DE19635407C2 - Lagefixierung einer Werkzeugspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens einer in einem Werkzeugkopf angeordneten Werkzeugspindel gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Werkzeugmaschinen bekannt, die mindestens eine mit einem Werkzeug verbundene, in einem Werk­ zeugkopf angeordnete Werkzeugspindel aufweisen. Der mit einem Antrieb der Werkzeugmaschine kuppelbaren Werkzeugspindel ist eine Fixiereinrichtung zugeord­ net, die die Werkzeugspindel nach einem Lösen der Kupplung in einer definierten Lage gegenüber einem feststehenden Teil der Werkzeugmaschine, beispiels­ weise dem Werkzeugkopf, ausrichtet. Durch die defi­ nierte Lage der Werkzeugspindel im Stillstand ist ein schnelleres Kuppeln möglich. Es hat sich her­ ausgestellt, daß die aus dem Stand der Technik be­ kannten Fixiereinrichtungen in ihrer Herstellung aufwendig sind und einem großen Verschleiß unter­ liegen, der bis zum Versagen der Fixiereinrichtung führen kann.

Aus der DE 39 13 139 C2 geht ein Werkzeugkopf her­ vor, der eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Spindel aufweist, in die in einer Aufnahme ein Werkzeug einsetzbar ist. Der Werkzeugkopf umfaßt eine der drehfesten Verbindung der Spindel mit dem Gehäuse dienende Arretiervorrichtung, die ein an der Spindel befestigtes Arretierungsteil mit einer Stirnverzahnung aufweist. Dieses kann über ein axial verschiebbaren Stirnverzahnungsring mit einem am Gehäuse befestigten Flanschteil verbunden wer­ den, das eine Stirnverzahnung aufweist. Um eine drehfeste Verbindung zwischen Spindel und Gehäuse herzustellen, wird der Stirnverzahnungsring gegen das Flanschteil gedrückt. Eine Lagerfixierung der Spindel gegenüber dem Gehäuse wird durch die Teilung der Verzahnung realisiert. Nachteilig hierbei ist, daß die Arretiervorrichtung einen aufwendigen und somit kostenintensiven Aufbau aufweist. Ferner hat sich gezeigt, daß die Stirn­ verzahnungen einem relativ großen Verschleiß unter­ liegen und bei Überschreiten eines kritischen Dreh­ moments beschädigt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeug­ maschine zu schaffen, deren Werkzeugspindel auf einfache Weise lagefixierbar ist, wobei die Funk­ tionssicherheit der Lagefixierung auch nach häufi­ ger Betätigung gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Werkzeugma­ schine vorgeschlagen, die die in Anspruch 1 genann­ ten Merkmale aufweist. Insbesondere wird die Lösung durch einen Werkzeugkopf nach Anspruch 9 bereitge­ stellt. Die Werkzeugmaschine umfaßt mindestens eine mit einem Werkzeug verbundene Werkzeugspindel, die in einem Aufnahmeschaft drehbar gelagert und mit einem Antrieb der Werkzeugmaschine kuppelbar ist.

