CH625449A5

CH625449A5 -

Info

Publication number: CH625449A5
Application number: CH144178A
Authority: CH
Inventors: Charles R Johnson; Paul G Black; John S Clark; John K Forlow; William A Mitchell
Original assignee: Ex Cell O Corp
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1981-09-30
Also published as: GB1575585A; CA1082009A; DE2758858C2; IT1102039B; IT7847964A0; DE2758858A1; US4148246A; JPS5398582A; JPS6116576B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer sich drehenden, hohlen Spindelwelle, innerhalb welcher eine Schubstange und eine Einspanneinrichtung für einen Werkzeughalter axial zwischen einer wirksamen Arbeitsstellung zum Halten eines Werkzeughalters in der Spindelwelle und einer unwirksamen Arbeitsstellung zum Abnehmen oder Einsetzen eines Werkzeughalters längsverschiebbar sind.

Derartige Werkzeugmaschinen besitzen im allgemeinen eine mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufende Spindelwelle mit einer drehfest hiermit verbundenen, jedoch axial verschiebbaren Schubstange und dienen zur Ausführung verschiedener Arten von Bearbeitung, wie Fräsen, Drehen, Bohren, Abstechen und dergleichen.

Bekannte Werkzeugmaschinen dieser Art besitzen eine hohle, sich drehende Spindelwelle, in welcher lösbar Werkzeughalter oder dergleichen montiert sind, die in ihrer Lage mittels einer Schubstange gehalten werden, die ihrerseits eine Einspanneinrichtung, beispielsweise in Form einer Spannpatrone, trägt. Die Schubstange wird hierbei im allgemeinen von Federn in eine wirksame Arbeitsstellung gedrückt, in welcher sie einen Werkzeughalter in einer konischen Bohrung in der Spindelwelle unter Pressitz hält. Die Schubstange wird hierbei von einer wirksamen, den Werkzeughalter haltenden Arbeitsstellung in eine unwirksame, den Werkzeughalter lösende Stellung gegen die Federwirkung durch eine geeignete Antriebseinrichtung, beispielsweise mittels eines hydraulischen Motors oder dergleichen, gebracht, wenn der Werkzeughalter von der Spindelwelle abgenommen werden soll.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Schubstangen-und Werkzeughalteeinrichtungen besteht vor allem darin, dass jedesmal ein Stoss auf die sich drehende Spindelwelle ausgeübt wird, wenn die Antriebseinrichtung betätigt wird. Diese verhältnismässig kräftigen Stösse auf die Spindelwelle wirken sich jedoch schädlich auf die für hohe Drehgeschwindigkeiten ausgelegten Spindelwellenlager aus. Eine weitere Schwierigkeit der bekannten Ausführung besteht darin, dass keinerlei Anzeige erfolgt, wenn sich die Schubstange in ihrer wirksamen Arbeitsstellung befindet oder wenn kein neuer Werkzeughalter eingesetzt oder dessen Einspanneinrichtung gebrochen ist.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Möglichkeit, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehende, hohle Spindelwelle und die innerhalb der Spindelwelle längsverschiebbar gelagerte Schubstange mechanisch voneinander zu trennen, wenn diese Schubstange von einer Antriebseinrichtung betätigt wird, um die Einspanneinrichtung für den Werkzeughalter zu lösen beziehungsweise zu schliessen. Dadurch werden die von der Antriebseinrichtung zwangsläufig ausgeübten Stösse auf die Schubstange nicht auf die Spindelwelle und deren empfindliche Lager übertragen.

Hierzu ist eine Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine die Schubstange zwischen der wirksamen und unwirksamen Arbeitsstellung verschiebende Antriebseinrichtung und durch eine die Spindelwelle während dieser Schubstangenverschiebung blockierende Halteeinrichtung.

Zur Anzeige, ob ein Werkzeughalter ordnungsgemäss in der Spannzange der Schubstange sitzt, kann ferner eine von der Schubstangenantriebseinrichtung gesteuerte Anzeigeeinrichtung vorgesehen werden, welche die unwirksame Arbeitsstellung der Spanneinrichtung und das Fehlen eines Werkzeughalters anzeigt. Eine solche Anzeigeeinrichtung besitzt zweckmässigerweise einen Zählschalter, welcher die Umdrehungen eines Antriebsmotors für die Schubstangenverschiebung zählt.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten einer erfindungsgemäss ausgebildeten Werkzeugmaschine in Ausschnitten dargestellt, wobei zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Teillängsschnittes einer Werkzeugmaschine mit schnellaufender Spindelwelle,

Fig. 1A die Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des rückwärtigen Abschnittes der Maschine nach Fig. 1,

Fig. 2 einen Schnitt nach 2-2 in Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung,

Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus der Darstellung der ersten Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 4 eine gleiche Darstellung einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 5 eine gleiche Darstellung einer dritten Ausführungsmöglichkeit einer erfindungsgemäss ausgebildeten Werkzeugmaschine.

Nach der Darstellung in Fig. 1 ist in dem Teil 9 einer Werkzeugmaschine eine mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufende Spindel 10 angeordnet. Diese Spindel 10 besitzt eine hohle Spindelwelle 11, welche einen Werkzeughalter 12 trägt. Dieser Werkzeughalter 12 sitzt abnehmbar an der Spindelwelle 11 und wird dort von einer Schubstange 13 mit einer entsprechenden Einspanneinrichtung gehalten.

Eine Halteeinrichtung 14 in Form einer Spannpatrone hält die Spindel welle 11 fest, wenn die Schubstange 13 mit dem Werkzeughalter 12 axial innerhalb der Spindelwelle 11 verschoben wird, um entweder den Werkzeughalter 12 freizugeben oder diesen in seine Arbeitsstellung in der Spindelwelle 11 zu bringen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Eine Spannkupplung 15 verbindet und trennt wahlweise die Schubstange 13 mit beziehungsweise von einem Antriebsmotor 16 (Fig. 1A). Die Anzeigeeinrichtung 17 besitzt einen Schalter, welcher eine gebrochene Spannpatrone oder das Fehlen eines Werkzeughalters anzeigt, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Nach der Darstellung in Fig. 1 sitzt das Gehäuse eines elektrischen Spindelwellenantriebsmotors in einer Bohrung 21 des Werkzeugmaschinengehäuses 19. Das Motorgehäuse 20 besitzt am vorderen Ende einen angearbeiteten Flanch 22, womit es an dem Maschinengehäuse 19 mittels einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 23 befestigt ist. Innerhalb einer Ausbohrung 25 des Motorgehäuses 20 ist der Stator 26 eines üblichen elektrischen Antriebsmotors für die Spindelwelle 11 angeordnet. Der Rotor 27 des Antriebsmotors sitzt in geeigneter Weise auf dem Aussenumfang der Spindelwelle 11. Das vordere Ende der Ausbohrung 25 des Motorgehäuses 20 ist mittels eines Spindelkopfes 29 verschlossen, welcher auf der Vorderfläche des Gehäuseflanches 22 mittels einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 30 befestigt ist. Dieser Spindelkopf 29 ist mit einem Abschnitt 31 geringeren Durchmessers versehen, womit er in das äussere Ende der Motorgehäuseausbohrung 25 eingesetzt ist. Die Spindelwelle 11 ist an ihrem vorderen Ende in zwei für hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten ausgelegten Lagern 33 und 34 gelagert, welche in einer Axialbohrung 32 des Spindelkopfes 29 sitzen. Diese beiden Lager 33 und 34 werden von einem Abstandsring 35 zwischen sich in bestimmter Entfernung voneinander gehalten. Ein Blockierungsring 36 ist in eine Gewindebohrung 38 in dem Spindelkopf 29 am inneren Ende der Bohrung 32 eingeschraubt. Dieser Blockierungsring 36 liegt am Aussenring des inneren Kugellagers 33 an. Der Aussenring des äusseren Kugellagers 34 liegt an einer Schulter am äusseren Ende der Bohrung 32. Die inneren Ringe der beiden Kugellager 33 und 34 sitzen auf dem vorderen Abschnitt 39 der Spindelwelle 11. Dabei liegt der innere Ring des Kugellagers 33 an einer Schulter an der Spindelwelle 11 an. Ein Halterring 37 ist auf das vordere Ende des Spindelwellenabschnittes 39 aufgeschraubt und liegt am Innenring des Kugellagers 34 an, um die inneren Kugelringe fest auf der Spindelwelle 11 zu halten.

