Messeinrichtung

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für ein Bearbeitungswerkzeug einer Bearbeitungsmaschine, eine Werkzeugeinheit und eine Messeinrichtung für den Werkzeughalter.

Ein Werkzeughalter dient zum Aufnehmen bzw. Halten eines Bearbeitungswerkzeugs. Bearbeitungswerkzeuge sind z.B. Wendeschneidplatten für die Dreh-, Bohr- und Fräsbearbeitung.

Aus der Praxis ist es bekannt, Wendeschneidplatten oder Bearbeitungswerkzeuge im Allgemeinen mit Dehnmessstreifen (DMS) zu überwachen. Diese werden an speziellen Stellen des Halters aufgeklebt. Im rauen Alltag werden DMS durch Späne und Kühlmedium angegriffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Überwachung an Werkzeughaltern zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Werkzeughalter gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Der Werkzeughalter ist ein Werkzeughalter für ein Bearbeitungswerkzeug einer Bearbeitungsmaschine. Insbesondere befindet sich der Werkzeughalter in einem bestimmungsgemäßen Bearbeitungszustand. Der bestimmungsgemäße Bearbeitungszustand ist derjenige, wenn der Werkzeughalter gemäß seiner Entwurfsbzw. Einsatzvorgaben in einer hierfür vorgesehenen Bearbeitungsmaschine betrieben wird und ein hierfür bestimmtes zu haltendes Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise eine Wendeschneidplatte wie vorgesehen im Werkzeughalter gehalten ist. Der Werkzeughalter ist dabei insbesondere in Bezug auf dessen Halterung in der Werkzeugmaschine und der Aufnahme für ein Bearbeitungswerkzeug einstückig bzw. durchgängig ausgeführt. Ein in der Bearbeitungsmaschine einspannbaren Abschnitt und ein das Bearbeitungswerkzeug tragender Abschnitt des Werkzeughalters sind also einstückig durchverbunden bzw. ist die gesamte entsprechende Struktur aus durchgängigem (Voll-)material gebildet.

Der Werkzeughalter enthält eine Gegen-Schnittstelle, die mit einer Schnittstelle eines in den Werkzeughalter einzusetzenden Bearbeitungswerkzeugs verbindbar ist, um eine Sensorinformation vom Bearbeitungswerkzeug zu empfangen. Diese Sensorinformation stammt von einem Sensor, insbesondere von einem Kraftaufnehmer, am Bearbeitungswerkzeug. Der Sensor dient insbesondere zur Erfassung einer Messgröße als Sensorinformation. Die Sensorinformation ist insbesondere mit der Bearbeitungskraft am Bearbeitungswerkzeug korreliert. Die Korrelation besteht insbesondere darin, dass ein Großteil der Bearbeitungskraft vom Sensor aufgenommen wird. Insbesondere ist bekanntermaßen (zum Beispiel durch Simulation oder Versuche) die Sensorinformation proportional zur tatsächlichen Bearbeitungskraft. So kann zumindest ein relativer, insbesondere ein absoluter Wert der Bearbeitungskraft aus der Sensorinformation rückgerechnet oder rückermittelt werden.

Der Werkzeughalter enthält mindestens ein Kommunikationselement. Das Kommunikationselement ist mit der Gegen-Schnittstelle verbunden. Die Verbindung dient der Übertragung der Sensorinformation von der Gegen-Schnittstelle an das Kommunikationselement. Insbesondere dient die Verbindung auch einer Energieversorgung der Gegen-Schnittstelle, um über diese bzw. die Schnittstelle das Bearbeitungswerkzeug bzw. dessen Sensorik mit Energie zu versorgen. Das Kommunikationselement ist zur Übertragung der Sensorinformation an eine Gegenstelle ausgebildet.

Die Sensorinformation kann auch vorverarbeitete Information sein, z.B. vorverarbeitete Messdaten. Sensorinformation ist insbesondere jegliche Information einer am Bearbeitungswerkzeug vorhandenen Sensorik, insbesondere in Form elektrischer Signale, Messwerte. Die Sensorinformation kann z.B. auch ein ohmscher Widerstand und/oder eine Kapazität und/oder eine Induktivität bzw. ein Strom und/oder Spannung an der Gegen-Schnittstelle sein. Die Sensorinformation können auch komplexere Signale sein, z.B. Binärdaten etc.