Der in einem Werkzeugkopf, insbesondere Werk­ zeugrevolver, angeordneten Werkzeugspindel ist min­ destens ein Arretierungselement und eine Aufnahme für das Arretierungselement zugeordnet. Das Arre­ tierungselement, dem ein elastisches Element zuge­ ordnet ist, dient zur Lagefixierung der Werk­ zeugspindel im ausgekuppelten Zustand und kann sowohl an der Werkzeugspindel als auch am festste­ henden Aufnahmeschaft beziehungsweise Werkzeugkopf angeordnet sein. Daraus ergibt sich zwangsläufig die Position der Aufnahme für das Arretierungsele­ ment, das heißt, wenn das Arretierungselement bei­ spielsweise an der drehbaren Werkzeugspindel ange­ ordnet ist, befindet sich die Aufnahme an dem fest­ stehenden Aufnahmeschaft oder dem Werkzeugkopf. Wenn das Arretierungselement am feststehenden Auf­ nahmeschaft oder dem Werkzeugkopf angeordnet ist, befindet sich die Aufnahme an der drehbaren Werk­ zeugspindel. Die Zuordnung des elastischen Elements zu dem Arretierungselement soll in diesem Zusammen­ hang örtlich verstanden werden, das heißt, das elastische Element ist benachbart zu dem Arretie­ rungselement angeordnet und steht direkt mit diesem in Kontakt. Die Werkzeugmaschine zeichnet sich ins­ besondere dadurch aus, daß das Arretierungselement einen kugelförmigen Bereich aufweist und von dem elastischen Element mit einer im wesentlichen in Richtung der Aufnahme gerichteten Kraft beauf­ schlagt wird, so daß das Arretierungselement bei Einnehmen einer Gegenüberlage zur Aufnahme in diese gedrängt wird und eine Kante/Fläche der Aufnahme hintergreift, wodurch die Werkzeugspindel arretiert wird (Verlagerungs-/Arretierbewegung). Durch die Beaufschlagung des Arretierungselements mit einer Druckkraft ist das Fixieren der von dem Antrieb ge­ trennten Werkzeugspindel sehr schnell möglich, wo­ durch die Zeitspanne zum Einkuppeln der Werkzeug­ spindel sehr kurz ist. Weiterhin ist vorteilhaft, daß an dem Arretierungselement und an der Aufnahme praktisch kein Verschleiß auftritt. Somit kann die Funktionssicherheit der Lagefixierung auch bei einer langen Betriebszeit der Werkzeugspindel ge­ währleistet werden.

Der kugelförmige Bereich des Arretierungselements kann beispielsweise an der Stirnseite eines Rast-/Arretierungsstiftes ausgebildet sein und wird in die Aufnahme gedrängt, die vorzugsweise von einer Bohrung gebildet ist. Durch den abgerundeten Bereich des Arretierungselements wird in vorteilhafterweise eine Überlastsicherung gebildet, die dafür sorgt, daß die auf das in der Aufnahme befindliche Arretierungselement einwirkenden Kräfte, beispielsweise ein bei einem Werkzeug­ wechsel erzeugtes Drehmoment, das Arretierungsele­ ment aus der Aufnahme herausdrängen, bevor eine Be­ schädigung eintritt. Dadurch wird die Arretierung beziehungsweise Fixierung der Werkzeugspindel auf­ gehoben, wodurch diese eine Drehbewegung durchfüh­ ren kann.

Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Werk­ zeugmaschine, bei dem das elastische Element von einer Feder gebildet ist. Vorzugsweise werden Schraubenfedern, insbesondere Schraubendruckfedern und/oder einstückig ausgebildete Gummifedern einge­ setzt.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß das Arretierungselement einer Arre­ tierungsbuchse zugeordnet ist, die entlang der Längsachse der Werkzeugspindel verschiebbar und mit dieser drehfest verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, daß der von dem elastischen Element er­ zeugten Verlagerungs/Arretierbewegung des Arretie­ rungselements eine Bewegung überlagert wird, die gleich- oder entgegengerichtet der Verlagerungs- /Arretierbewegung ist. Die Bewegung der Arretie­ rungsbuchse dient dem Abheben und Zuführen des Ar­ retierungselements von beziehungsweise zu der Auf­ nahme. Wird also das Arretierungselement von der Aufnahme abgehoben, so ist eine Arretierung der Werkzeugspindel nicht möglich, weil das Arretie­ rungselement durch die Arretierungsbuchse in einen Bereich verlagert ist, in dem das Arretierungsele­ ment nicht mehr in Eingriff mit der Aufnahme ge­ langt. Die Verlagerungs-/Arretierbewegung des Arre­ tierungselements erfolgt also unabhängig und ge­ trennt von der Bewegung der Arretierungsbuchse.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, bei dem die Bewegung der Arretierungsbuchse in Längsrichtung der Werkzeugspindel während des Kuppelns mit dem Antrieb der Werkzeugmaschine durch ein Federelement gedämpft ist, insbesondere einem Federelement, des­ sen Elastizität geringer ist als die Elastizität des elastischen Elements. Dadurch, daß das der Ar­ retierungsbuchse zugeordnete Federelement härter ist als das dem Arretierungselement zugeordnete, weichere elastische Element ergibt sich folgender Vorteil: Die Größe eines auf die ausgekuppelte und fixierte Werkzeugspindel aufgebrachten Drehmoments, das beispielsweise bei einem Werkzeugwechsel ma­ nuell erzeugt wird und über die Werkzeugspindel an das Arretierungselement und an die Aufnahme über­ tragen wird, ist durch das gegenüber dem Federele­ ment weichere elastische Element begrenzt, das in Abhängigkeit der Materialeigenschaften des Arretie­ rungselement und/oder der Aufnahme ausgewählt wird. Wenn also bei eingerastetem Arretierungselement die Werkzeugspindel ein Drehmoment überträgt, das so groß ist, daß das Arretierungselement und/oder die Aufnahme beschädigt werden können, wird das Arre­ tierungselement aus der Aufnahme herausgedrängt, wodurch eine Freigabe der Werkzeugspindel reali­ siert ist, ohne daß die Arretierungsbuchse entlang der Längsachse der Werkzeugspindel verlagert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Eine Werkzeugmaschine wird durch die Bereitstellung eines Werkzeugkopfes mit den Merkmalen des An­ spruchs 9 verbessert. Die Erfindung betrifft also auch einen derartigen Werkzeugkopf. Der Werkzeug­ kopf, insbesondere Werkzeugrevolver, dient zur Auf­ nahme mindestens einer mit einem Werkzeug verbun­ denen Werkzeugspindel, die in einem Aufnahmeschaft drehbar gelagert und mit einem Antrieb der Werk­ zeugmaschine kuppelbar ist. Der die Werkzeugspindel aufweisende Aufnahmeschaft ist in den Werkzeugkopf einbringbar. Der Werkzeugspindel ist mindestens ein Arretierungselement und eine Aufnahme für das Arre­ tierungselement zugeordnet. Das Arretierungsele­ ment, dem ein elastisches Element zugeordnet ist, dient zur Lagefixierung der Werkzeugspindel im aus­ gekuppelten Zustand. Der Werkzeugkopf zeichnet sich dadurch aus, daß ein elastisches Element einen ku­ gelförmigen Bereich aufweist und mittels des elastischen Elements in die Aufnahme drängbar ist. Eine Kante/Fläche der Aufnahme wird dabei von dem kugelförmigen Bereich hintergriffen. Die un­ mittelbare Kraftbeaufschlagung des Arretierungsele­ ments führt in vorteilhafter Weise zu einer schnel­ len Lagefixierung der Werkzeugspindel und dadurch zu verkürzten Kuppelzeiten. Das Arretierungselement und die Aufnahme weisen auch nach häufiger Betäti­ gung beziehungsweise Lagefixierung der Werkzeug­ spindel praktisch keinen Verschleiß auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines in einem Werk­ zeugkopf anordbaren Aufnahmeschafts;

Fig. 2 eine Vergrößerung eines Bereichs des Auf­ nahmeschafts gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer Arretierungsbuchse und

Fig. 4 eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Flansches.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Aufnahmeschafts 1, in dem eine Werkzeugspindel 3 drehbar gelagert ist. Der Aufnahmeschaft 1 ist in einem Werkzeugkopf, beispielsweise einem Werkzeugrevolver, angeordnet, der Teil einer Werkzeugmaschine ist, die der Bear­ beitung von Werkstücken mit Werkzeugen dient. Der Aufnahmeschaft 1 umfaßt einen Grundkörper 5, der zwei Längsabschnitte 7 und 9 aufweist, wobei der erste Längsabschnitt 7 einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Längsabschnitt 9. Der erste Längsabschnitt 7 des Aufnahmeschaftes 1 wird in eine Ausnehmung des hier nicht dargestellten Werk­ zeugkopfs eingebracht, wobei die von den beiden Längsabschnitten 7 und 9 gebildete Ringfläche 11 einen Anschlag bildet. Der Aufnahmeschaft 1 ist mittels Befestigungschrauben, von denen hier ledig­ lich die Befestigungsschraube 13 dargestellt ist, am Werkzeugkopf gehalten.

Die Werkzeugspindel 3 dient zur Übertragung eines von einem Antrieb der Werkzeugmaschine erzeugten Drehmoments auf ein Werkzeug, beispielsweise einen Fräser oder Bohrer, der mit der Werkzeugspindel 3 drehfest verbunden ist. Die Werkzeugspindel 3 ist mittels eines hier nicht dargestellten Kupplungs­ systems mit dem Antrieb der Werkzeugmaschine kup­ pelbar, worauf im folgenden noch näher eingegangen wird.