Nach Fig. 1 ist das rückwärtige. Ende der Spindelwelle 11 drehbar in zwei gleichen Kugellagern 42 und 43 gelagert, deren innere Kugelringe auf dem Umfang eines Spindelwellenabschnittes 49 und deren äussere Kugelringe in einer Bohrung eines ringförmigen Lagerblockes 40 sitzen. Dieser Lagerblock

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40 sitzt längsverschiebbar in einer Bohrung 41 des Motorgehäuses 20. Ein Halterring 45 ist mittels geeigneter Maschinenschrauben 47 auf die äussere Stirnseite des Lagerblockes 40 aufgeschraubt. Eine Mehrzahl von Federn 28 sind zwischen dem Lagerblock 40 und dem Halterring 45 angeordnet, um den Lagerblock 40 axial nach rückwärts zu drücken.

Die beiden Spindelwellenlager 42 und 43 werden von einem Abstandsring 44 auseinander gehalten. Der Halterring und der Lagerblock 40 sind mittels eines Bolzens 46 gegen Verdrehung gesichert, welcher mit einem Ende in dem Motorgehäuse 20 sitzt und mit dem anderen Ende durch eine Axialbohrung in dem Halterring 45 geht. Die äusseren Kugelringe der beiden rückwärtigen Lager 42 und 43 werden in dem Lagerblock 40 von dem Halterring 45 gehalten. Die inneren Kugelringe dieser beiden Lager 42 und 43 werden auf dem Umfang des Spindelwellenabschnittes 49 durch einen Schraubring 48 gehalten, welcher auf ein Aussengewinde des Spindelwellenabschnittes 49 aufgeschraubt ist und an dem inneren Kugelring des rückwärtigen Kugellagers 43 anliegt. Der innere Kugelring des anderen Kugellagers 42 liegt an einer Schulter an der Spindelwelle 11.

Die für hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten ausgelegten Kugellager 33, 34,42 und 43 werden mit einem geeigneten Schmiermittel über die Zuleitung 50 versorgt, an welche die Schmiermittelzuleitungen 51, 52 und 53 angeschlossen sind.

Nach Fig. 1 ist der Werkzeughalter 12 mit einem üblichen Konus 56 versehen, welcher in einer entsprechenden Fassung 57 und 57' in der Spindelwelle 11 sitzt. Dieser Werkzeughalter 12 kann von jeder geeigneten, üblichen Art sein. Er besitzt hierbei eine Werkzeughalterhülse 58 mit einer V-förmigen Umfangsnut 59 zum Eingriff eines üblichen Werkzeugwechselarmes, womit der Werkzeughalter 12 in die Fassung 57 und 57' in der Spindelwelle 11 eingesetzt beziehungsweise hieraus entfernt wird. Das rückwärtige Ende des Werkzeughalters 12 erstreckt sich rückwärts in die Spindelwelle 11 bis in eine Ringnut 102, welche mit der Fassung 57 und 57' in Verbindung steht. Eine sich weiter nach rückwärts erstreckende Bohrung 55 steht ebenfalls mit der Ringnut 102 in Verbindung.

Eine übliche Spannkupplung ist in der Bohrung 55 axial verschiebbar. Diese Spannkupplung besitzt eine Kupplungshülse 60 und eine Mehrzahl hieran angeordneter Spannfinger 68, welche an einem Halteknopf 67 an dem Werkzeughalterkonus 56 angreifen können. Diese Spannkupplung ist in Fig. 1 in ihrer wirksamen Arbeitsstellung dargestellt, in welcher der Werkzeughalter 12 in die Spindelwelle 11 während eines Metallbearbeitungvorganges eingezogen ist.

Verriegelungskugeln 119 werden federnd radial nach aussen in einen ringförmigen Kugelsitz 123 über einen Kegel 101 von einer Feder 145 gedrückt. Diese Verriegelungskugeln 119 werden aus ihrer Verriegelung in dem ringförmigen Kugelsitz 123 gelöst, wenn die Schubstange 13 und der Werkzeughalter 12 von der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach rechts verschoben werden, so dass das Ende der eigentlichen Schubstange 62 den Federkegel 101 gegen den Druck der Feder 145 nach rechts drückt, worauf sich die Verriegelungskugeln 119 nach innen verschieben und den Werkzeuhhalter 12 freigeben. Die Schubstange 13 mit ihrem Mittelabschnitt 62 ist axial verschiebbar in einer Spindelwellenbohrung 65. Das vordere Ende des Schubstangenabschnittes 62 wird geführt in einer Bohrung am inneren Ende der Kupplungshülse 60. Diese Kupplungshülse 60 wird auf dem Schubstangenabschnitt 62 von einer Haltereinrichtung 61 gehalten, die aus einer Mehrzahl von Scheibenfedern 61' und einer geeigneten Mutter 61", besteht. Diese Scheibenfedern 61' stehen unter Vorspannung. Der Schubstangenabschnitt 62 geht an seinem rückwärtigen Ende in einen Gewindeabschnitt 66 mit kleinerem Durchmesser über, welcher in eine axiale Gewindebohrung 69 in einer zylindrischen Antriebsmutter 70 eingeschraubt ist. Der Gewindeabschnitt 66 der Schubstange 13 und die Antriebsmutter 70 besitzen vorzugsweise Linksgewinde. Die zylindrische Antriebsmutter 70 sitzt drehbar in einer Spindelwellenausbohrung 71, welche mit der davor befindlichen Ausbohrung 65 in Verbindung steht.

Wie bereits erwähnt, ist die Schubstange 13 gegenüber der Spindelwelle 11 nicht verdrehbar. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist hierzu der Schubstangenabschnitt 62 mit einem Abschnitt 63 versehen, welcher einen mehreckigen Querschnitt aufweist und neben dem Gewindeabschnitt 66 angeordnet ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Querschnitt des Abschnittes 63 des Schubstangenabschnittes 62 dreiseitig und etwa eiförmig ausgebildet. Dieser unrunde Abschnitt 63 sitzt axial verschiebbar in einer Hülse 76 mit einer Bohrung gleichen Querschnittes, die in dem vorderen Ende der Spindelwellenbohrung 71 sitzt und an einer Schulter am Übergang der beiden Bohrungsabschnitte 65 und 71 (Fig. 1) anliegt. Diese Hülse 76 wird gegen Verdrehung und axiale Verschiebung von zwei Schrauben 77 gehalten, die radial in die Spindelwelle 11 eingeschraubt sind. Das innere Ende jeder dieser beiden Schrauben 77 geht bis in eine entsprechende Radialbohrung am Aussenumfang der Hülse 76. Der Schubstangenabschnitt 62 wird gegen Verdrehung gegenüber der Spindelwelle 11 durch diesen unrunden Abschnittsquerschnitt gehalten, kann sich jedoch axial innerhalb der Spindelwelle 11 verschieben. Diese unrunde Ausführung ist sehr vorteilhaft, weil sie leicht herzustellen ist und ein hohes Drehmoment sowie Maschinenvibrationen ohne nachteilige Auswirkungen hierauf aufnehmen kann. Obgleich hierfür selbstverständlich die übliche Nut- und Keilausführung statt dieses unrunden Querschnittes verwendet werden kann, besitzt diese Nut- und Keilausführung jedoch den Nachteil, dass Irrtümer beim Zusammensetzen der Teile vorkommen können. Diese Irrtümer können dann zu schädlichen Maschinenvibrationen führen. Obgleich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der unrunde Querschnitt dreiseitig ausgebildet ist,

kann selbstverständlich jede andere unrunde Form gewählt werden, beispielsweise eine viereckige Struktur.

