film technology, for example to produce a standard thermocouple of type K, which also has the required measuring range from to at 1200 ° C.

In ebenfalls bevorzugter Weise ist das Thermoelement an einem Träger befestigt, bei dem es sich in besonders zweckmäßiger Weise um eine Siliziumscheibe (Wafer) handeln kann. Gemäß einer Weiterbildung sind die den Leiter bildenden Schichten und die Isolierschicht durch Dünnschichttechnik auf den Träger aufgebracht, so daß die bevorzugten dünnen Schichtdicken auf herstellungtechnisch einfache Weise realisiert werden können. Der Träger, der auch als Substrat bezeichnet wird, sorgt für eine ausreichende mechanische Festigkeit zur Aufnahme der aufzutragenden dünnen Schichten und kann beispielsweise als einkristalline Siliziumscheibe ausgebildet sein mit einer Dicke von 0,5 mm bis 1 mm ausgebildet sein. Die Dünnschichttechnologie umfaßt in bekannter Weise die sogenannte physical vapour deposition (PVD), die chemical vapour deposition (CVD) sowie galvanotechnische Abscheidetechniken.The thermocouple is also preferably attached to a carrier, which is, in a particularly expedient manner, a silicon wafer can act. According to a further development, the layers forming the conductor are and the insulating layer is applied to the carrier by thin-film technology, so that the preferred thin layer thicknesses in a technically simple manner can be realized. The carrier, which is also called the substrate, takes care of it for sufficient mechanical strength to accommodate the application thin layers and can be used, for example, as a single-crystal silicon wafer be formed with a thickness of 0.5 mm to 1 mm. The Thin-film technology includes the so-called physical vapor in a known manner deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD) and electroplating Deposition.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Werkzeug als rotationssymetrischer Körper ausgebildet ist und die Leiter des Thermoelements sich in radialer Richtung innerhalb des Werkzeugs erstrecken. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, daß das Werkzeug einen aus mehreren Segmenten bestehenden Belag aufweist und das Thermoelement zwischen zwei Segmenten des Belags des Werkzeugs angeordnet ist. Der besonders hohen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzte Belag besteht zweckmäßigerweise aus einem keramischen Werkstoff, während der Kern des Werkzeugs aus einem Metall besteht. Durch die Anordnung des erfindungsgemäßen Thermoelements zwischen zwei Segmenten ist eine verhältnismäßig einfache Integration des Sensors in das Gesamtsystem möglich.In a further particularly preferred embodiment of the invention provided that the tool is designed as a rotationally symmetrical body and the conductor of the thermocouple is located in the radial direction inside the tool extend. A particularly preferred further development is characterized by that the tool has a covering consisting of several segments and the thermocouple between two segments of the tool surface is arranged. The particularly high mechanical and thermal loads exposed covering suitably consists of a ceramic material, while the core of the tool is made of a metal. By the arrangement of the thermocouple between two segments according to the invention is one relatively simple integration of the sensor into the overall system possible.

Ein Sensor zur Bestimmung des Verschleißes eines Werkzeugs, insbesondere einer Schleifscheibe zeichnet sich gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung dadurch aus, daß ein erster an oder in dem Werkzeug angeordneter Temperaturaufnehmer vorgesehen ist, dessen Temperaturaufnahmeabschnitt in einem ersten ggf. gegen Null gehenden Abstand von einer Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs angeordnet ist und daß wenigstens ein weiterer an oder in dem Werkzeug angeordneter Temperaturaufnehmer vorgesehen ist, dessen Temperaturaufnahme abschnitt in einem zweiten von dem ersten Abstand abweichenden Abstand von der Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs angeordnet ist.A sensor for determining the wear of a tool, especially one According to a further aspect of the invention, the grinding wheel is characterized by this from that a first temperature sensor arranged on or in the tool is provided, the temperature recording section in a first, possibly against Zero distance from a machining surface of the tool is arranged and that at least one other on or in the tool arranged temperature sensor is provided, its temperature recording section at a second distance from the first distance Machining surface of the tool is arranged.