Die (Gegen-)Schnittstelle kann in jeder Form ausgeführt sein, die geeignet ist, die betreffende Sensorinformation zu übermitteln. Insbesondere enthält sie eine elektrische Schnittstelle. Insbesondere enthält sie einen Federkontakt, eine Kontaktfläche, eine Biegefeder, eine Spiralfeder, einen Stecker oder eine Buchse, usw.

Gemäß der Erfindung ergibt sich eine Anbindung eines sensorisierten Bearbeitungswerkzeugs an den Werkzeughalter. Der Sensor ist insbesondere ein Kraftaufnehmer, insbesondere ein sogenannter SENSOTECT® ¹ -Kraftaufnehmer, d.h. dieser kann eine derartige Beschichtung enthalten oder aus einer solchen bestehen. Die Übertragung der Sensorinformation vom Kommunikationselement an die Gegenstelle ist insbesondere - zumindest abschnittsweise - drahtlos ausgebildet. Durch die kombinierte Mess- und Kommunikationseinheit ergibt sich z.B. der Vorteil, jederzeit bzw. dauerhaft Aussagen über die aktuell am Bearbeitungswerkzeug vorhandene Bearbeitungskraft an der Maschine zur Verfügung zu haben, wenn die Sensorinformation die Bearbeitungskraft wiederspiegelt.

Ist die Sensorinformation mit der Bearbeitungskraft korreliert, kann von der Sensorinformation auf die aktuell gemessene Bearbeitungskraft rückgeschlossen werden.

Über die bekannte Bearbeitungskraft können verschiedene Rückschlüsse gezogen werden. Wenn beispielsweise das Bearbeitungswerkzeug (Schneidstoff) verschleißt verändern sich die Schnittkräfte und damit die Bearbeitungskraft. Eine Steuerung der

"SENSOTECT" ist eine eingetragene Marke der Schaeffler Technologies AG & Co. KG, 91074 Herzogenaurach, Deutschland Bearbeitungsmaschine, welche über die Gegenstelle über die Sensorinformation und damit insbesondere über die Bearbeitungskraft informiert ist, kann nun die Maschine anhalten und den Bediener zum Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs, z.B. einer Wendeplatte, auffordern.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Gegen-Schnittstelle mindestens einen elektrischen Kontakt (für einen Kontakt der Schnittstelle). Ein zweiter Kontakt (um einen elektrischen Stromkreis aufzubauen) ist dann insbesondere durch zumindest einen leitenden Teil der Grundkörper von Werkzeughalter und Bearbeitungswerkzeug gebildet, die sich berühren ("Masse" des Werkzeughalters und des Bearbeitungswerkzeugs"). Insbesondere enthält die Gegen-Schnittstelle aber zwei Kontakte. So führt eine zweiadrige elektrische Leitung vom Bearbeitungswerkzeug zum Werkzeughalter. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Werkzeughalter eine Aufnahme für das Bearbeitungswerkzeug auf, in der das Bearbeitungswerkzeug in mindestens einer bestimmungsgemäßen Aufnahmeposition einlegbar ist, in der die Schnittstelle und die Gegen-Schnittstelle selbsttätig miteinander zur Übertragung der Sensorinformation verbunden sind. So wird - insbesondere ein elektrischer Kontakt - zwischen Schnittstelle und Gegen-Schnittstelle mit Einlegen des Werkzeugs in den Werkzeughalter hergestellt. Eine separate Verbindung der Schnittstellenteile ist damit überflüssig. So kann z.B. ein besonders schneller bzw. komfortabler Werkzeugwechsel durchgeführt werden. Insbesondere erfolgt eine solche Verbindung für alle bestimmungsgemäß vorgesehenen Einlegepositionen des Werkzeugs im Werkzeughalter, z.B. bei einer Vierfach-Wendeschneidplatte in allen vier Drehpositionen.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Werkzeughalter eine Energiequelle zur Versorgung der Gegen-Schnittstelle (und damit z.B. über die Schnittstelle zur Versorgung eines Sensors auf dem Bearbeitungswerkzeug) und/oder des Kommunikationselements. Die Energiequelle ist beispielsweise eine Batterie oder ein Akkumulator oder ein auf induktivem oder kapazitivem Prinzip funktionierender (drahtloser) Energieempfänger. Insbesondere ist die Energiequelle in das Kommunikationselement integriert bzw. mit diesem zu einer baulichen Einheit kombiniert. So steht im Werkzeughalter Energie zur Versorgung der elektrischen Verbraucher, insbesondere Gegen-Schnittstelle und/oder Kommunikationselement, für deren Betrieb zur Verfügung.