Wie Fig. 1 zeigt, wird die zylindrische Antriebsmutter 70 gegen eine axiale Vorwärtsbewegung in der Spindelwelle 11 durch einen vorderen Carbidring 72 gehalten. Dieser Carbid-ring 72 sitzt auf einem vorderen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser der Antriebsmutter 70 und ist dort in geeigneter Weise, beispielsweise durch Verlöten, gesichert. Dieser vordere Carbriding 72 sitzt mit seinem Aussenumfang in dem Spindelwellenbohrungsabschnitt 71 und liegt mit seiner Stirnfläche gleitend an der benachbarten Stirnfläche eines Carbid-drucklagers 64 an, welches seinerseits, beispielsweise durch Verlöten, am benachbarten Ende der unrunden Hülse 76 befestigt ist.

Ein rückwärtiger Carbidlagerring 73 sitzt auf dem rückwärtigen Ende mit geringerem Durchmesser der zylinderischen Antriebsmutter 70 und ist dort ebenfalls, beispielsweise durch Verlöten, befestigt. Dieser rückwärtige Carbidlagerring 73 liegt ebenfalls gleitend an der benachbarten Stirnfläche eines rückwärtigen Carbiddrucklagers 64' in dem Spindelwellenbohrungsabschnitt 71 an. Dieses rückwärtige Carbiddrucklager 64' ist beispielsweise durch Verlöten an der benachbarten Stirnfläche eines Halterringes 74 befestigt, welcher im rückwärtigen Ende des Spindelwellenbohrungsabschnittes 71 sitzt. Dieser Halterring 74 wird seinerseits gehalten durch geeignete Maschinenschrauben 75, welche einen an dem Ring 74 angeordneten Radialflansch am rückwärtigen Ende der Spindelwelle 11 halten.

Die zylinderische Antriebsmutter 70 für die Schubstange ist nach rückwärts durch einen Abschnitt 78 mit geringerem Durchmesser verlängert. Dieser Verlängerungsabschnitt 78 erstreckt sich bis durch den Halterring 74 und das daran sitzende Carbiddrucklager 64' nach rückwärts bis über das innere Ende der Spindelwelle 11 hinaus. Wie Fig. 1 zeigt, ist das rückwärtige Ende der Maschinengehäusebohrung 21 mit einer Platte

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79 verschlossen, welche an dem Maschinengehäuse 19 mittels einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 80 angeschraubt ist. Die Schmiermittelzuleitung 50 geht durch eine Bohrung 81 in dieser rückwärtigen Verschlussplatte 79.

Wie Fig. 1A zeigt, ist ein zylinderisches Lagergehäuse 82 für den Schubstangenantrieb mit einem Ringflansch 83 an seinem vorderen Ende an der Verschlussplatte 79 des Maschinengehäuses mit einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 84 befestigt. Dieses Lagergehäuse 82 ist mit einer axialen Ausnehmung 87 versehen, welche sich bis zum rückwärtigen Ende erstreckt. Innerhalb dieser Ausnehmung 87 ist ein zylindrischer Passblock 88 angeordnet, welcher an seinem rückwärtigen Ende einen Flansch 85 trägt, der mit einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 89 verschraubt ist.

Der Antriebsmotor 16 besitzt einen Flansch 86, welcher mit seiner Aussenseite an dem Flansch 85 mittels Maschinenschrauben 94 befestigt ist. Diese beiden Flansche 85 und 86 werden ihrerseits an dem Gehäuse 82 mittels Maschinenschrauben 95 gehalten. Der Antriebsmotor 16 kann ein üblicher geeigneter Hydraulikmotor sein. Von diesem Antriebsmotor 16 erstreckt sich eine erste Welle 90 von seinem rückwärtigen Ende aus bis in eine Bohrung in einem Ende einer Kupplung 91. Diese Motorwelle 90 ist in dieser Kupplung 91 mittels einer Radialschraube 92 und einem Keil 93 gesichert.

Die Anzeigeeinrichtung 17 besitzt einen Drehschalter mit einer Betätigungswelle 96, welche aus der Anzeigeeinrichtung herausragt. Diese Betätigungswelle 96 sitzt in einer anderen Bohrung der Kupplung 91, welche koaxial zu der anderen Bohrung mit der Motorwelle 90 ausgerichtet ist. Die Schalterbetätigungswelle 96 ist in der Kupplung 91 ebenfalls durch eine geeignete Radialschraube 97 und einen Keil 98 gesichert. Ein Trägerarm 99 ist in geeigneter Weise an dem Lagergehäuse 82 befestigt. Die Anzeigeeinrichtung 17 ist an dem Trägerarm 99 mittels einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 100 befestigt. Der Drehschalter der Anzeigeeinrichtung 17 kann von jeder geeigneter Art sein und arbeitet in einer Weise, wie es nachstehend noch beschrieben wird.

Wie Fig. 1A weiter zeigt, besitzt der Antriebsmotor 16 eine zweite Antriebswelle 103, welche sich durch die Flansche 86 und 85 sowie den Passblock 88 bis in eine Axialbohrung 109 im äusseren Ende einer Antriebswelle 105 erstreckt. Diese Motorwelle 103 ist ebenfalls mit der Antriebswelle 105 mittels eines Keiles 104 verbunden. Die Motorantriebswelle 103 besitzt eine Verlängerung 110 mit geringerem Durchmesser, welche gleitbar in einer Bohrung 111 mit geringerem Durchmesser sitzt, die ihrerseits mit der Bohrung 109 und dem Hydraulikzulauf 112 in Verbindung steht, der axial durch die Antriebswelle 105 verläuft. Eine Ringdichtung 118 sitzt auf dem äusseren Umfang der Wellenverlängerung 110 in der Bohrung 111. Die Antriebswelle 105 ist drehbar in zwei Kugellagern 107 gelagert, die mit ihren äusseren Kugelringen in einer Bohrung 106 am vorderen Ende des Gehäuses 82 sitzen. Eine Verriegelungsmutter 108 hält die beiden Kugellager 107 an ihrem Platz. Die Bohrung 106 steht in Verbindung mit der Ausnehmung 87 am rückwärtigen Ende des Gehäuses 82.

Wie Fig. 1A weiterhin zeigt, steht der Hydraulikzulauf 112 an seinem linken Ende in Verbindung mit der Axialbohrung 111, die ihrerseits mit einer axialen Hydraulikleitung 113 zwischen den Motorwellenabschnitten 103 und 110 in Verbindung steht. Die Motorantriebswelle 103 besitzt eine Umfangsnut

115 innerhalb des Passblockes 88. Diese Umfangsnut 115 steht über eine Mehrzahl sich radial erstreckender Bohrungen 114 mit der Axialbohrung 113 in Verbindung. Eine weitere Radialbohrung 116 durch den Passblock 88 steht an ihrem inneren Ende in Verbindung mit der Umfangsnut 115 und mit ihrem äusseren Ende mit einem Hydraulikrohr 117 zur Zuführung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Bohrung

116 und von da in die Ringnut 115 und die Bohrungen 114 in die Leitung 113 und 112.