Zur Bestimmung des Verschleißes eines Körpers wie einer rotierenden Schleif scheibe oder einem Teil einer Fahrzeugbremse kann ein derartiger Sensor angesetzt werden. Wird zunächst der erste Temperaturaufnehmer, dessen Temperaturaufnahmeabschnitt im Bereich der Bearbeitungsoberfläche angeordnet ist, teilweise abgerieben durch den Schleifeingriff und kommt dann der weitere in dem Werkzeug oder Körper angeordnete Temperaturaufnehmer in den Bereich der Bearbeitungs oberfläche, so wird dessen aufgenommene Temperatur aufgrund der Reibung stark ansteigen, und durch die Aufnahme dieses Temperaturanstiegs kann ein Rückschluß gezogen werden auf den Abrieb oder Verschleiß des Belags.To determine the wear of a body like a rotating grinding wheel disc or part of a vehicle brake, such a sensor can be attached become. First, the first temperature sensor, its temperature recording section is arranged in the area of the processing surface, partially rubbed off by the loop engagement and then the other comes in the tool or body-arranged temperature sensors in the machining area surface, its temperature increases due to the friction rise, and the inclusion of this temperature rise can lead to a conclusion be pulled on the abrasion or wear of the covering.

In besonders bevorzugter Weise sind der erste und zweite Temperaturaufnehmer als erfindungsgemäßer Sensor der zuvor beschriebenen Art ausgebildet. So ist es besonders bevorzugt, wenn beide Sensoren als Thermoelemente in Dünnschicht technologie ausgebildet sind, wobei einer der beiden Sensoren zum Zeitpunkt der ersten Inbetriebnahme des Werkzeugs mit seinem Temperaturaufnahmeabschnitt im Bereich der Bearbeitungsoberfläche angeordnet ist, während der zweite Sensor mit seinem Temperaturaufnahmeabschnitt innerhalb des Werkzeugs angeordnet ist. Durch Abrieb des Belags und damit auch des ersten Sensors wird der zweite Sensor mit dessen Temperaturaufnahmeabschnitt in dem Bereich der Bearbeitungsober fläche somit in den Kontaktbereich gelangen und dann seinerseits durch eine Kontaktierung der beiden Leiter des Thermoelements eine Thermo-Spannung erzeugen, die einerseits als Maß für die Temperatur im Kontaktbereich und andererseits als Indikator für einen bestimmten Verschleiß des Belags ausgewertet werden kann.The first and second temperature sensors are particularly preferred designed as the inventive sensor of the type described above. That's the way it is particularly preferred if both sensors as thermocouples in a thin layer Technology are formed, one of the two sensors at the time of first start-up of the tool with its temperature recording section is arranged in the area of the machining surface, while the second sensor is arranged with its temperature recording section within the tool. The second sensor becomes worn due to abrasion of the coating and thus also of the first sensor with its temperature recording section in the area of the processing upper thus get into the contact area and then in turn through a Contacting the two conductors of the thermocouple a thermo voltage generate, on the one hand as a measure of the temperature in the contact area and on the other hand evaluated as an indicator of a certain wear of the covering can be.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Be zugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments under Be described with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 ein mit einem Sensor gemäß der Erfindung ausgestatteten Werkzeug in Form einer Schleifscheibe mit einem mehrere Segmente aufweisen den Belag in einer perspektivischen Darstellung; Fig. 1 is a equipped with a sensor according to the invention, the tool in the form of a grinding wheel having a plurality of segments having the pad in a perspective view;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines weiteren Sensors gemäß der Erfindung, Fig. 2 is a side view of a further sensor according to the invention,

