CH705888B1 - Schnellfrequenzspindel. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellfrequenzspindel mit einer Maschinenspindel (3), einer Löseeinheit sowie einer Spanneinheit (2), die zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verstellbar ist und mindestens ein Spannelement aufweist, dessen Verschiebung radial zur Spindellängsachse (42) durch eine axiale Positionsänderung eines federbeaufschlagten Zugbolzens (6) realisiert ist und das zur axialen Positionsfixierung eines der Schnellfrequenzspindel zugeordneten Werkzeuges oder einer Werkzeughalterung (7) durch einen Formschluss und einen radialen Kraftschluss vorgesehen ist. Das mindestens eine Spannelement ist als eine in einem Kugelkäfig (10) gehalterte Sperrkugel (13) zur Wechselwirkung mit einer korrespondierenden Kugelaufnahme (14) im Werkzeug oder in der Werkzeughalterung (7) realisiert.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Schnellfrequenzspindel mit einer Maschinenspindel, einer Löseeinheit sowie einer Spanneinheit, die zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verstellbar ist und mindestens ein Spannelement aufweist, dessen Verschiebung radial zur Spindellängsachse durch eine axiale Positionsänderung eines federbeaufschlagten Zugbolzens realisiert ist und das zur axialen Positionsfixierung eines der Schnellfrequenzspindel zugeordneten Werkzeuges oder eine Werkzeughalterung durch einen Formschluss und einen radialen Kraftschluss vorgesehen ist.

[0002] Schnellfrequenzspindeln sind durch ihre hohen Drehzahlen grösser oder gleich 50 000 1/min charakterisiert. Es sind bereits verschiedene Methoden zum Wechseln und Spannen von Werkzeugen oder Werkzeughaltern bekannt. Man unterscheidet dabei zwischen einem manuellen und einem automatischen Spannsystem. Bei dem manuellen Spannsystem erfolgen der Werkzeugwechsel und das Spannen des Werkzeuges von Hand. Bei automatischen Spannsystemen erfolgt die Spannung des Werkzeuges über eine Feder und austauschbare Spannzangen, wie zum Beispiel aus der DE 19 920 264 B4 bekannt.

[0003] Bei der Verwendung von Spannzangen kann es jedoch im Betrieb zu einer axialen Verschiebung des Werkzeuges entlang der Spindellängsachse kommen, was zu Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung des Werkstückes führt. Darüber hinaus besteht bei Schnellfrequenzspindeln mit einem automatischem Spannsystem mit Spannzangen die Problematik, dass ein Wechsel eines Werkzeuges mit einem Austausch der Spannzangen verknüpft ist, was dadurch recht zeitaufwendig ist. Konstruktionsbedingt erfordern automatische Spannsysteme, die auf einem Schaftkegel oder einem Hohlschaftkegel basieren, einen relativ grossen Spindeldurchmesser. Ein weiteres Problem stellt die Lösung der Einspannung bei einem automatischen Spannsystem dar. Dabei wird oftmals Druck über einen stationären Lösekolben gegen die Spindellagerung ausgeübt. Speziell bei Schnellfrequenzspindeln hat dieser axiale Druck negative Auswirkungen auf die Lebensdauer des Spindellagers.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dass bei einer Schnellfrequenzspindel der eingangs genannten Art die oben aufgeführten Nachteile vermindert werden.

[0005] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Schnellfrequenzspindel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein Spannelement als eine in einem Kugelkäfig gehalterte Sperrkugel zur Wechselwirkung mit einer korrespondierenden Kugelaufnahme im Werkzeug oder in der Werkzeughalterung realisiert ist. Dies resultiert in einer einfachen Bauweise, zudem wird dadurch ein sehr kompakter Aufbau der Schnellfrequenzspindel möglich.

[0006] Für die Schnellfrequenzspindel ist es günstig, wenn mindestens zwei Sperrkugeln vorhanden sind. Dies führt zu einer besseren Einspannfähigkeit des der Schnellfrequenzspindel zugeordneten Werkzeuges oder der Werkzeughalterung und dadurch einer besseren Bedienbarkeit durch den Benutzer und hat einen positiven Einfluss auf den Rundlauf der Schnellfrequenzspindel.

[0007] Für die Einsatzfähigkeit der Schnellfrequenzspindel hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Schnellfrequenzspindel einen Schnellfrequenzspindelaussendurchmesser aufweist, welcher kleiner als 15 mm, vorzugsweise kleiner als oder gleich 10 mm ist. Dadurch kann die erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel auch in Bereichen eingesetzt werden, die sehr kompakte Dimensionen der Schnellfrequenzspindel voraussetzen. Exemplarisch sei hierbei der Dentalbereich genannt.