Die Werkzeugspindel 3 ist an ihrem der Kupplung zu­ gewandten Ende als Zahnwelle 15 ausgebildet, von der hier in dieser Ansicht lediglich der Zahngrund von zwei gestrichelt dargestellten Zähnen sichtbar ist. In der Außenfläche der Werkzeugspindel 3 sind drei randoffene Führungen angeordnet, von denen in dieser Schnittansicht nur die Führung 17 zu erken­ nen ist. Die Führung 17, die hier als Langloch 19 ausgebildet ist, weist zu den beiden anderen Füh­ rungen einen Abstand von 120° auf. In dem Langloch 19 ist eine Kugel 21 geführt, die zur Drehmitnahme einer auf die Werkzeugspindel 3 aufgeschobenen Ar­ retierungsbuchse 23 dient. In den beiden anderen Führungen ist ebenfalls jeweils mindestens eine Ku­ gel geführt.

Die in Fig. 3 in Seitenansicht und Draufsicht dar­ gestellte Arretierungsbuchse 23 ist als Hülse aus­ gebildet und weist eine in Richtung ihrer Längsachse verlaufende Bohrung 27 auf, deren Durch­ messer größer ist als der Durchmesser der Werkzeug­ spindel 3, so daß die Arretierungsbuchse 23 auf der Werkzeugspindel 3 verschieblich gelagert werden kann. In der Mantelfläche 29 der Bohrung 27 sind hier drei randoffene Ausnehmungen 30, 31 und 32 an­ geordnet, die als von der Stirnseite 33 der Arre­ tierungsbuchse 23 ausgehende Sacklöcher ausgebildet sind. Wie aus dem unteren Bild (Draufsicht auf die Arretierungsbuchse 23) der Fig. 3 ersichtlich, sind die Ausnehmungen 30 bis 32 in einem Abstand von 120° auf einem gedachten Kreis angeordnet, des­ sen Durchmesser hier dem Durchmesser der Bohrung 27 entspricht. Jede der Ausnehmungen 30 bis 32 dient als Aufnahme einer in Fig. 1 dargestellten Kugel 21 und bildet zusammen mit jeweils einer Führung 17 in einfacher Weise eine Mitnahmeeinrichtung aus. Hierdurch ist eine drehfeste Verbindung zwischen der Arretierungsbuchse 23 und der Werkzeugspindel 3 realisiert. Dazu wird die Arretierungsbuchse 23 einfach über die Werkzeugspindel 3 geschoben, wobei jeweils in einer Führung 17 beziehungsweise einem Langloch 19 mindestens eine Kugel 21 angeordnet ist. In dem Bereich der Stirnseite 33 der Arretie­ rungsbuchse 23 ist ein Freischnitt 35 angeordnet, in dem ein in Fig. 1 dargestellter Sicherungsring 36 gehalten ist. Die Aufgabe des Sicherungsrings 36 besteht darin, die in den Langlöchern 19 und den Ausnehmungen 30 bis 32 angeordneten Kugeln 21 gegen Herausfallen zu sichern.

An der einstückig ausgebildeten Arretierungsbuchse 23 ist an der Außenfläche ein umlaufender Bund 37 angeordnet, in den drei Stufenbohrungen 38, 39 und 40 eingebracht sind. Die Stufenbohrung 38 ist auch in Fig. 2, die eine Vergrößerung des in Fig. 1 mit einem gestrichtelten Kreis gekennzeichneten Be­ reichs zeigt, ersichtlich. Die auf einem gestri­ chelt dargestellten Kreis angeordneten Stufenboh­ rungen 38 bis 40 sind zueinander in einem Abstand von 120° angeordnet, wobei in diesem Ausführungs­ beispiel gleiche Abstände zu den Ausnehmungen 30 bis 32 eingehalten werden. Jeder Stufenbohrung 38 bis 40 folgt also - im und entgegen dem Uhrzeiger­ sinn gesehen - in einem Abstand von 60° eine Ausneh­ mung 30 bis 32.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in jeder der Stu­ fenbohrungen 38, 39 und 40 jeweils ein Arretie­ rungselement 41, das hier als Kugel 42 ausgebildet ist, sowie jeweils ein elastisches Element 43, das hier von einer Schraubendruckfeder 44 gebildet ist, angeordnet. Die Arretierungselemente 41 und die elastischen Elemente 43 werden in den Stufenboh­ rungen 38, 39 und 40 durch einen Sicherungsring 45 gehalten. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, drängt die Schraubendruckfeder 44 die Kugel 42 gegen die um­ laufende Stufe der Stufenbohrung 38, so daß die Ku­ gel 42 mit einem Teilbereich aus dieser heraus- und somit über den Bund 37 der Arretierungsbuchse 23 hinausragt.

