[发明专利]包括用于收集电能的发电机组件的加工刀具以及用于这种收集的方法

说明书

一种用于去屑加工的加工刀具，包括刀具本体(2)和用于收集将在所述刀具中使用的电能的发电机组件，并且该发电机组件具有被固定到所述刀具本体的至少一个第一部件(5)以及第二部件(10)，该第二部件(10)被以可移动的方式连接到所述刀具本体，以便通过与所述第一部件的相互作用相对于所述第一部件移动而在所述第一部件中生成电能。所述发电机组件包括这样的布置结构，所述布置结构用于传导介质流，以撞击所述第二部件并作用在所述第二部件上，以用于使所述第二部件相对于所述第一部件移动。

技术领域

本发明涉及用于去屑加工的加工刀具，以及用于收集电能的方法。

本发明不限于用于任何特定类型加工的加工刀具，并且刀具本体可以例如具有呈切削刀片的形式的构件、该构件具有固定到该构件上的切削刃，用于通过车削、铣削、钻孔或镗孔而对工件进行去屑加工。因此，包括旋转和非旋转加工刀具两者。带有一体切削刃的刀具也是可能的。本发明也不限于任何尺寸的这种加工刀具。所谓的载有阳型和阴型模块接口的扩展部也被认为是被本发明所覆盖的。

在加工刀具中存在用于收集电能的发电机组件的原因是，这允许了为加工刀具提供内置的监测电子设备，诸如以无线方式连接到周围环境的不同类型的传感器。由发电机组件的第二部件相对于第一部件的移动生成的电能可以被储存在电容器、电池或其它合适的能量储存构件中，或者被直接馈送到其处在刀具内的消费器件(consumer)，诸如传感器。

第二部件与第一部件的、用于生成电能的相互作用可以例如通过磁体和电导体的绕组的相对移动来发生，由此在导体中生成电流，或者通过磁体相对于连接到设有由压电材料制成的构件的悬臂的另一磁体的移动来发生，以用于通过使这个构件弯曲和振荡来生成电能。

背景技术

通过WO 2014/195054 A1已知在引言中限定的类型的加工刀具。这种已知的加工刀具的发电机组件中的第二部件被可旋转地轴颈支撑(journaled)在刀具本体上，并且被使得相对于刀具本体移动以及因此通过惯性能量而相对于被固定到刀具本体的第一部件移动，例如主要在加速和减速刀具本体的旋转时，这意味着刀具本体必须旋转，以通过该加工刀具的发电机组件来获得电能的生成。

发明内容

本发明的目的是提供一种在引言中限定的类型的加工刀具，该加工刀具相对于已经已知的这种加工刀具在至少某一方面得到改进。

根据本发明，这个目的通过提供根据本发明的加工刀具来实现。因此，通过为加工刀具的发电机组件提供这样一种布置结构，所述布置结构被构造用以引导介质流撞击第二部件并作用在第二部件上，以使第二部件相对于第一部件移动，电能可以在不需要加工刀具的刀具本体的任何移动的情况下由加工刀具的发电机组件收集。这意味着电能可以被有效地收集，从而使得能够在非旋转加工刀具(诸如用于车削的刀具)中以无线方式提供传感器。另外，将能够通过加工刀具的发电机组件获得受控的电能生成，而不存在由于刀具本体运动的加速和停止而导致的突然变化，从而减小了加工刀具的传感器所属的电子系统的构件上的应力。

根据本发明的实施例，该布置结构包括至少一个第一介质流动通道，该至少一个第一介质流动通道延伸穿过刀具本体并朝向第二部件敞开。合适的是使用于获得第二部件相对于第一部件的移动的介质流在处在刀具本体内部的这种通道中朝向第二部件传导。

根据本发明的实施例，所述至少一个第一通道被连接到刀具本体中的第二通道，该第二通道被设计用以将诸如用作冷却剂的介质传导到用于去屑加工的刀具部分，以便转移来自第二通道的这种介质的介质流，以撞击第二部件。通过使用用作冷却剂和/或用于移除由去屑加工产生的切屑的介质来获得第二部件相对于第一部件的、用于在第一部件中生成电能的相对移动，不需要提供额外装置来生成用于第二部件的移动的介质流。