Fig. 3 eine Draufsicht des Sensors aus Fig. 2; Fig. 3 is a plan view of the sensor of Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eine weiteren Ausführungsbeispiels eines Sensors gemäß der Erfindung mit zwei Temperaturaufnehmern. Fig. 4 is a schematic representation of a further embodiment of a sensor according to the invention with two temperature sensors.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Werkzeug in Form einer rotationssymmetrischen Schleifscheibe 2, die mit einem Sensor 4 ausgestattet ist. Anstelle einer Schleifscheibe kann ein anderer Körper, etwa eine rotierende Bremsbacke einer Fahrzeugbremse mit einem Sensor 4 ausgestattet sein. Die um eine Achse 6 mit hohen Drehzahlen rotierbare Schleifscheibe 2 ist mittels einer zentralen Durchgangsbohrung 8 z. B. über einen Flansch an einer nicht dargestellten Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine befestigbar. Fig. 1 is a tool in the form shows a perspective view of a rotationally symmetrical grinding wheel 2 which is equipped with a sensor 4. Instead of a grinding wheel, another body, for example a rotating brake shoe of a vehicle brake, can be equipped with a sensor 4 . The rotatable about an axis 6 with high speed grinding wheel 2 is, by means of a central through hole. 8 B. attachable via a flange to a drive spindle, not shown, of a machine tool.

Die Schleifscheibe 2 weist einen im wesentlichen kreisscheibenförmigen Kern 10 vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff sowie einen aus mehreren Segmenten 12 bestehenden Schleif-Belag 14 auf, der mit dem Kern 10 verbunden ist. Der Sensor 4, der im linken Abschnitt von Fig. 1 mit seinen wesentlichen einzelnen Komponenten zusammen mit einem Segment 12 des Belags 14 isoliert dargestellt ist, ist zwischen zwei benachbarten Segmenten 12 innerhalb der Schleifscheibe 2, genauer gesagt innerhalb des Belags 14 der Schleifscheibe 2 angeordnet. In nicht dargestellter Weise kann der Sensor 4 auch innerhalb eines einstückig ausgebildeten Belags 14 angeordnet sein. Auch können mehrere Sensoren 4 zwischen benachbarten Segmenten 12 oder in einem einstückig ausgebildeten Belag 14 angeordnet sein.The grinding wheel 2 has an essentially circular-disk-shaped core 10, preferably made of a metallic material, and a grinding covering 14 consisting of several segments 12 , which is connected to the core 10 . The sensor 4 , which is shown in isolation in the left section of FIG. 1 with its essential individual components together with a segment 12 of the covering 14 , is arranged between two adjacent segments 12 within the grinding wheel 2 , more precisely within the covering 14 of the grinding wheel 2 , In a manner not shown, the sensor 4 can also be arranged within a covering 14 formed in one piece. A plurality of sensors 4 can also be arranged between adjacent segments 12 or in a covering 14 formed in one piece.

Wie aus dem linken Abschnitt von Fig. 1 erkennbar ist, weist der Sensor 4 zwei ein Thermoelement bildende Leiter in Form von parallel zueinander angeordneten dünnen Thermoelement-Schichten 16 und 18 auf, die durch eine elektrisch isolierende Isolierschicht 20 voneinander getrennt sind. Die erste Thermoelement- Schicht 16 und die zweite Thermoelement-Schicht 18 sowie die Isolierschicht 20 weisen Dicken im Nanometer- und Mikrometerbereich auf - je nach Anwendungsfall - und erstrecken sich im wesentlichen in axialer und radialer Richtung bezogen auf die Achse 6. Die den ersten Leiter bildende Schicht 16 besteht im wesentlichen aus Ni oder einer Ni-Legierung (z. B. Alumel), die zweite Schicht 18 aus Ni-Cr oder beispielsweise Chromel und die Isolierschicht aus beispielsweise SiO₂ oder Si₃N₄, so daß ein Thermoelement vom Typ K realisiert ist. Es können auch andere Werkstoffe zur Verwirklichung des Thermoelements zur Erzeugung einer elek trischen Spannung im Kontaktbereich der Leiter vorgesehen sein.As can be seen from the left section of FIG. 1, the sensor 4 has two conductors forming a thermocouple in the form of thin thermocouple layers 16 and 18 arranged parallel to one another, which are separated from one another by an electrically insulating insulating layer 20 . The first thermocouple layer 16 and the second thermocouple layer 18 and the insulating layer 20 have thicknesses in the nanometer and micrometer range - depending on the application - and extend essentially in the axial and radial direction with respect to the axis 6 . The layer 16 which forms the first conductor essentially consists of Ni or a Ni alloy (for example aluminum), the second layer 18 of Ni-Cr or for example Chromel and the insulating layer for example of SiO ₂ or Si ₃ N ₄ , see above that a type K thermocouple is implemented. There may also be other materials for realizing the thermocouple to generate an electrical voltage in the contact area of the conductors.