Weiterhin geht aus Fig. 1 ein haubenförmig ausge­ bildeter Flansch 47 hervor, der in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel mittels Schrauben 49 an dem Aufnahme­ schaft 1 beziehungsweise an dessen Grundkörper 5 lösbar befestigt ist. Eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Flansches 47 ist in Fig. 4 darge­ stellt. Dieser weist - wie bereits oben erwähnt - eine Haubenform auf, wobei in die geschlossene Stirnseite des Flansches 47 eine Bohrung 49 einge­ bracht ist, deren Durchmesser in etwa dem Außen­ durchmesser der Arretierungsbuchse 23 in dem Be­ reich ohne Bund 37 entspricht. Durch die Bohrung 49 ist im Bereich der geschlossenen Stirnseite des Flansches 47 eine Ringstufe 51 gebildet, in der in diesem Ausführungsbeispiel Aufnahmen 53, 54 und 55 auf einem gedachten, gestrichelt angedeuteten Kreis angeordnet sind. Die Aufnahmen 53 bis 55 weisen zu­ einander einen Abstand auf, der dem Abstand der Stufenbohrungen 38, 39 und 40 entspricht und 120° beträgt. Die Aufnahmen 53, 54 und 55 sind hier als Sacklöcher ausgebildet, deren Durchmesser vorzugs­ weise kleiner ist als der Durchmesser der Arretie­ rungselemente 41 beziehungsweise der Kugeln 42. In der Seiten-/Mantelfläche des Flansches 47 sind zwei Senkungen 57 angeordnet, die so ausgebildet sind, daß die Köpfe der in Fig. 1 dargestellten Schrau­ ben 49 vollständig darin aufgenommen werden. Es ist auch möglich, den Flansch 47, anstelle mit dem Auf­ nahmeschaft 1 zu verschrauben, unlösbar mit dem Aufnahmeschaft 1 zu verbinden, indem er beispiels­ weise aufgepreßt wird.

Die Arretierungsbuchse 23 und der Flansch 47 bilden zusammen eine Lagefixiereinrichtung 59 aus, die die Werkzeugspindel 3 im ausgekuppelten Zustand in ei­ ner definierten, hier durch die Aufnahmen 53 bis 55 festgelegten Lage halten, wodurch ein Kuppeln der Werkzeugspindel mit den Antrieb schnell durchführ­ bar ist. Die Lagefixiereinrichtung 59 ist einfach aufgebaut und wird auf einfache Weise zusammenge­ fügt, indem der Flansch 47 auf die über die Werk­ zeugspindel 3 aufgeschobene Arretierungsbuchse 23 gestülpt und am Aufnahmeschaft befestigt wird. Auf die Lagefixiereinrichtung 59 wird im folgenden noch näher eingegangen.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Werkzeugspin­ del 3 einen Einschnitt 60 aufweist, in dem ein hier als Schraubendruckfeder ausgebildetes Federelement 62 angeordnet ist. Das Federelement 62 stützt sich mit einem Ende an einem Ringbund 64 der Werkzeug­ spindel 3 und an seinem anderen Ende an dem an der Arretierungsbuchse 23 angeordneten Sicherungsring 36 ab. Bei der Montage wird die Arretierungsbuchse 23 auf die Werkzeugspindel - wie oben bereits erläu­ tert - aufgeschoben. Anschließend wird der Flansch 47 über die Arretierungsbuchse 23 gesteckt und mit dem Grundkörper 5 des Aufnahmeschaftes 1 ver­ schraubt. Durch die Ringstufe 51 des Flansches 47, die an der Unterseite des Bunds 37 der Arretie­ rungsbuchse 23 anliegt, ist die Arretierungsbuchse an dem Aufnahmeschaft 1 gehalten. Das Federelement 62 ist bei montierten Flansch 47 bereits teilweise zusammengedrückt, so daß die Arretierungsbuchse 23 beziehungsweise deren Bund 37 gegen die Ringstufe 51 des Flansches 47 gedrängt wird. Die entlang der Längsachse der Werkzeugspindel 3 bewegliche Arre­ tierungsbuchse 23 und die Arretierungselemente 41 sind also vorgespannt.