[0008] Für die erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel ist es zudem von Vorteil, wenn die Maschinenspindel ein Spannsatzgehäuse zur Aufnahme des Kugelkäfigs aufweist, und wenn der Kugelkäfig im Spannsatzgehäuse axial verschiebbar ist. Durch die axiale Verschiebbarkeit des Kugelkäfigs wird ein axialer Längenausgleich realisiert, durch den ein sicheres Einziehen des Werkzeugkegels in den Spindelkegel gewährleistet wird. Dies hat zum einen konstruktive Vorteile, darüber hinaus ist durch die axiale Verschiebbarkeit des Kugelkäfigs zudem die Funktionalität der Schnellfrequenzspindel gewährleistet.

[0009] Für die Benutzerfreundlichkeit der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindeln hat es sich zudem als besonders günstig erwiesen, dass der Kugelkäfig eine Feder aufweist, deren Federwirkung der Spannfeder des Zugbolzens entgegengesetzt ist und die axiale Verschiebung des Kugelkäfigs relativ zum Spannsatzgehäuse durch im Spannsatzgehäuse oder in der Maschinenspindel vorgesehene Bolzen und dazu korrespondierende Langlöcher im Kugelkäfig begrenzt ist, so dass ein aktives Einziehen des Werkzeugs oder der Werkzeughalterung durch die dem Kugelkäfig zugeordnete Feder, welcher Kugelkäfig die Sperrkugel zur Wechselwirkung mit der korrespondierenden Kugelaufnahme im Werkzeug oder in der Werkzeughalterung aufweist, realisiert ist. Das dadurch erreichte aktive Einziehen des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung trägt substantiell zur Erleichterung der Handhabung der Schnellfrequenzspindel bei. Zudem wird dadurch die Spannfeder des Zugbolzens vor Überlastung geschützt, was sich positiv auf die Lebensdauer der Schnellfrequenzspindel auswirkt.

[0010] Es ist für die erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel zudem günstig, wenn der Zugbolzen am dem Werkzeug oder der Werkzeughalterung zugewandten Ende einen Spannkonus aufweist, der zur radialen Verstellung der Sperrkugeln vorgesehen ist. Dies führt zu einer hohen Betriebssicherheit der Spanneinheit.

[0011] Für die Erfindung ist es zudem vorteilhaft, wenn die Sperrkugeln für die Wechselwirkung mit dem als Hohlkegel geformten Werkzeug oder der Werkzeughalterung ausgebildet sind, wobei zur axialen Positionsfestlegung des Werkzeu ges oder der Werkzeughalterung auf der Innenseite des Hohlkegels eine Kugelaufnahme, insbesondere eine Greiferrille vorgesehen ist. Dadurch wird in Spannstellung eine axiale Verschiebung des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung verhindert.

[0012] Für die erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel hat es sich zudem als günstig erwiesen, wenn der Maschinenspindel ein Spindelkegel zugeordnet ist, der zur Bildung eines Reibschlusses mit der Aussenseite des Hohlkegels des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung vorgesehen ist. Dadurch wird beim Einführen des Werkzeuges die Zentrierung des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung erleichtert, was damit auch einen positiven Einfluss auf die Benutzerfreundlichkeit hat.

[0013] Für die erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel ist es zudem von Vorteil, wenn die Position des Kugelkäfigs und der Sperrkugeln im Bezug zum Zugbolzen axial festgelegt sind und der Schnellfrequenzspindel eine zum Schutz vor Verunreinigungen durch geeignete Dichtelemente geschützte Werkzeugführungshülse zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes zugeordnet ist. Dies sichert die Betriebssicherheit, da das Eindringen von Schmutz in die Schnellfrequenzspindel verhindert wird, und darüber hinaus kann eine noch kompaktere Bauweise realisiert werden, was die Einsatzfähigkeit und die Lebensdauer der Schnellfrequenzspindel zusätzlich erhöht.

[0014] Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Werkzeugführungshülse eine Steuerkurve aufweist, die zur radialen Verstellung der Sperrkugeln bei einer axialen Verstellung des Zugbolzens vorgesehen ist. Durch das Zusammenwirken von Zugbolzen und Sperrkugeln ist eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel bezüglich des Einspannens des Werkzeugschaftes gewährleistet.