Die elektrische Spannung ist proportional zu der Temperatur im Kontaktbereich und wird mittels einer nicht dargestellten elektrischen und gegebenenfalls elektronischen Auswerteeinrichtung zur Berechnung der Temperatur ausgewertet. Hierzu sind die elektrisch leitenden Schichten 16 und 18 in nicht dargestellter Weise mit Leitungen verbunden, die vom dargestellten Sensor 4 zu der Auswerteeinrichtung führen. Der Kontaktbereich beider Schichten 16 und 18 liegt an der die Bearbeitungsoberfläche bildenden Mantelfläche des Belags 14 der Schleifscheibe 2. Die beiden Schichten 16, 18 sind dicht beabstandet zueinander angeordnet und erstrecken ausgehend von der Bearbeitungsoberfläche der Schleifscheibe in die Schleifscheibe so hinein, daß die elektrische Thermo-Spannung während der Bearbeitung eine - nicht dargestellten Werkstücks - erzeugt wird und auch während eines Abriebs des Belags 14 der Schleifscheibe 2 erzeugt wird, wie unten näher erläutert ist.The electrical voltage is proportional to the temperature in the contact area and is evaluated by means of an electrical and possibly electronic evaluation device (not shown) for calculating the temperature. For this purpose, the electrically conductive layers 16 and 18 are connected in a manner not shown with lines which lead from the sensor 4 shown to the evaluation device. The contact area of both layers 16 and 18 lies on the outer surface of the covering 14 of the grinding wheel 2 which forms the machining surface. The two layers 16 , 18 are arranged closely spaced from one another and extend from the processing surface of the grinding wheel into the grinding wheel in such a way that the electrical thermal voltage is generated during processing of a workpiece (not shown) and also during abrasion of the coating 14 the grinding wheel 2 is generated, as explained in more detail below.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen ein alternatives Ausführungsbeispiel des Sensors 4, das sich von dem zuvor anhand der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß das durch die Schichten 16 und 18 und die Isolierschicht 20 gebildete Thermoelement an einem Träger (Substrat) 22 in Form einer Siliziumscheibe befestigt sind. Der Träger 22 nach Art eines Wafers ist mit einer porösen Schicht 24 aus Silizium versehen, die zur Herstellung einer guten Haftung oder mechanischen Verklammerung mit den Segmenten 12 des Belags 14 dient. Gegenüber von der Schicht 24 ist auf den Träger 22 eine Passivierungs-Schicht 26 aus SiO₂ aufgebracht. Die erste den einen Leiter des Thermoelements bildende Schicht 16 ist auf die Passivierungs-Schicht 26 aufgetragen. Eine Isolierschicht 20 aus SiO₂ ist auf die Schicht 16 aufgebracht, während die zweite, den weiteren Leiter des Thermoelements bildende Schicht 18 auf die Isolierschicht 20 aufgetragen ist. Auf die Schicht 18 ist schließlich eine isolierende Passivierungs-Schicht 28 aus SiO₂ aufgebracht. Der in Fig. 4 dargestellte Sensor weist eine Gesamtdicke von etwa 400 Mikrometern auf. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors erfolgt im Wege der sogenannten Dünnschicht technologie, welche die sogenannte physical vapour deposition (PVD), chemical vapour deposition (CVD) und die galvanische Abscheidetechnik umfaßt. Figs. 2 and 3 illustrate an alternative embodiment of the sensor 4, which essentially differs from that shown above with reference to Fig. 1 embodiment in that the (through the layers 16 and 18 and the insulating layer 20 thermocouple formed on a carrier substrate ) 22 are attached in the form of a silicon wafer. The carrier 22 in the manner of a wafer is provided with a porous layer 24 made of silicon, which is used to produce good adhesion or mechanical clamping to the segments 12 of the covering 14 . A passivation layer 26 made of SiO _{2 is} applied to the carrier 22 opposite the layer 24 . The first layer 16 , which forms a conductor of the thermocouple, is applied to the passivation layer 26 . An insulating layer 20 made of SiO ₂ is applied to the layer 16 , while the second layer 18 , which forms the further conductor of the thermocouple, is applied to the insulating layer 20 . Finally, an insulating passivation layer 28 made of SiO _{2 is} applied to the layer 18 . The sensor shown in FIG. 4 has a total thickness of approximately 400 micrometers. The sensor according to the invention is produced by means of the so-called thin-film technology, which comprises the so-called physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD) and the galvanic deposition technique.