In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform enthält die Energiequelle ein Energy-Harvesting-Modul. "Energy-Harvesting" ist ein bekanntes Vorgehen und soll hier nicht weiter erläutert werden, da dieses mannigfaltige Möglichkeiten zur Energiegewinnung bietet. Lediglich beispielhaft sei die Energiegewinnung aus Drehung, Beschleunigung, Reibung, Licht usw. genannt. Es ergeben sich die üblichen Vorteile von Energy-Harvesting-Systemen wie z.B. Wartungsfreiheit, Drahtlosigkeit usw.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der das Kommunikationselement im Inneren des (insbesondere einstückigen kraftübertragenden Teils des) Werkzeughalters angeordnet. Falls vorhanden, ist alternativ oder zusätzlich auch die Energiequelle im Inneren des Werkzeughalters angeordnet, insbesondere wenn diese wie oben erwähnt mit dem Kommunikationsmodul kombiniert ist. Die Anordnung im Inneren erfolgt zum Beispiel durch Aufnahme in einem Hohlraum des Werkzeughalters. Der Hohlraum ist insbesondere nach außen hin abgedichtet, sodass die im Inneren des Werkzeughalters angeordneten Komponenten vor Umwelteinflüssen wie Spänen, Kühlmittel usw. geschützt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationselement (und/oder die Energiequelle, falls vorhanden) in einer in den Werkzeughalter eingebrachten Ausnehmung angeordnet. Eine derartige Ausnehmung ist in der Regel in den Werkzeughalter einfacher einbringbar als ein Hohlraum. Die Ausnehmung ist insbesondere ein Sackloch bzw. eine Vertiefung, welche von der Oberfläche des Werkzeughalters aus zugänglich ist, insbesondere eine Bohrung. Sobald das Kommunikationselement usw. in der Ausnehmung aufgenommen ist, kann auch diese versiegelt werden, z.B. durch Verschließen mit einer Vergussmasse. Durch die Versiegelung werden die entsprechenden Teile vor Beschädigung und Umwelteinflüssen geschützt. Die Ausnehmung für das Kommunikationselement wird insbesondere dort angebracht, wo möglichst kein oder wenig Kraftpfad verläuft. So stört diese Ausnehmung den Kraftpfad nicht bzw. schwächt das Bauteil an der Stelle des Kraftpfades nicht.

In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Gegen-Schnittstelle und das Kommunikationselement im Inneren des Werkzeughalters über mindestens einen Verbindungskanal zur Führung mindestens einer elektrischen Verbindungsleitung verbunden sind. So kann z.B. eine einfache Bohrung vom Ort der Gegenstelle zum Ort des Kommunikationselements führen, um die elektrische Verbindungsleitung zwischen beiden Elementen zu führen. Die Bohrung kann z.B. zur Führung einer Kontaktfeder als Verbindungsleitung dienen, die sich einerseits an einer Kontaktfläche des Kommunikationselements abstützt und am Ort der Gegen-Schnittstelle aus der Oberfläche des (leeren) Werkzeughalters hervorsteht und hier mit ihrer "Spitze" die Gegen-Schnittstelle bildet. Bei Einsetzen des Bearbeitungswerkzeugs drückt dieses mit einer Kontaktfläche auf die Kontaktfeder und staucht diese zwischen den beiden Kontaktflächen elektrisch kontaktierend gegen ihre Federkraft zusammen. So entsteht ein federbelasteter elektrischer Kontakt (Verbindungsleitung) zwischen Schnittstelle und Kommunikationselement.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeughalter ein Werkzeughalter zur Aufnahme einer Wendeschneidplatte als Bearbeitungswerkzeug. Derartige Bauteile sind besonders üblich bzw. weit verbreitet und können gemäß der Erfindung als überwachte Werkzeuge (Kombination aus Werkzeughalter und Bearbeitungswerkzeug) dienen.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Werkzeugeinheit gemäß Patentanspruch 9. Die Werkzeugeinheit enthält einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter und ein darin bestimmungsgemäß gehaltenes Bearbeitungswerkzeug. Das Bearbeitungswerkzeug weist die Schnittstelle auf, die mit der Gegen-Schnittstelle zum Empfang der Sensorinformation verbunden ist. Die Werkzeugeinheit und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter erläutert.