[0015] Es ist zudem von Vorteil, wenn die Löseeinheit durch einen mehrstufigen einfachwirkenden Zylinder realisiert ist, der mit der Spanneinheit und der Maschinenspindel rotiert und der aus mehreren Kolbenscheiben mit jeweils einem Kolbengehäuse und einer Kolbengegenseite besteht. Durch Integration der Löseeinheit in die rotierende Maschinenspindel und dem daraus resultierenden gleichzeitigen Umlaufen der Löseeinheit mit der Maschinenspindel wird kein Druck auf die Lager ausgeübt. Durch die Mehrstufigkeit des einfachwirkenden Zylinders wird eine höhere Kraftübertragung auf den Zugbolzen realisiert, was die Verwendung deutlich verringerter Drücke auf die einzelnen Kolben erlaubt. Dadurch reduzieren sich die Anforderungen an die verbauten Dichtelemente und der vorhandene Bauraum kann optimal genutzt werden.

[0016] Für die Betriebssicherheit und die Funktionalität der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel ist es zudem von grossem Vorteil, wenn zur Entlüftung der Kolbengegenseite ein Spalt zwischen Kolbengehäuse und Maschinenspindel vorgesehen ist.

[0017] Als besonders günstig hat es sich zudem erwiesen, wenn die Löseeinheit durch einen zweifach wirkenden Zylinder realisiert ist, der integral mit einem Kraftverstärker gebildet ist und dem ein Spannkeil zur Wechselwirkung mit mindestens einer Lösekugel zugeordnet ist. Da die Löseeinheit direkt auf den Zugbolzen einwirkt, erfolgt keine Belastung auf das Spindellager. Dies führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit der Löseeinheit und gewährleistet eine hohe Lebensdauer der Schnellfrequenzspindel.

[0018] Für die Benutzerfreundlichkeit und die Betriebssicherheit der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel ist es zudem vorgesehen, dass in der Spannstellung durch Anlegen von Druckluft an eine Lösedruckleitung zur Kraftverstärkung eine axiale Verschiebung des zweifachwirkenden Zylinders in Richtung des Zugbolzens vorgesehen ist, die über den Spannkeil in eine Radialbewegung der Lösekugel und eine daraus resultierende Axialbewegung des Zugbolzens gegen die Rückstellkraft der Feder des federbewertenden Zugbolzens überführbar ist und die länger als die Axialbewegung des Zugbolzens ist. Die daraus resultierende Kraftverstärkung reduziert die Anforderung an den bereitzustellenden Druck und die Dichtelemente innerhalb des Kolbens.

[0019] Für die Erfindung ist zudem günstig, wenn der Aussendurchmesser des Werkzeugschaftes normiert ist und der Werkzeugschaft aussenumfangseitig eine Kugelaufnahme, insbesondere eine Greiferrille, aufweist. Dadurch können unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden, was der Benutzerfreundlichkeit und der vielseitigen Einsetzbarkeit der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel zuträglich ist.

[0020] Für eine weitere Miniaturisierung der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel für eine breite Anwendung, zum Beispiel im Dentalbereich, hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn der Aussendurchmesser des Werkzeugschaftes kleiner oder gleich 3 Millimetern ist.

[0021] Im Folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Spanneinheit einer Schnellfrequenzspindel,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Spanneinheit einer Schnellfrequenzspindel,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer ersten Löseeinheit einer Schnellfrequenzspindel,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Löseeinheit einer Schnellfrequenzspindel.