Fig. 3 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Sensor 4 in einer Ansicht von links, die in Fig. 2 durch A gekennzeichnet ist. Die Breite B des Sensors 4 kann im Bereich der Schleifscheibenbreite zwischen etwa 4 mm und 20 mm und die Höhe C etwa zwischen 5 mm und 10 mm variieren. Durch ein Ätzverfahren oder ein Lift-Off- Verfahren sind zwei elektrische Anschlüsse 30 und 32 ausgebildet, an denen zur Auswerteeinrichtung führende Leitungen anliegen. Der Anschluß 30 ist Teil der den ersten Leiter des Thermoelements bildenden Schicht 16, während der Anschluß 32 Teil des den zweiten Leiter bildenden Schicht 18 des Thermoelements 4 ist. Die Anschlüsse 32 sind in der Ansicht gemäß Fig. 3 etwa quadratisch ausgebildet und können eine Kantenlänge zwischen etwa 150 bis 1000 Mikrometer aufweisen. Während des Schleifeingriffs ist der Sensor 4 mit seiner Oberfläche 34, die Teil der Bearbeitungsoberfläche der Schleifscheibe 2 ist, mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff. FIG. 3 shows the sensor 4 shown in FIG. 2 in a view from the left, which is identified by A in FIG. 2. The width B of the sensor 4 can vary in the range of the grinding wheel width between approximately 4 mm and 20 mm and the height C approximately between 5 mm and 10 mm. By means of an etching process or a lift-off process, two electrical connections 30 and 32 are formed, on which lines leading to the evaluation device are present. The connection 30 is part of the layer 16 forming the first conductor of the thermocouple, while the connection 32 is part of the layer 18 of the thermocouple 4 forming the second conductor. The connections 32 are approximately square in the view according to FIG. 3 and can have an edge length between approximately 150 to 1000 micrometers. During the grinding engagement, the sensor 4, with its surface 34 , which is part of the machining surface of the grinding wheel 2, is in engagement with the workpiece to be machined.