Insbesondere ist das Bearbeitungswerkzeug in der oben erwähnten bestimmungsgemäßen Aufnahmeposition eingelegt, so dass die Schnittstellen selbsttätig zur Übertragung der Sensorinformation miteinander verbunden sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Messeinrichtung gemäß Patentanspruch 10. Die Messeinrichtung ist eine Messeinrichtung für einen Werkzeughalter einer Bearbeitungsmaschine. Die Messeinrichtung enthält mindestens einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter und/oder eine erfindungsgemäße Werkzeugeinheit. Die Messeinrichtung enthält auch die Gegenstelle zum Empfang der von einem oder mehreren Kommunikationselementen übertragenen Sensorinformation. Eine derartige Gegenstelle ist insbesondere in der Bearbeitungsmaschine ortsfest installierbar. Die Messeinrichtung und zumindest ein Teil deren Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter bzw. der Werkzeugeinheit erläutert. Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen, wobei in diesem Zusammenhang als "Erfindung" auch Ausführungsformen der Erfindung genannt sind, die Teilen oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.

Die Erfindung beruht auf der Idee, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie Bearbeitungswerkzeug- bzw. Wendeschneidplattenbelastungen überwacht werden können und der Verschleiß erkannt werden kann. Der Halter fixiert das Bearbeitungswerkzeug und hat insbesondere die gleichen Abmaße wie in der DIN beschrieben.

Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, dass Wendeschneidplatten oder Werkzeuge im Allgemeinen in der Praxis mit Dehnmessstreifen (DMS) überwacht werden. Diese müssen an speziellen Stellen des Halters aufgeklebt werden. Im rauen Alltag werden DMS durch Späne und Kühlmedium angegriffen.

Die Erfindung hat das Ziel, eine wirtschaftliche Überwachung der Schnittkräfte nach dem lndustrie-4.0-Gedanken zu ermöglichen. Hierbei soll z.B. für jeden zerspanenden Bearbeitungsvorgang die Kraft dokumentiert werden können. Es sollte bei der Erreichung einer Obergrenze des Verschleißes ebenfalls eine Meldung oder ein Rückschluss möglich sein. Der Signalfluss zwischen sensorisierter Wendeplatte und Software am Bildschirm sollte so gestaltet werden, dass es zu keiner Beeinträchtigung beim Wechsel des Werkzeugs kommt. Die Signalabnehmer müssen so robust sein, dass keine Späne und kein Kühlmedien Störungen verursachen können

Gemäß der Erfindung wird ein DIN Werkzeughalter so modifiziert, dass er standardisierte Wendeschneidplatten mit einer Sensorik (z.B. SENSOTECT®- Beschichtung) aufnehmen kann. Insbesondere befinden sich im Bereich des Plattensitzes zwei mechanische Federkontakte zur Kontaktaufnahme mit der Wendeplatte. Die Federkontakte sind insbesondere in einem elektrisch nicht leitfähigen Trägermaterial (Kunststoff, Keramik, Transformatorenpapier) eingegossen. Auf der Wendeschneidplatte befinden sich die Endpunkte (Kontakte an "offenen Leitungsenden") der Sensorik. Die Position der Endpunkte ist so abgestimmt, dass die Federkontakte im montierten Zustand deckungsgleich mit den Federkontakten sind.

Die Federkontakte leiten die Signale in das Energy-Harvesting- und Sendemodul weiter. Das Sendemodul befindet sich in einer Art Patrone und wird in eine Bohrung im Werkzeughalter geschoben. Von hier aus nimmt das Signal mittels RFID (Bluetooth) Kontakt zu einer Empfängerbox (Gegenstelle) auf welche sich im Inneren der Maschine befindet. Diese Box ist fest mit der Steuerung verdrahtet. Die Signale werden dann in der CNC-Steuerung der Maschine interpretiert und verarbeitet. Die Sensorik ist so aufgebaut, dass sie nur senden kann. Wenn sie nicht mehr sendet kann der Rückschluss gezogen werden, dass die Sensorik zerstört wurde. Die Steuerung kann dann die Maschine anhalten und den Bediener zum Wechsel des Werkzeugs auffordern. Gemäß der Erfindung ergibt sich eine Halteranbindung an eine sensorisierte (Wendeschneidplatte, insbesondere für eine Dreh-, Bohr- und Fräsbearbeitung. Diese Art der Wendeplatte (bzw. aller sensorisierten Bearbeitungswerkzeuge) kann dank des erfindungsgemäßen Werkzeughalters den elektrischen Kontakt vom Sensor (SENSOTECT®-Schicht) zum Kommunikations- bzw. Sendemodul herstellen.

Die Erfindung ist sinngemäß auf alle Bearbeitungswerkzeuge übertragbar, der Werkzeuge wird täglich tausendfach produziert und verbraucht.