Wie Fig. 3 zeigt, sitzt ein ringförmiger Antriebskopf 120 an dem vorderen Ende der Antriebswelle 105 und wird hier in einer Bohrung 121 des Gehäuses 82 drehbar gehalten. Diese Bohrung 121 steht in Verbindung mit der Bohrung 106 in dem Lagergehäuse 82. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt der Antriebskopf 120 eine runde Zylinderbohrung 124 auf seiner Vorderseite, welche mit der Hydraulikleitung 112 in Verbindung steht. Diese runde Zylinderbohrung 124 ist verschlossen mittels einer geeigneten Platte 141, die mit geeigneten Maschinenschrauben 142 aufgeschraubt ist.

Diese Verschlussplatte 141 ist auf ihrer Vorderseite mit einer Axialbohrung 125 versehen, in welcher ein Spannring 126 sitzt. Dieser Spannring 126 ist mittels geeigneter Maschinenschrauben 127 an der Verschlussplatte 141 befestigt. Einstük-kig angearbeitet an diesem Spannring 126 sind eine Mehrzahl von Spannfingern 128, welche sich gegen das Schubstangenende 78 erstrecken und ringförmig um dieses angeordnet sind. Jeder dieser Spannfinger 128 ist an seinem vorderen Ende mit einer Verdickung 129 versehen. Jede dieser Verdik-kungen 129 besitzt eine gerade Innenfläche 130, welche sich parallel zur äusseren Umfangsfläche des Abschnittes 78 der zylinderischen Antriebsmutter 70 erstreckt. Anderseits ist jede Verdickung 129 auf ihrer Aussenseite mit einer Konusfläche 131 versehen, welche in Richtung auf die Antriebsmutter 70 auseinanderlaufen. Dadurch bilden alle diese Verdickungs-aussenflächen 131 eine konische Nockenfläche, welche von dem Endabschnitt 78 der Antriebsmutter 70 radial nach aussen geht. Die Spannfinger 128 können mit ihren Verdickungen 129 radial gegen den Aussenumfang des Abschnittes 78 der Antriebsmutter 70 drehfest gedrückt werden, um diese Antriebsmutter 70 zu drehen und damit über den Schubstangenabschnitt 62 die Werkzeughaltereinspanneinrichtung zu betätigen, wenn der Werkzeughalter eingespannt oder abgenommen werden soll.

Wie Fig. 3 zeigt, sitzt ein ringförmiger Kolben 134 verschiebbar in der runden Zylinderausbohrung 124 des Antriebskopfes 120. Dieser Kolben 134 ist mit einer geeigneten Ringdichtung 135 um seinen Aussenumfang versehen.

Ein Klemmring 136 sitzt beweglich um die Spannfinger 128 und ist hier axial verschiebbar, wobei er die Spannfinger 128 fest gegen den Endabschnitt 78 der Antriebsmutter 70 drücken kann. Dieser Klemmring 136 ist hierzu an seinem vorderen Ende 137 mit einer inneren Konusfläche 138 versehen, welche sich nach vorn und aussen in Richtung auf den Antriebsmutterabschnitt 78 erweitert. Dieser Klemmring 136 ist an dem Kolben 134 mit einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 132 befestigt, die durch Abstandshalter 133 in geeignete Bohrungen der Verschlussplatte 141 eingeschraubt sind. Diese Maschinenschrauben 132 sind ringförmig um den Klemmring 136 angeordnet.

Die innere Konusfläche 138 des Klemmringes 136 trifft auf die äussere Konusflächen 131 an den Spannfingerverdickun-gen 129 und drückt dadurch diese Spannfinger 128 radial nach innen gegen den Aussenumfang des Abschnittes 78 der Antriebsmutter 70, wenn der Kolben 134 nach vorn oder rechts nach Fig. 3 von der unter Druck durch die Leitung 112 zugeführten Hydraulikflüssigkeit gedrückt wird. Der Kolben 134 und der Klemmring 136 sind in den Fig. 1 und 3 in ihrer wirksamen Arbeitsstellung dargestellt, wobei die Spannfinger 128 drehfest gegen den Abschnitt 78 der Antriebsmutter 70 gebogen sind. Der Kolben 134 wird normalerweise in seine unwirksame Arbeitsstellung mittels einer Mehrzahl ringförmig angeordneter Federn 139 gedrückt, die mit einem Ende in einer Axialbohrung 140 auf der Rückseite der Verschlussplatte 141 und mit dem anderen Ende in einer geeigneten Öffnung auf der Vorderseite des Kolbens 134 sitzen. Wenn sich dieser Kolben 134 in seiner unwirksamen Arbeitsstellung befindet, besteht keinerlei mechanischer Kontakt zwischen den Spannfingern 128 und dem Abschnitt 78 der Antriebsmutter 70.

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Wie Fig. 3 zeigt, geht der Klemmring 136 dieser Spanneinrichtung durch eine geeignete Öffnung in den Flansch 79. Dieser Klemmring 136 geht aber auch durch eine Axialbohrung in einem ringförmigen Kolben 166 einer zweiten Spanneinrichtung. Dieser zweite Kolben 166 sitzt in einer Bohrung 167 an der Innenseite des Flansches 79. Dieser Kolben 166 ist mit einer geeigneten Ringdichtung 168 um seinen Umfang versehen. Er besitzt einen sich axial nach rückwärts erstreckenden Abschnitt, welcher bis in die erwähnte Öffnung in dem Flansch 79 geht und mit einer Ringdichtung 179 versehen ist. Auf diese Weise bildet die Bohrung zwischen den beiden Dichtungen 168 und 179 eine Kolbenkammer, in welche Hydraulikflüssigkeit unter Druck durch die Leitungen 180 und 181 zugeführt wird, um den Kolben in seine wirksame Arbeitsstellung nach Fig. 3 zu bringen, und zwar gegen den Druck der Federn 169, die ringförmig auf der Vorderseite des Kolbens 166 angeordnet sind. Eine ringförmige Trägerplatte 177 ist auf der Innenseite des Flansches 79 mittels einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 178 befestigt. Die Federn 169 sitzen in einzelnen Bohrungen 170 auf der Rückseite der Trägerplatte 177. Wie zu erkennen ist, drücken diese Federn 169 normalerweise den Kolben 166 in Fig. 3 nach links in eine unwirksame Arbeitsstellung. Wie Fig. 3 zeigt, besitzt die Trägerplatte 177 eine axiale Öffnung 155, durch welche der Abschnitt 78 der Antriebsmutter 70 bis zu den Spannfingern 128 der zuerst beschriebenen Spannvorrichtung geht.

Ein Spannring 157 sitzt auf der Vorderseite der Trägerplatte 177 und ist dort mit einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 160 befestigt. Dieser Spannring 157 ist Teil einer Spannpatrone zum Einspannen der Spindelwelle 11 und ist hierzu mit einer Mehrzahl von Spannfingern 158 versehen. Jeder dieser Spannfinger 158 ist an seinem freien Ende mit einer Verdickung 159 versehen, die eine gerade axiale Innenfläche 163 parallel zu der Aussenfläche der Spindelwelle 11 aufweisen. Jede dieser Spannfingerverdickungen 159 ist dagegen auf ihrer Aussenseite mit einer Konusfläche 164 versehen, die in Richtung auf die Spindelwelle 11 auseinanderlaufen. Alle diese Aussenflächen 164 bilden eine konische Nockenfläche, wenn sie sich vom Aussenumfang der Spindelwelle 11 radial gehoben haben.

Wie Fig. 3 weiter zeigt, besitzt die Trägerplatte 177 einen Keil, welcher sich nach vorn oder rechts nach Fig. 3 bis in eine konische Ausnehmung 165 am inneren Ende des Motorgehäuses 20 erstreckt. Die Spindelwelle 11 erstreckt sich mit ihrem in Fig. 3 linken Ende bis durch diesen Teil des Motorgehäuses 20. Ein Klemmring 173 ist an dem Kolben 166 mittels einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 171 befestigt, und zwar über geeignete Abstandshalter 172, die durch entsprechende Öffnungen in der Trägerplatte 177 gehen. Diese Maschinenschrauben 171 sind ringförmig um den Klemmring 173 angeordnet. Dieser Klemmring 173 besitzt ein vorderes Ende 174, welches mit einer inneren Konusfläche 175 versehen ist, die sich radial nach aussen und vorwärts erweitert.