[0022] Fig. 1 zeigt eine Schnellfrequenzspindel 1 mit einer ersten Ausführungsform einer Spanneinheit 2, die in der Maschinenspindel 3 beherbergt ist. In der Abbildung ist zu sehen, dass der Maschinenspindel 3 ein Spannsatzgehäuse 4 zugeordnet ist, das drehtest mit der Maschinenspindel 3 verbunden ist Die Abbildung ist zweigeteilt und zeigt in der oberen Hälfte die Spanneinheit 2 im gespannten Zustand und in der unteren Hälfte in der Lösestellung. Am Spannsatzgehäuse 4 ist eine Spannfeder 5 vorgesehen, die einer axialen Verstellung des Zugbolzens 6 in Richtung des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 entgegenwirkt. Zu sehen ist auch, dass im Spannsatzgehäuse 4 ein Bolzen 3 vorgesehen ist, der in ein korrespondierendes Langloch 9 im Kugelkäfig 10 greift und es ermöglicht, den Kugelkäfig 10 entlang dieses Langloches 9 relativ zum Spannsatzgehäuse 4 axial zu verstellen. Dieser axialen Verstellung wirkt eine zweite Feder 11 entgegen, die zum aktiven Einziehen des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 dient. Zu sehen ist der Spannkonus 12 des Zugbolzens 6, der in der Sperrsteilung die mindestens eine Sperrkugel 13 radial nach aussen in die Kugelaufnahme 14 des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 spannt. Durch diesen Formschluss der mindestens einen Sperrkugel 13 mit der Kugelaufnahme 14, die Im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugelrille realisiert ist, erfolgt ein radialer Kraftschluss, der ein axiales Verschieben des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 im Betrieb verhindert. Zu sehen ist auch, dass das dem Zugbolzen 6 zugewandte Ende des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 als Hohlkegel 43 geformt ist. Die Aussenseite 15 des Hohlkegels 43 des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 weist den selben Winkel auf wie die Innenseite 16 des Spindelkegels 44 der Maschinenspindel 3. Dies führt dazu, dass beim Einziehen des Werkzeuges oder der Werkzeughalterung 7 ein zusätzlicher Reibschluss zwischen der Aussenseite 15 des Hohlkegels 43 und der Innenseite 16 des Spindelkegels 44 der Maschinenspindel 3 erfolgt. In der Lösestellung ist gezeigt, dass der Zugbolzen 6 gegen die Spannfeder 5 verstellt ist und dass der Spannkonus 12 in der Lösestellung nicht mehr mit der Sperrkugel 13 wechselwirkt, wodurch diese in den Kugelkäfig 10 zurückweichen kann, was zur Folge hat, dass das Werkzeug oder die Werkzeughalterung 7 aus der Schnellfrequenzspindel 1 entfernt werden kann. Zu bemerken ist auch, dass der Reibschluss der Aussenseite 15 des Hohlkegels 43 mit der Innenseite 16 des Spindelkegels 44 durch einen Druck des Zugbolzens 6 auf die Planfläche 17 des Hohlkegels 43 realisiert ist.

[0023] Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemässe Schnellfrequenzspindel 1 mit einer weiteren Ausführungsform der Spanneinheit 2. Dabei beherbergt die Maschinenspindel eine Werkzeugführungshülse 18, die eine Öffnung 19 zur Einführung eines Werkzeugschaftes 20 aufweist und die durch geeignete Dichtelemente 21 das Innere der Schnellfrequenzspindel 1 vor Verunreinigungen schützt. Im oberen Teil der Abbildung ist die weitere Ausführungsform der Spanneinheit 2 der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel 1 in Spannstellung gezeigt. Dabei ist der Kugelkäfig 10 mit dem Zugbolzen 6 drehtest verbunden und die mindestens eine Sperrkugel 13 wird beim axialen Verstellen des Zugbolzens 6 durch eine Steuerkurve 22, die innenumfangsseitig an der Werkzeugführungshülse 13 angebracht ist, radial zwischen einer Lösestellung und einer Spannstellung verstellt. In der Spannstellung wird die mindestens eine Sperrkugel 13 in die aussen-umfangsseitig an dem Werkzeugschaft 20 angeordnete Kugelaufnahme 14 gepresst und bewirkt dadurch einen radialen Kraftschluss, der eine unbeabsichtigte axiale Verstellung des Werkzeugschaftes 20 im Betrieb verhindert. In der unteren Hälfte der Abbildung ist die Spanneinheit 2 in Lösestallung dargestellt. Zu sehen ist dabei, dass eine axiale Verschiebung des Zugbolzens 6 in Richtung des Werkzeugschaftes 20 gegen die Spannfeder 5 dazu führt, dass der Formschluss der Sperrkugeln 13 mit der Kugelaufnahme 14 des Werkzeugschaftes 20 aufgehoben wird. Zudem erfolgt bei einer axialen Verstellung des Zugbolzens 6 ein aktiver Auswurf des Werkzeugschaftes 20 aus der Werkzeugführungshülse 18, da der Zugbolzen 6 mit einer Planfläche 17 des Werkzeugschaftes 20 wechselwirkt. Auf der rechten Seite der Abbildung ist eine erste Löseeinheit 23 angedeutet, die im Detail in Fig. 3 dargestellt ist.