Gemäß der Erfindung ergibt sich damit eine sensorisierte Werkzeugeinheit (Werkzeughalter mit Bearbeitungswerkzeug), welches in einer Bearbeitungsmaschine zum Einsatz kommt. Diese Werkzeuge, insbesondere mit Wendeschneidplattenhalter, kommen in einer Bearbeitungsmaschine, vorzugsweise Drehmaschine, zum Einsatz. Werkzeughalter, insbesondere Wendeschneidplattenhalter, werden eingesetzt, um Produktionsteile zu bearbeiten. Üblicherweise werden diese als Fremdbezugsteile beschafft und in der Maschine eingesetzt. Diese Werkzeughalter sind genormt und werden täglich rund um den Globus zu Millionen eingesetzt. Die Erfindung kann damit in einem breiten Einsatzfeld genutzt werden.

Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze: Figur 1 einen Werkzeughalter mit Bearbeitungswerkzeug in Seitenansicht,

Figur 2 den Werkzeughalter aus Fig.1 ohne Bearbeitungswerkzeug in Frontansicht,

Figur 3 den Verbindungskanal aus Fig. 1 ohne Bearbeitungswerkzeug als Detail,

Figur 4 das Detail aus Fig. 3 mit Bearbeitungswerkzeug.

Figur 1 zeigt einen Werkzeughalter 4 in Form eines Wendeschneidplattenhalters in Seitenansicht in Richtung des Pfeils I in Fig. 2, Figur 2 zeigt dessen Frontansicht in Richtung des Pfeils II in Figur 1 . Auf dem Werkzeughalter 4 bzw. in einer Aufnahme 8 dessen ist ein Bearbeitungswerkzeug 2 (in Figur 2 weggelassen), hier eine Wendeschneidplatte, gehalten, nämlich mit einer nicht dargestellten Schraube (angedeutet ist nur deren Achse 10) fixiert. Das Bearbeitungswerkzeug 2 befindet sich daher in einer Aufnahmeposition A Der Werkzeughalter 4 ist in einer nicht dargestellten Bearbeitungsmaschine, hier einer Drehmaschine gehalten. Der Werkzeughalter 4 befindet sich in einem Bearbeitungszustand B, das heißt mit Hilfe des Werkzeughalters 4 und des Bearbeitungswerkzeugs 2 wird ein nicht dargestelltes Werkstück bearbeitet. Bei der Bearbeitung des Werkstücks tritt eine Bearbeitungskraft F auf, die vom Werkstück in das Bearbeitungswerkzeug 2 bzw. dessen Bearbeitungsspitze 6 eingeleitet wird.

Das Bearbeitungswerkzeug 2 enthält einen hier nur symbolisch angedeuteten Sensor 14. Der Sensor 14 erfasst die Bearbeitungskraft F (bzw. einen bestimmten Proportionalanteil dieser) in Form einer symbolisch angedeuteten Sensorinformation M, hier eine Messgröße. Die Sensorinformation M wird vom Sensor 14 an eine Schnittstelle 15 des Bearbeitungswerkzeuges 2 übertragen bzw. an dieser bereitgestellt.

Der Werkzeughalter 4 enthält ein Kommunikationselement 16, das mit einer Gegen- Schnittstelle 34 über eine Verbindungsleitung 30 (in Fig. 1 nur angedeutet) verbunden ist, um die Sensorinformation M von der Gegen-Schnittstelle 34, und damit von der Schnittstelle 15 bzw. vom Sensor 14 zum Kommunikationselement 16 zu übertragen. Das Kommunikationselement 16 ist dazu ausgebildet, die Sensorinformation M an eine Gegenstelle 18 zu übertragen. Diese Übertragung erfolgt drahtlos, hier mittels RFID. Die Gegen-Schnittstelle 34 ist in Fig. 1 nur symbolisch angedeutet.

Zum Betrieb des Sensors 14 und des Kommunikationselements 16 enthält letzteres eine Energiequelle 20 bzw. sind das Kommunikationselement 16 und die Energiequelle 20 zu einer baulichen Einheit kombiniert. Im Beispiel ist die Energiequelle 20 ein Energy-Harvesting-Modul, welches die Energie aus dem Betrieb der Bearbeitungsmaschine erhält. Das Kommunikationselement 16 (mit seiner Energiequelle 20) ist im Inneren des Werkzeughalters 4 angeordnet. Die Einbringung in das Innere des Werkzeughalters 4 erfolgt derart, dass in das Vollmaterial des Werkzeughalters 4 eine Ausnehmung 22 in Form einer (Sacklock-) Bohrung eingebracht wurde. In der Ausnehmung 22 ist das Kommunikationselement 16 (mit Energiequelle 20) passgenau eingebracht.