Diese sich nach aussen erweiternde Konusfläche 175 trifft auf die äusseren Konusflächen 164 an den Spannfingerverdik-kungen 159 und biegt diese Spannfinger 178 radial nach innen gegen den Aussenumfang des rückwärtigen Endes der Spindelwelle 11, wenn der Kolben 166 mittels unter Druck durch die Leiter 180 zugeführter Hydraulikflüssigkeit in seine wirksame Arbeitsstellung nach Fig. 3 gedrückt wird. Der Kolben 166 und der Klemmring 173 sind in den Fig. 1 und 3 in ihrer wirksamen Arbeitsstellung dargestellt, wobei die Spannfinger 158 sich in drehfester Anlage am Aussenumfang der Spindelwelle 11 befinden. Der Kolben 166 wird normalerweise in seine unwirksame Arbeitsstellung von einer Mehrzahl ringförmig angeordneter Federn 169 gedrückt. Wenn der Kolben 166 sich in dieser unwirksamen Arbeitsstellung befindet, besteht keinerlei mechanischer Kontakt zwischen den Spannfingern 158 und der Spindelwelle 11.

Beim Betrieb der Werkzeugmaschine für einen Bearbeitungsvorgang sind die Kolben 134 und 166 normalerweise nach rückwärts aus ihren Stellungen nach den Fig. 1 und 3 durch die Federn 139 und 169 in ihre unwirksamen Arbeitsstellungen gedrückt. In dieser Stellung nach den Fig. 1 und 3 befinden sich die Schubstangenantriebseinrichtung 15 und die Spindelwellehalteeinrichtung 14 beide in ihrer wirksamen Arbeitsstellung zum Auswechseln eines Werkzeuges. Wenn der Werkzeughalter 12 gelöst und ein anderer Werkzeughalter eingesetzt werden soll, wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Druckkammer auf der rückwärtigen oder linken Seite nach den Fig. 1 und 3 der Kolben 134 und 166 eingeleitet, so dass sich diese beiden Kolben gegen den Druck der Federn 139 und 169 in ihre wirksamen Arbeitsstellungen nach den Fig. 1 und 3 verschieben. Diese Verschiebung verschiebt gleichzeitig die Klemmringe 136 und 173 nach rechts, wodurch deren Konusflächen 138 und 175 auf die Konusflächen 131 und 164 treffen und die Spannfingerverdickungen 129 und 159 radial gegen den Antriebsmutterabschnitt 78 beziehungsweise die Spindelwelle 11 drücken. Die Spindelwelle 11 wird auf diese Weise in einer festen Lage gegenüber Verdrehungen gehalten, während sich die zylinderische Antriebsmutter 70 in einer Drehverbindung mit dem Antriebsmotor 16 befindet, um durch diese Drehung den Schubstangenabschnitt 62 in einer Axialbewegung zu verschieben.

Der Motor 16 dreht die Antriebsmutter 70 in einer solcher Drehrichtung, dass sich der Gewindeabschnitt 66 der Schubstange aus der Antriebsmutter 70 herausdreht und so der Schubstangenabschnitt 62 sich in Fig. 1 nach rechts verschiebt. Diese Verschiebung des Schubstangenabschnittes 62 drückt die Spannpatrone 60 mit den Spannfingern 68 ebenfalls nach rechts in eine Stellung, in welcher der Halteknopf 67 des Werkstückhalters freigegeben wird. Die weitere Verschiebung nach rechts des Schubstangenabschnittes 62 bringt das rechte Schubstangenende nach Fig. 1 in Kontakt mit dem Werkstückhalter 12, wodurch dieser nach aussen aus der Spindelbohrung 57 gedrückt und von der Spindelwelle 11 gelöst wird. Bei einem sich selbst verriegelnden Werkstückhalter drückt die Schubstange ausserdem den Federkegel 101 nach aussen unter Freigabe der Verriegelungskugel 119, die von dem Werkzeughalterkonus 56 getragen werden. Der Werkzeughalter 12 wird dann von einer geeigneten Wechseleinrichtung entfernt und ein neuer Werkzeughalter 12 wird in die konischen Bohrungen 57 und 57' in der Spindelwelle 11 eingesetzt.

Der Motor 16 dreht dann die Antriebsmutter 70 in entgegengesetzter Drehrichtung, wodurch der Schubstangenabschnitt 62 sich wieder einschraubt und nach links in die in Fig. 1 dargestellte Stellung verschiebt. Durch diese entgegengesetzte Verschiebung wird der neue Werkzeughalter 12 in die Spindelwellenbohrungen 57 und 57' in seine Arbeitsstellung in die Spindelwelle 11 hineingezogen. Wenn der neue Werkzeughalter 12 ordnungsgemäss ausgerichtet ist, wird die auf die Kolben 134 und 166 wirkende Hydraulikflüssigkeit abgezogen, wodurch die Spindelwellenhalteeinrichtung 14 und die Schubstangenbetätigung 15 entlastet und mittels der Federn 169 und 139 in ihre unwirksame Arbeitsstellung zurückgeführt werden. Die Spindelwelle 11 ist dann wieder frei drehbar zur Ausführung eines Bearbeitungsvorganges.

Die Anzeigeeinrichtung 17 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise:

Wenn die Werkzeughaltereinspanneinrichtung aus dem Spannring 60 und dem Spannfinger 68 nicht gebrochen ist und normal arbeitet, bewirkt der Antriebsmotor 16 über die Spindelwellenhalteeinrichtung 14 und die Schubstangenbetätigung 15 eine Verdrehung der Antriebsmutter 70 um mehrere Umdrehungen in einer Drehrichtung, wobei der Schubstangenabschnitt 62 um etwa 10 mm vorwärtsbewegt wird und den Werkzeughalter 12 freigibt. Wenn die Antriebsmutter 70 dann in entgegengesetzter Drehrichtung verdreht wird und der

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Schubstangenabschnitt 62 sich um denselben Betrag von 10 mm nach rückwärts bewegt, wird ein neuer Werkzeughalter 12 in die Spindelwelle 11 hineingezogen.

Wird dagegen kein neuer Werkzeughalter aus irgendwelchen Gründen eingesetzt und die Schubstange wird in die Klemmrichtung verschoben, bewegt sich diese um mehr als 10 mm, beispielsweise um 12 mm, nach rückwärts und betätigt auf diese Weise einen Schalter in der Anzeigeeinrichtung 17, welcher ein entsprechendes Signal auslöst.

Auch wenn eine Blockierung des Werkzeughalters auftritt oder die Schubstange einen Werkzeughalter 12 nicht erfasst oder nicht löst, tritt ein Zeitschalter in der Anzeigeeinrichtung 17 nach drei Sekunden in Tätigkeit und unterbricht die Maschinensteuerung. Diese Steuerung muss dann von neuem eingeschaltet werden, um wieder einen Antrieb der Maschine zu erhalten. Jede geeignete Einrichtung kann hierbei zusammen mit den Schaltern der Anzeigeeinrichtung 17 verwendet werden, um entsprechende sichtbare und beziehungsweise oder hörbare Signale auszulösen.

Hieraus ergibt sich, dass bei einer Tätigkeit der Spindelwellenhalteeinrichtung 14 und der Schubstangenantriebseinrichtung 15 keine irgendwelche Kräfte oder Stösse in Längsrichtung auf die Spindelwelle 11 während des Werkzeughalterwechsels ausgeübt werden, welche die Spindelwelle 11 aus ihren Lagern 33, 34,42 und 43 zu drücken suchen.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäss ausgebildeten Werkzeugmaschine, wobei die Teile der Ausführungsform nach Fig. 4, welche gleich denjenigen der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 und 3 sind, die gleiche Bezugsziffer mit dem Zusatz «a» haben.