Fig. 4 veranschaulicht ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Sensor-Vorrichtung gemäß der Erfindung, die zur Bestimmung des Verschleißes eines Werkzeugs dient, bei dem es sich um eine Achse 6 rotierbare Schleifscheibe 2 handelt, die einen vorzugsweise metallischen Kern 10 und einen keramischen Belag 14 aufweist, der in nicht dargestellter Weise mit seiner Oberfläche mit einem Werkstück im Schleifeingriff ist. Ein erster Sensor 4 der zuvor anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Art als Temperaturaufnehmer ist so innerhalb des Belags 14 der Schleifscheibe 2 angeordnet, daß der Temperaturaufnahmeabschnitt, d. h. der Kontaktbereich der beiden Schichten 16, 18 (vgl. Fig. 1 bis 3) im Bereich der Bearbeitungsoberfläche, d. h. der Mantelfläche des Belags 14 angeordnet ist. Ein weiterer Sensor 4' ist als weiterer Temperaturaufnehmer so innerhalb des Belags 14 der Schleifscheibe 2 angeordnet, daß dessen radial äußerer Temperaturauf nahmeabschnitt, d. h. der Kontaktbereich der beiden Schichten 16 und 18, beabstandet von der Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs, d. h. der äußeren Mantelfläche des Belags 14 angeordnet ist. Fig. 4 illustrates a further alternative embodiment of a sensor device according to the invention, which is used for determining the wear of a tool, which is rotatable about an axis 6 grinding wheel 2 which has a preferably metallic core 10 and a ceramic lining 14 whose surface is in loop engagement with a workpiece in a manner not shown. A first sensor 4 of the type described above with reference to FIGS. 1 to 3 as a temperature sensor is arranged within the covering 14 of the grinding wheel 2 in such a way that the temperature recording section, ie the contact area of the two layers 16 , 18 (cf. FIGS. 1 to 3) is arranged in the area of the processing surface, ie the outer surface of the covering 14 . Another sensor 4 'is arranged as a further temperature sensor within the coating 14 of the grinding wheel 2 that its radially outer Temperaturauf receiving section, ie the contact area of the two layers 16 and 18 , spaced from the machining surface of the tool, ie the outer surface of the coating 14th is arranged.

Der Temperaturaufnahmeabschnitt des weiteren Sensors 4' würde erst dann aktiviert werden, wenn der Belag 14 soweit abgerieben ist, daß das zu bearbeitende Werkstück mit den radialen Endabschnitten der Schichten 16 und 18 in Berührung kommt und es zu einer Kontaktierung der beiden Schichten 16 und 18 kommt, so daß eine Thermo-Spannung erzeugt wird. Mit Hilfe einer derartigen Sensor- Vorrichtung ist es möglich, den Abrieb des Belags der Schleifscheibe 2 zu ermitteln. Sobald der Sensor 4' aktiviert ist, wird eine Thermo-Spannung erzeugt, die signalisiert, daß der Belag 14 um den Betrag des Abstands der äußeren End abschnitte der Schichten 16 und 18 von der ursprünglichen äußeren Mantelfläche des Belags 14 abgerieben ist.The temperature recording section of the further sensor 4 'would only be activated when the covering 14 has been rubbed to such an extent that the workpiece to be machined comes into contact with the radial end sections of the layers 16 and 18 and the two layers 16 and 18 come into contact so that a thermal voltage is generated. With the aid of such a sensor device, it is possible to determine the abrasion of the coating on the grinding wheel 2 . Once the sensor is activated 4 ', a thermal stress is generated, which signals that the lining 14 by the amount of the distance of the outer end portions of the layers is abraded from the original outer surface of the lining 14 and 16 18th

Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Sensors ist wie folgt:
Zur Bearbeitung eines Werkstücks wird die rotierende Schleifscheibe 2, mit ihrem Belag 14 in Kontakt mit dem Werkstück gebracht. Die Oberfläche 34 (siehe Fig. 2 und 3) des Sensors 4 kommt intermittierend mit dem Werkstück in Kontakt und wird dabei zusammen mit dem Belag 14 der Schleifscheibe 2 abgerieben. Durch den Schleifeingriff tritt ein Verschmiereffekt im Bereich der Oberfläche 34 auf, der für eine Kontaktierung der beiden Schichten 16, 18 sorgt, so daß eine thermoelek trische Spannung zwischen den beiden Schichten 16 und 18 erzeugt wird, die mittels der beiden Anschlüsse 30, 32 (vgl. Fig. 3) des Sensors 4 mittels Leitungen zu einer Auswerteeinrichtung übertragen werden. Die Thermo-Spannung ist ein Maß für die Temperatur im Bereich der Bearbeitungsoberfläche der Schleifscheibe 2. The functioning of a sensor according to the invention is as follows:
To machine a workpiece, the rotating grinding wheel 2 is brought into contact with the workpiece with its coating 14 . The surface 34 (see FIGS. 2 and 3) of the sensor 4 comes into contact with the workpiece intermittently and is rubbed off together with the coating 14 of the grinding wheel 2 . Due to the loop engagement, a smear effect occurs in the area of the surface 34 , which ensures contacting of the two layers 16 , 18 , so that a thermoelectric voltage is generated between the two layers 16 and 18 , which is by means of the two connections 30 , 32 ( cf. FIG. 3) of the sensor 4 are transmitted to an evaluation device by means of lines. The thermal voltage is a measure of the temperature in the area of the processing surface of the grinding wheel 2 .