Zusammen mit der Gegenstelle 18 bildet der Werkzeughalter 4 eine Messeinrichtung 28 für den Werkzeughalter 4 der Bearbeitungsmaschine. Die Gegenstelle 18 ist hierbei ortsfest in der Bearbeitungsmaschine installiert. Die Gegenstelle 18 dient also zum Empfang der vom Kommunikationselement 16 übertragenen Sensorinformation M.

Die Verbindung von Gegen-Schnittstelle 34 und Kommunikationselement 16 bzw. integrierter Energiequelle 20 erfolgt über eine Verbindungsleitung 30. Die Verbindungsleitung 30 ist in eine in die Oberfläche des Werkzeughalters 4 bzw. dessen Stirnfläche 33 eingebrachten Verbindungskanal 32 versenkt. Der Kanal ist durchgängig bis zur Ausnehmung 22. Der Verbindungskanal 32 sowie die Ausnehmung 22 schützen die darin befindlichen Elemente vor Umwelteinflüssen, hier insbesondere Bearbeitungsspänen, Kühlmittel, Fett, Öl etc. zu schützen. Somit ist auch die Verbindungsleitung 30 ins Innere des Werkzeughalters 4 eingebracht. Die Verbindungsleitung 30 ist hier eine Schraubenfeder. Diese wird durch Anlegen des Bearbeitungswerkzeugs 2 bzw. der Schnittstelle 15 zum Kommunikationselement 16 hin komprimiert. Die Feder liegt mit ihren beiden Enden dann an Kontaktflächen an der Schnittstelle 15 (dessen Kontaktfläche) und dem Kommunikationselement 16 (dessen Kontaktfläche) an. Insgesamt sind zwei Verbindungsleitungen 30 vorhanden, weshalb die Gegen-Schnittstelle 34 zweipolig mit zwei Kontakten 36 ausgebildet ist.

Werkzeughalter 4 und Bearbeitungswerkzeug 2 in der Aufnahmeposition A bilden zusammen eine Werkzeugeinheit 38. Dabei ist die Schnittstelle 15 mit der Gegen- Schnittstelle 34 zum Empfang der Sensorinformation M verbunden. Figur 3 zeigt die Aufnahme 8 mit dem Verbindungskanal 32 von der Aufnahme 8 zur Ausnehmung 22 bzw. zum Kommunikationselement 16 im Detail. Hier ist das Bearbeitungswerkzeug 2 nicht eingelegt. Die Verbindungsleitung 30 (hier eine Schraubenfeder) befindet sich daher im entspannten Zustand. Somit liegt die Feder mit ihrem einen Ende an einer elektrischen Kontaktfläche am Kommunikationselement 16 an, das andere Ende ragt aus dem Verbindungskanal 32 in die Aufnahme 8 hinein und bildet dort einen Kontakt 36 der Gegen-Schnittstelle 34.

Figur 4 zeigt das Bearbeitungswerkzeug 2 in der Aufnahmeposition A in der Aufnahme 8. Die Schnittstelle 15 weist eine entsprechende Kontaktfläche zur Anlage an jeweils einem der Kontakte 36 auf. Nun sind die Verbindungsleitungen 30 (Federn) komprimiert und kontaktieren jeweils beidseitig die Kontaktflächen der Schnittstelle 15 und des Kommunikationselements 16. Die Schnittstelle 15 ist mit der Gegenschnittstelle 34 zur Übertragung der Sensorinformation M verbunden. Entsprechend von den Kontaktflächen weiterführende elektrische Leitungen im oder am Bearbeitungswerkzeug 2 und im Kommunikationselement 16 sind angedeutet.

Bezuqszeichenliste Bearbeitungswerkzeug

Werkzeughalter

Bearbeitungsspitze

Aufnahme

10 Achse

14 Sensor

15 Schnittstelle

16 Kommunikationselement

18 Gegenstelle

20 Energiequelle

22 Ausnehmung

28 Messeinrichtung

30 Verbindungsleitung

32 Verbindungskanal

33 Stirnfläche

34 Gegen-Schnittstelle

36 Kontakt

38 Werkzeugeinheit

F Bearbeitungskraft

B Bearbeitungszustand

M Sensorinformation

A Aufnahmeposition