Hierbei sitzt am inneren Ende der Antriebswelle 105a ein ringförmiger Antriebskopf 120a, welcher drehbar in einer Bohrung 121a in dem Gehäuse 82a gehalten wird. Diese Bohrung 121a steht in Verbindung mit der anderen Bohrung 106a in dem Gehäuse 82a. Wie Fig. 4 zeigt, erstreckt sich der ringförmige Antriebskopf 120a auch bis in die Bohrung 122 in der Verschlussplatte 79a. Diese Bohrung 122 ist koaxial gegenüber der Bohrung 121a ausgerichtet. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Antriebskopf 120a mit einer abgestuften Bohrung versehen, die aus einer ersten Bohrung 124a und einer zweiten Bohrung mit geringerem Durchmesser 125a besteht. Ein Spannring 126a sitzt in der Bohrung 125a und ist hierbei lösbar mit dem Antriebskopf 120a mittels Maschinenschrauben 127a verbunden. Einstückig angearbeitet an diesem Spannring 126a sitzt eine Mehrzahl von Spannfingern 128a, welche sich nach vorn durch die Verschlussplatte 79a bis zu dem Abschnitt 78a der zylinderischen Antriebsmutter 70 erstrecken.

Diese Spannfinger 128a sind axial ausgerichtet und bilden einen Ring um diesen Endabschnitt 78a der zylinderischen Antriebsmutter 70. Jeder dieser Spannfinger 128a besitzt an seinem vorderen Ende eine Verdickung 129a mit einer glatten Innenfläche 130a parallel zu der Aussenfläche des Endabschnittes 78a der zylinderischen Antriebsmutter 70. Anderseits ist jede Spannfingerverdickung 129a mit einer nach vorn zusammenlaufenden Aussenfläche 131a versehen. Alle diese Verdickungsaussenflächen 131a bilden zusammen eine ringförmige Konusfläche in einem gewissen radialen Abstand um den Endabschnitt 78a der Antriebsmutter 70. Diese Spannfinger 128a sind in der Weise ausgebildet, dass ihre Verdickungen 129a radial nach innen gegen den Endabschnitt 78a der zylinderischen Antriebsmutter 70 gedrückt werden können und diese verdrehen, um den Schubstangenabschnitt 62 axial zu verschieben und die Werkzeughaltereinrichtung zu betätigen.

Wie die Fig. 4 weiter zeigt, umgibt ein ringförmiger Kolben 134a die axial angeordneten Spannfinger 128a und ist in der Bohrung 124a des Antriebskopfes 120a verschiebbar. Dieser Kolben 134a besitzt eine Ringdichtung 135a um seinen Aussenumfang. Ein Klemmring 136a ist an der Vorderseite des

Kolbens 134a angearbeitet und erstreckt sich axial nach vorn bis über die Spannfinger 128a. Das vordere Ende 137a des Spannfingers 136a ist mit einer inneren Konusfläche 138a versehen, die sich nach aussen verengt.

Diese innere Konusfläche 138a des Klemmringes 136a trifft auf die konischen Aussenflächen 131a der Spannfingerverdickungen 129a und drückt dadurch die Spannfinger 128a radial nach innen gegen den Aussenumfang des Abschnittes 78a der zylindrischen Antriebsmutter 70, wenn der Kolben 134a durch hydraulischen Druck nach rückwärts in die in Fig. 4 dargestellte wirksame Arbeitsstellung gedrückt wird. Der Kolben 134a und der Klemmring 136a sind in Fig. 4 in ihrer wirksamen Arbeitsstellung dargestellt, wobei die Spannfinger 128a in drehfestem Anschlag am Aussenumfang des Endabschnittes 78a der Antriebsmutter 70 anliegen. Der Kolben 134a wird normalerweise in seine unwirksame Arbeitsstellung von einer Mehrzahl Federn 139a gedrückt, welche mit einem Ende gegen die Aussenfläche des Kolbens 134a drücken und mit dem anderen Ende in einer Axialbohrung 140a in dem Antriebskopf 120a sitzen.

Nach aussen ist die Bohrung 124a des ringförmigen Antriebskopfes 120a mit einer Platte 141a verschlossen, die mit Maschinenschrauben 142a befestigt ist. Der Klemmring 136a erstreckt sich durch die Bohrung 143 in dieser Verschlussplatte 141a. Geeignete Ringdichtungen 144 sind am Innenumfang der Bohrung 143 angeordnet und liegen an dem Aussenumfang des Klemmringes 136a an.

Der Raum 152 zwischen der Innenseite der Abdeckplatte 141a und der benachbarten Fläche des Kolbens 134a bildet eine Druckkammer, in welche hydraulische Flüssigkeit unter Druck eingedrückt werden kann, um den Kolben 134a in seine wirksame Arbeitsstellung nach Fig. 4 gegen die Kraft der Federn 139a zu drücken, wobei dieser über die Konusflächen die Spannfinger 128a gegen den Endabschnitt 78a der Antriebsmutter 70 drückt. Die Hydraulikflüssigkeit gelangt in die Druckkammer 152 durch die Leitungen 150 und 151, welche mit der Hydraulikleitung 148 in Verbindung steht. Ein Stopfen 149 verschliesst ein Ende der Hydraulikleitung 148. Die Hydraulikleitung 148 ist an die vorerwähnte Hydraulikleitung 112a angeschlossen, durch welche Hydraulikflüssigkeit unter Druck von der Zuleitung 117 (Fig. 1A) zugeführt wird.

Wie Fig. 4 weiter zeigt, erstreckt sich der Klemmring 136a durch eine Bohrung 155a in der Platte 79a bis in eine zylindrische Kammer 156 in einer Spannpatrone aus einem Spannring 157a und einer Mehrzahl angearbeiteter Spannfinger 158a. Der Spannring 157a ist mittels einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 160a auf der Innenseite der Platte 79a befestigt. Jeder der Spannfinger 158a besitzt wiederum eine Verdickung 159a mit einer geraden Innenfläche 163a, welche parallel zu der Aussenfläche der Spindelwelle IIa ausgerichtet ist. Auf der Aussenseite ist jede Fingerverdickung 159a mit einer nach vorn zusammenlaufenden Konusfläche 164a versehen. Alle diese einzelnen Aussenflächen 164a bilden zusammen eine ringförmige Konusfläche, welche die Spindel welle IIa in einem gewissen radialen Abstand umgibt. Wie Fig. 4 weiter zeigt, ist die Platte 79a auf ihrer Innenseite mit einer Bohrung 167a versehen, in welcher gleitbar ein zylindrischer Kolben 166a geführt ist. Dieser Kolben 166a umgibt den Spannring 157a und dessen angearbeitete Spannfinger 158a. Dieser Kolben 166a ist ferner mit einer geeigneten Ringdichtung 168a und einem Klemmring 173a versehen. Dieser Klemmring 173a erstreckt sich bis in eine konische Ausnehmung 165a am inneren Ende des Motorgehäuses 20a. Der Kolben 166a ist in Fig. 4 in seiner wirksamen Arbeitsstellung dargestellt. Er wird normalerweise in seine unwirksame Arbeitsstellung durch eine Mehrzahl von Federn 169a gedrückt. Jede dieser Federn 169a drückt mit einem Ende gegen die rückwärtige Fläche des Kolbens 166a und sitzt mit ihrem anderen Ende in einer geeigneten Bohrung 170a in der Platte 79a.