Bei einem Kuppeln der Werkzeugspindel 3 mit dem An­ trieb der Werkzeugmaschine greift die Kupplung in die Zahnwelle 15 ein und verschiebt die Arretie­ rungsbuchse 23 entgegen der Federkraft des Federe­ lements 62, so daß die Arretierungselemente 41 aus den Aufnahmen 53, 54 und 55 herausgeschoben werden. Die Werkzeugspindel 3 ist somit freigegeben und kann zur Übertragung eines Drehmoments in Rotation versetzt werden. Dabei wird die Arretierungsbuchse 23 über die die Drehmitnahme bildenden Kugeln 21 mitgenommen. Bei einem Auskuppeln löst die Kupplung die Verbindung mit der Zahnwelle 15 und trennt die Werkzeugspindel von dem Antrieb. Gleichzeitig wird die Arretierungsbuchse 23 aus der durch die Kupp­ lung erzwungenen Position zurückverlagert und durch das Federelement 62 gegen den Flansch 47 gedrückt. Die Werkzeugspindel 3 fängt nun an auszulaufen, das heißt, sie vermindert ihre Drehzahl. Dabei gleiten die durch die elastischen Elemente 43 mit einer Kraft beaufschlagten Arretierungselemente 41 über die Ringstufe 51 des Flansches 47. Hierbei werden die Aufnahmen 53, 54 und 55 von den Arretierungs­ elementen 41 mehrfach Überfahren, das heißt, die Arretierungselemente 41 passieren wiederholt die Aufnahmen, jedoch ohne daß sie in diese eintreten. Bei Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl der Werkzeugspindel 3 überwiegen die von den elasti­ schen Elementen 43 auf die Arretierungselemente 41 ausgeübten Kräfte den Drehkräften beziehungsweise dem Drehmoment der Werkzeugspindel, so daß die Ar­ retierungselemente 41 in die Aufnahmen gedrängt werden. Die Arretierungselemente treten dabei - wie aus Fig. 2 ersichtlich - in Hintergriff mit einer Kante der jeweiligen Aufnahme, wodurch ein Weiter­ drehen der Werkzeugspindel verhindert ist. Hier­ durch ist eine Lagefixierung der werkzeugspindel 3 realisiert, die in diesem Ausführungsbeispiel drei unterschiedliche Stellungen bezüglich des Aufnahme­ schaftes 1 einnehmen kann, die - wie oben bereits beschrieben - 120° voneinander beabstandet sind. Durch die Festlegung der Position der Werkzeugspin­ del ist ein sehr schnelles Kuppeln des Antriebs der Werkzeugmaschine mit der Werkzeugspindel möglich. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Lagefi­ xiereinrichtung 59 kann vorgesehen sein, daß mehr als drei Aufnahmen für ein oder mehrere Arretie­ rungselemente im Flansch 47 angeordnet sind. Es ist auch möglich, lediglich eine Aufnahme und ein Arre­ tierungselement vorzusehen, die die Werkzeugspindel fixieren. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Arretierungselemente der Anzahl der Aufnahmen.

Die Aufnahme beziehungsweise Aufnahmen für das/die Arretierungselemente können auch, anstelle der Ar­ retierungselemente 41, an der Arretierungsbuchse 23 angeordnet sein, wobei die Arretierungselemente dementsprechend am Flansch 47 angeordnet sind.