LIST OF REFERENCE NUMBERS

22

Schleifscheibe (Werkzeug; Körper)
Grinding wheel (tool; body)

44

Sensor
sensor

66

Achse
axis

88th

Bohrung
drilling

1010

Kern
core

1212

Segmente
segments

1414

Schleif-Belag
Slip decking

1616

erste Thermoelement-Schicht
first thermocouple layer

1818

zweite Thermoelement-Schicht
second thermocouple layer

2020

Isolierschicht
insulating

2222

Träger
carrier

2424

Schicht
layer

2626

Passivierungsschicht
passivation

2828

Passivierungsschicht
passivation

3030

Anschlüsse
connections

3232

Anschlüsse
connections

3434

Oberfläche
surface

Claims

1. Sensor for determining the temperature in the contact zone between two bodies in contact and movable relative to one another, in particular the contact zone between a grinding wheel ( 2 ) and a workpiece during grinding, with a thermocouple having two electrical conductors for generating a temperature to be determined Corresponding electrical voltage, characterized in that the thermocouple is arranged within one of the two bodies, the conductors are arranged closely spaced from one another, extend into the body starting from the contact surface of the body, and are newly operating due to frictional heat in the contact zone between the bodies contact and / or re-weld.

2. Sensor according to claim 1 for a tool such as a grinding wheel ( 2 ), characterized in that the thermocouple is arranged within the tool, the conductors are arranged closely spaced from one another, extending into the tool from the contact surface of the tool and in Contact operation by frictional heat in the contact zone between the tool and a workpiece and / or re-weld.

3. Sensor according to claim 2, characterized in that the conductors of the thermocouple are parallel to each other are arranged and are substantially perpendicular to the processing surface of the workpiece.

4. Sensor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the conductors of the thermocouple are formed as thin layers ( 16 , 18 ,).

5. Sensor according to claim 4, characterized in that the thermocouple layers ( 16 , 18 ) forming the conductors are separated from one another by an insulating layer ( 20 ).

6. Sensor according to claim 5, characterized in that the insulating layer ( 20 ) made of SiO ₂ or Si ₃ N ₄ , the first conductor ( 16 ) consists essentially of Ni and the second conductor ( 18 ) consists essentially of Ni-Cr.

7. Sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the thermocouple is attached to a carrier ( 22 ).

8. Sensor according to claim 7, characterized in that the carrier ( 22 ) consists of a silicon wafer.

9. Sensor according to claim 7 or 8, characterized in that the layers forming the conductor ( 16 , 18 ) and the insulating layer ( 20 ) are applied to the carrier ( 22 ) by thin-film technology.

10. Sensor according to at least one of claims 2 to 9, characterized in that the tool has a covering ( 14 ) consisting of several segments ( 12 ) and the thermocouple is arranged between two segments ( 12 ) of the covering ( 14 ) of the tool.

11. Tool, in particular grinding wheel, characterized by a sensor ( 4 ) according to at least one of the preceding claims.

12. Tool according to claim 11, characterized in that it has a metallic core ( 10 ) and an outer, consisting of several segments ( 12 ) covering ( 14 ) and that the thermocouple element between two segments ( 12 ) of the tool is arranged.

13. Use of a sensor according to one of claims 1 to 10 for determining the temperature in the contact area of a vehicle brake.

14. Use of a sensor according to one of claims 1 to 10 for determining the temperature in the contact area of a coupling, in particular a slip clutch.