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Wie Fig. 4 weiter zeigt, ist der Klemmring 173a mit einem radial nach innen gerichteten Randteil 174a versehen, welcher eine innere Konusfläche 175a trägt, die sich nach aussen verjüngt und womit der Klemmring 173a auf die äusseren Konusflächen 164a an jeder der Klemmfingerverdickungen 159a trifft. Der Klemmring 173a erstreckt sich durch eine Bohrung 176a in einer zylindrischen Platte 177a, welche die Aussenseite der Bohrung 167a in der Platte 79a verschliesst, so dass eine Druckkammer 162 auf der Vorderseite des Kolbens 166a gebildet wird. Diese zylindrische Platte 177a ist an der Platte 79a mit geeigneten Maschinenschrauben 178a befestigt und ausserdem mit zwei Ringdichtungen 179a versehen, welche an dem Umfang des Klemmringes 173a anliegen. Der Raum zwischen der Vorderfläche des Kolbens 166a und der gegenüberliegenden Fläche der Zylinderplatte 177a bildet die erwähnte Druckkammer 162, welcher wahlweise Hydraulikflüssigkeit durch die Zuleitung 180a unter Druck zugeführt werden kann, die über die Hydraulikleitung 181 (Fig. 1) zugeführt wird.

Im praktischen Betrieb arbeitet die Ausführungsform nach Fig. 4 in gleicher Weise wie die Ausführungsform nach den Fig. 1-3. Wenn hierbei Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Druckkammern 152 und 162 für die Kolben 134a und 166a zugeführt wird, bewegen sich diese Kolben in die in Fig. 4 dargestellten Stellungen und betätigen die Klemmringe 136a und 137a, um den Antriebsmotor an den Endabschnitt 78a der Antriebsmutter zu kuppeln und die Spindelwelle 1 la zu halten.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfin-dungsgemässen Werkzeugmaschine, wobei die zusammenarbeitenden Teile der Spindelwellenhaltereinrichtung und der Schubstangenantriebseinrichtung umgekehrt sind. Das bedeutet, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die Spannringe beweglich sind und die Klemmringe zur Betätigung der Spannfinger fest eingeordnet sind. Die Teile der Ausführungsform nach Fig. 5, welche gleich denjenigen der beiden vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 und 4 sind, haben das gleiche Bezugszeichen mit dem Zusatz «b».

Wie Fig. 5 zeigt, ist eine Zylinderkammer 182 an die Zuleitung 112b für die Hydraulikflüssigkeit angeschlossen. In der Zylinderkammer 182 sitzt gleitbar ein Spannkolben 183, welcher gleichzeitig einen ringförmigen Spannkopf mit einer Mehrzahl angearbeiteter Spannfinger 185 bildet. Der Spannkopf oder Kolben 183 ist mit einer Ringdichtung 184 versehen. Jeder der Spannfinger 185 ist wieder mit einer Verdik-kung 186 versehen, deren Innenfläche 187 sich drehfest an den Endabschnitt 78b der Antriebsmutter anliegen kann. Ausserdem ist jede Spannfingerverdickung 186 mit einer äusseren, sich nach vorn verjüngenden Konusfläche 188 versehen. Der Spannkolben 183 befindet sich in der Darstellung in Fig. 5 in seiner wirksamen Arbeitsstellung, während er normalerweise von dieser in Fig. 5 dargestellten wirksamen Arbeitsstellung nach links in eine unwirksame Arbeitsstellung mittels einer Mehrzahl von Federn 193 gedrückt wird. Ein Ende jeder dieser Federn 193 drückt dabei gegen die Vorderseite des Spannkolbens 183, während das andere Federende in einer geeigneten Bohrung 194 in einer zylinderischen Platte 191 sitzt. Diese zylinderische Platte 191 ist an dem offenen Ende der Kammer 182 mittels einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 192 befestigt, welche diese Platte 191 mit dem ringförmigen Antriebskopf 120b verbinden.

Ein Klemmring 195 ist fest auf der anderen Seite der zylinderischen Platte 191 angearbeitet und umgibt die Spannfinger 185. Dieser Klemmring 195 besitzt ein vorderes Ende 196, welches radial nach innen gegen den Ednabschnitt 78b der Antriebsmutter gekrümmt ist. Ausserdem ist dieses vordere Klemmringende 196 mit einer inneren Konusfläche 197 versehen, welche auf die äusseren Konusflächen 188 an den Spannfingerverdickungen 186 trifft. Bei Zuführung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Zylinderkammer 182 wird der Kolben 183 entgegen dem Druck der Federn 193 in seine wirksame Arbeitsstellung nach Fig. 5 gedrückt und die Spannfinger 185 bzw. ihre Verdickungen 186 schlagen hierbei gegen die Konusfläche 197 des Klemmringes 195 an, so dass diese Spannfingerverdickungen 186 radial nach innen gegen den Abschnitt 78b der Antriebsmutter gedrückt werden.

Eine weitere Zylinderkammer 200 befindet sich auf der Innenseite der Platte 79b und nimmt gleitbar einen Kolben 203 mit einer Ringdichtung 204 auf. Wie Fig. 5 zeigt, kann diese Zylinderkammer 200 über die Leitung 201 mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck versorgt werden, welche ihrerseits über ein Zuführungsrohr 202 herangeführt wird.

Wie Fig. 5 ferner zeigt, ist der Kolben 208 mit einem radialen Rand oder Stutzen 205 versehen, welcher gleitbar in einer Bohrung 206 in der Platte 79b geführt wird. Diese Bohrung besteht in Verbindung mit der Bohrung 121b in dem Gehäuse 82b. Der Rohrstutzen 205 ist ferner mit einer Ringdichtung 207 um seinen Aussenumfang versehen. Ausserdem ist dieser Stutzen 205 mit einer konisch abgeschrägten Bohrung 208 an seinem äusseren Ende versehen.

Auf der anderen Seite des Kolbens 203 ist ein Spannring 211 mittels einer Mehrzahl von Maschinenschrauben 212 befestigt. An diesem Spannring 211 sind einstückig eine Mehrzahl von Spannfingern 213 angearbeitet, welche jeder mit einer Verdickung 214 versehen ist. Jede dieser Spannfingerverdik-kungen 214 besitzt eine gerade Innenfläche 215, womit sie am Aussenumfang der Spindelwelle 1 lb zum Halten dieser Spindelwelle angreift. Die Aussenfläche 216 jeder dieser Spannfingerverdickungen 214 ist konisch nach innen sich verengend abgeschrägt. Der Kolben 203 befindet sich bei der Darstellung in Fig. 5 in seiner wirksamen Arbeitsstellung. Er wird normalerweise in seine unwirksame Arbeitsstellung von einer Mehrzahl von Federn 209 gedrückt, welche einerseits mit einem Ende gegen den Kolben 203 drücken und anderseits in einer Bohrung 210 in einer Platte 219 sitzen. Diese zylinderische Platte 219 ist an der Platte 79b mit einer Mehrzahl geeigneter Maschinenschrauben 220 befestigt. Ein konisch abgeschrägter Klemmring 221 sitzt an dieser zylinderischen Platte 219 und sein äusseres Ende 222 ist nach innen in Richtung auf die Spindelwelle 1 lb gekrümmt. Die Innenfläche des Klemmringendes 222 ist als Konusfläche 223 ausgebildet und trifft auf die äusseren Konusflächen 216 an den Spannfingerverdickungen 214.

Die Spindelwellenhalteeinrichtung 14b und die Schubstangenantriebseinrichtung 15b nach Fig. 5 wirken in umgekehrter Weise wie die beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, sie erfüllen jedoch genau den gleichen Zweck bei der Betätigung der Schubstange und der Werkzeughaltereinspanneinrichtung, wie es vorgesehen ist.