Vorzugsweise weisen die elastischen Elemente 43 eine größere Elastizität (Federkonstante) als das Federelement 62 auf; sie sind also "weicher". Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß das Federelement 62 ausschließlich für die Rückfüh­ rung der Arretierungsbuchse 23 in ihren Ausgangszu­ stand (vom Antrieb getrennt) dient. Die Kraft, die die Arretierungselemente 41 in die Aufnahmen drängt und diese darin hält, wird von den elastischen Ele­ menten 43 aufgebracht. Wird nun im ausgekuppelten und arretierten Zustand der Werkzeugspindel 3 ein Drehmoment auf diese aufgebracht, beispielsweise bei einem Wechsel des Werkzeugs, so können die Ar­ retierungselemente bei Überschreiten eines kriti­ schen Drehmoments, bei dem die Arretierungselemente und/oder die Aufnahmen beschädigt werden können, aus den Aufnahmen heraustreten. Dieses kritische Drehmoment ist durch die Wahl der elastischen Ele­ mente einstellbar, das heißt, je größer deren Ela­ stizität ist, desto kleiner ist der Drehmoment, bei dem die Fixierung der Werkzeugspindel aufgehoben und diese wieder freigegeben wird. Das gegenüber den beziehungsweise dem elastischen Element 43 här­ tere Federelement 62 stellt die Rückführung der retierungsbuchse in den Ausgangszustand sicher.

Durch das unmittelbare Zuordnen jeweils eines ela­ stischen Elements zu einem Arretierungselement weist die Lagefixiereinrichtung 59 für die Werk­ zeugspindel eine hohe Funktionssicherheit sowie einen geringen Verschleiß auf. Gleichzeitig ist ein Überlastschutz realisiert, der vor einer Überbean­ spruchung der Arretierungselemente und/oder der Aufnahmen die Arretierung der Werkzeugspindel löst.

Claims (9)

1. Werkzeugmaschine mit mindestens einer in einem Werkzeugkopf angeordneten Werkzeugspindel, wobei der in einem in den Werkzeugkopf einbringbaren Auf­ nahmeschaft drehbar gelagerten und mit einem An­ trieb der Werkzeugmaschine kuppelbaren Werkzeug­ spindel mindestens ein Arretierungselement und eine Aufnahme für das Arretierungselement zugeordnet sind, die zur Lagefixierung der Werkzeugspindel im ausgekuppelten Zustand dienen, wobei dem Arretie­ rungselement ein elastisches Element zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierungs­ element (41) einen kugelförmigen Bereich aufweist, daß mittels des elastischen Elements (43) das Arre­ tierungselement (41) in die Aufnahme (53; 54; 55) drängbar ist, und daß eine Kante/Fläche der Auf­ nahme (53; 54; 55) von dem kugelförmigen Bereich hin­ tergreifbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Element (43) von einer Feder (44) gebildet ist.

3. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierungsele­ ment (41) eine Kugel (42) ist.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretie­ rungselement (41) einer Arretierungsbuchse (23) zu­ geordnet ist, die in Richtung der Längsachse der Werkzeugspindel (3) verschiebbar und mit dieser drehfest verbunden ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Arretierungsbuchse (23) - in Längsrichtung der Werkzeugspindel (3), während des Kuppelns mit dem Antrieb der Werkzeugmaschine - durch ein Federele­ ment (62) gedämpft ist, dessen Elastizität geringer ist als die Elastizität des elastischen Elements (43).

6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (53; 54; 55) für das Arretierungselement (41) an ei­ nem mit dem Aufnahmeschaft (1) verbundenen Flansch (47) angeordnet ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere drei, auf einem Kreis angeordnete Auf­ nahmen (53, 54, 55) vorgesehen sind, die gleiche Ab­ stände zueinander aufweisen.

8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (53, 54, 55) durch eine Bohrung gebildet ist.

9. Werkzeugkopf für eine Werkzeugmaschine, zur Aufnahme mindestens einer Werkzeugspindel, wobei der in einem in den Werkzeugkopf einbringbaren Auf­ nahmeschaft drehbar gelagerten und mit einem An­ trieb der Werkzeugmaschine kuppelbaren Werkzeug­ spindel mindestens ein Arretierungselement und eine Aufnahme für das Arretierungselement zugeordnet sind, die zur Lagefixierung der werkzeugspindel im ausgekuppelten Zustand dienen, wobei dem Arretierungselement (41) ein elastisches Element (43) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierungselement (41) einen kugelförmigen Bereich aufweist, daß mittels des elastischen Elements (43) das Arretierungselement (41) in die Aufnahme (53; 54; 55) drängbar ist, und daß eine Kante/Fläche der Aufnahme (53; 54; 55) von dem kugelförmigen Bereich hintergreifbar ist.