Wenn hierbei Hydraulikflüssigkeit unter Druck den Kammern 182 und 200 zugeführt wird, verschieben sich die beiden Kolben 183 und 203 zusammen mit ihren angearbeiteten Spannfingern 185 und 213 nach rechts in ihre wirksamen Arbeitsstellungen nach Fig. 5. Dabei gleiten die Spannfingerverdickungen 186 und 214 auf die Konusflächen 197 und 223 und werden radial nach innen gegen den Endabschnitt 78b der Antriebsmutter und die Spindelwelle 1 lb gedrückt. Die Spindelwelle 1 lb wird auf dieser Weise in einer festen Lage gehalten, während die Antriebsmutter 70b von der Antriebswelle 105b gedreht wird, um die Schubstange axial zu verschieben, wie es vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Werkzeugmaschine mit einer sich drehenden, hohlen Spindelwelle, innerhalb welcher eine Schubstange und eine Einspanneinrichtung für einen Werkzeughalter axial zwischen einer wirksamen Arbeitsstellung zum Halten eines Werkzeughalters in der Spindelwelle und einer unwirksamen Arbeitsstellung zum Abnehmen oder Einsetzen eines Werkzeughalters längsverschiebbar sind, gekennzeichnet durch eine die Schubstange (13) zwischen der wirksamen und der unwirksamen Arbeitsstellung verschiebende Antriebseinrichtung (15, 16, 70) und durch eine die Spindelwelle (11) während dieser Schubstangenverschiebung blockierende Halteeinrichtung (14).
2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die Schubstangenverschiebung bewirkenden Antriebsmotor

(16) und durch eine diesen Motor und einen Schubstangenantrieb (70) wahlweise verbindende oder trennende Kupplung (15).
3. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine von dem Antriebsmotor (16) gesteuerte Anzeigeeinrichtung

(17) zur Anzeige der unwirksamen Arbeitsstellung der Spanneinrichtung und des Fehlens eines Werkzeughalters (12).
4. Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (17) mit einem Zählschalter, welcher die Umdrehungen des Antriebsmotors (16) zählt.
5. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine gegenüber der Spindelwelle (11) drehfeste Schubstange (13), welche von dem Gewinde (69) einer von einem Drehantrieb (15,16) verdrehbaren Mutter (70) axial innerhalb der Spindelwelle verschiebbar ist.
6. Maschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Kupplung (15) mit einer Spannpatrone (126 bis 131; 183 bis 188) zur wahlweisen Herstellung des Drehantriebes zwischen dem Antriebsmotor (16) und dem Schubstangenantrieb (70).
7. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Spannpatrone aus einem festen Ring (126) mit einer Mehrzahl axialer Finger (128) zum Einspannen und Drehen des Schubstangenantriebes (70, 78) und aus einem axial verschiebbaren Klemmring (136) um die Spannfinger, womit diese radial und drehfest gegen den Schubstangenantrieb drückbar sind.
8. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Spannpatrone aus einem axial verschiebbaren Kolben (183) mit einer Mehrzahl axialer Finger (185) zum Einspannen und Drehen des Schubstangenantriebes (70b, 78b) und aus einem festen Klemmring (195) um die Spannfinger, womit diese radial und drehfest gegen den Schubstangenantrieb drückbar sind.
9. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch an dem festen Ring (126) angeordnete Spannfinger (128) mit je einer sich in Richtung der Schubstange (13) konisch erweiternden Aussenfläche (131) und durch einen verschiebbaren Klemmring (136) mit einer sich ebenfalls in Richtung der Schubstange konisch erweiternden Innenfläche (138), welche auf die konischen Spannfingeraussenflächen aufschiebbar ist.
10. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch an dem festen Ring (126a) angeordnete Spannfinger (128a) mit je einer sich in Richtung der Schubstange (13) konisch verjüngenden Aussenfläche (131a) und durch einen verschiebbaren Klemmring (136a) mit einer sich ebenfalls in Richtung der Schubstange konisch verjüngenden Innenfläche (138a), welche auf die konischen Spannfingeraussenflächen aufschiebbar ist.
11. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch an dem einen verschiebbaren Kolben (183) angeordnete Spannfinger (185) mit je einer sich in Richtung der Schubstange (13) konisch erweiternden Aussenfläche (188) und durch einen festen Klemmring (195) mit einer sich ebenfalls in Richtung der Schubstange konisch erweiternden Innenfläche (197), welche auf die konischen Spannfingeraussenflächen aufschiebbar ist.
12. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen beweglichen Klemmring (136), welcher mit dem Antriebsmotor (16) verbunden ist.

5 13. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen beweglichen Kolben (183), welcher mit dem Antriebsmotor (16) verbunden ist.
14. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen beweglichen Klemmring (136), welcher mittels Federn io (139) in eine unwirksame Arbeitsstellung und mittels hydraulischem Druck in eine wirksame Arbeitsstellung drückbar ist.
15. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen beweglichen Spannkolben (183), welcher mittels Federn (193) in eine unwirksame Arbeitsstellung und mittels hydrauli-

15 schem Druck in eine wirksame Arbeitsstellung drückbar ist.
16. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spindelwellenhalteeinrichtung (14) mit einer Spannpatrone (157—164; 203—216), welche die Spindelwelle (11) wahlweise festhält oder zum Drehen freigibt.

20 17. Maschine nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Spannpatrone aus einem festen Ring (157) mit einer Mehrzahl axialer Finger (158) zum Einspannen der Spindelwelle (11) und aus einem axial verschiebbaren Klemmring (173) um die Spannfinger, womit diese zum Festhalten der

25 Spindel welle radial gegen deren Aussenumfang drückbar sind.
18. Maschine nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Spannpatrone aus einem axial verschiebbaren Kolben (203) mit einer Mehrzahl axialer Finger (213) zum Einspannen der Spindel welle (11) und aus einem festen Klemmring

3o (221) um die Spannfinger, womit diese zum Festhalten der Spindel welle radial gegen deren Aussenumfang drückbar sind.
19. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Spindelwellenhalteeinrichtung (14) aus einem festen Ring (157) mit einer Mehrzahl axialer Finger (158) zum Einspan-

35 nen der Spindelwelle (11) und aus einem axial verschiebbaren Klemmring (173) um die Spannfinger, womit diese zum Festhalten der Spindelwelle radial gegen deren Aussenumfang drückbar sind.
20. Maschine nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ei-

40 nen beweglichen Klemmring (173), welcher mittels Federn

(169) in eine unwirksame Arbeitsstellung und mittels hydraulischem Druck in eine wirksame Arbeitsstellung drückbar ist.
21. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Spindelwellenhalteeinrichtung (14) aus einem beweglichen

45 Kolben (203) mit einer Mehrzahl axialer Finger (213) zum Einspannen der Spindelwelle (11) und aus einem festen Klemmring (221) um die Spannfinger, womit diese zum Festhalten der Spindelwelle radial gegen deren Aussenumfang drückbar sind.

so 22. Maschine nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen beweglichen Kolben (203), welcher mittels Federn (209) in eine unwirksame Arbeitsstellung und mittels hydraulischem Druck in eine wirksame Arbeitsstellung drückbar ist.
23. Maschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine

55 Schubstange (13) mit einem Abschnitt (63) mit mehreckigem

Querschnitt, womit sie in einem Abschnitt der hohlen Spindelwelle (11) mit gleicher Querschnittform drehfest zu dieser, jedoch axial längsverschiebbar geführt ist.
24. Maschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ei-

6o nen Drehantrieb aus einem Gewindeabschnitt (66) am rückwärtigen Ende der Schubstange (13) und aus einer zylindrischen, axial blockierten Antriebsmutter (70, 78) auf diesem Gewindeabschnitt, welche über die Kupplung (15) von dem Antriebsmotor (16) verdrehbar ist.

65 25. Maschine nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch einen Schubstangengewindeabschnitt (66) und eine Antriebsmutter (70) mit Linksgewinden.

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