[0024] Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Löseeinheit 23 einer erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel 1. Der obere Teil der Abbildung zeigt die Löseeinheit 23 in Spannstellung und der untere Teil zeigt die Löseeinheit 23 in Lösestellung. Da der Innendurchmesser der Maschinenspindel 3 sehr klein ist, kann ein einfacher Lösekolben nicht realisiert werden, da dies einen sehr hohen Druck zum Lösen des Systems erfordern würde. Um die Kolbenfläche zu vergrössern, was einen geringeren Druck erfordert, sind mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel genau drei, Kolbenscheiben 24 miteinander verklebt und hintereinander in Reihe geschaltet. Die Löseeinheit 23 rotiert dabei mit der Spanneinheit 2 und der Maschinenspindel 3. Durch diese Integration dar Löseeinheit 23 in die rotierende Maschinenspindel 3 wird beim Lösevorgang kein Druck auf die Lager der Maschinenspindel 3 ausgeübt. Der Lösedruck wird dabei zentral über das hintere Spindelende 25 des Rotors eingespeist und über Mittelbohrungen 26 in den Kolbenscheiben 24 in die Kolbenräume 27 geführt. Die Entlüftung der Kolbengegenseite 28 erfolgt über den Aussenmantel des Kolbengehäuses 29. Die Rückluftwird über Entlastungsbohrungen 30, die zentral an der hinteren Planfläche des Rotors angebracht sind, abgeleitet. Eine Plandichtung 31, die zwischen der Rotorwelle 32 und der letzten Kolbenscheibe 24 angebracht ist, verhindert den Luftaustausch zwischen Zu- und Abluft. Die Löseeinheit 23 ist dabei durch eine Sicherungsschraube 33 axial in der Maschinenspindel 3 fixiert. Dabei wirkt der Verstellung der Kolbenscheiben 24 aus der Spannstellung in die Lösestellung eine Rückstellfeder 34 entgegen.

[0025] Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Löseeinheit 23 der erfindungsgemässen Schnellfrequenzspindel 1. Auch hier ist in der oberen Hälfte der Abbildung die Löseeinheit 23 in Spannstellung dargestellt und in der unteren Hälfte der Abbildung in der Lösestellung. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zu beachten, dass die Löseeinheit 23 durch einen zweifachwirkenden Zylinder 35 realisiert ist. Diese Zweifachwirkung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass zwei Druckleitungen vorgesehen sind, wobei die Spanndruckleitung 36 zum Spannen und die Lösedruckleitung 37 zum Lösen der Spanneinheit 2 vorgesehen sind. Bei dieser Löseeinheit 23 wirkt der Kolben 38 des zweifachwirkenden Zylinders 35 nicht direkt auf den mit einer Spannfeder 5 bewehrten Zugbolzen 6. Dem Kolben 38 ist ein Spannkeil 39 zugeordnet, der bei einer axialen Verschiebung in Richtung des Zugbolzens 6 eine radiale Verschiebung einer Lösekugel 40 entlang einer dem Zugbolzen 6 zugeordneten Schräge 41 bewirkt, die wiederum eine axiale Verschiebung des Zugbolzens 6 in die Lösestellung bewirkt. Dabei sind der Spannkeil 39 und die Schräge 41 des Zugbolzens 8 so gestaltet, dass eine lange Axialbewegung des Kolbens 38 in eine kurze Axialbewegung des Zugbolzens 6 überführt wird.

Bezugszeichenliste [0026] 1 Schnellfrequenzspindel 2 Spanneinheit 3 Maschinenspindel 4 Spannsatzgehäuse 5 Spannfeder 6 Zugbolzen 7 Werkzeug oder Werkzeughalterung 8 Bolzen 9 Langloch 10 Kugelkäfig 11 Feder 12 Spannkonus 13 Sperrkugel 14 Kugelaufnahme 15 Aussenseite Hohlkegel 18 Innenseite Spindelkegel 17 Planfläche 18 Werkzeugführungshülse 19 Öffnung 20 Werkzeugschaft 21 Dichtelemente 22 Steuerkurve 23 Löseeinheit 24 Kolbenscheibe 25 Spindelende 26 Mittelbohrungen 27 Kolbenraum 28 Kolbengegenseite 29 Aussenmantel des Kolbengehäuses 30 Entlastungsbohrung 31 Plandichtung

Claims (16)

1. 32 Rotorwelle 33 Sicherungsschraube 34 Rückstellfeder 35 zweifachwirkender Zylinder 36 Spanndruckleitung 37 Lösedruckleitung 38 Kolben 39 Spannkeil 40 Lösekugel 41 Schräge 42 Spindellängsachse 43 Hohlkegel 44 Spindelkegel Patentansprüche

   1. Schnellfrequenzspindel mit einer Maschinenspindel (3), einer Löseeinheit (23) sowie einer Spanneinheit (2), die zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verstellbar ist und mindestens ein Spannelement aufweist, dessen Verschiebung radial zur Spindellängsachse (42) durch eine axiale Positionsänderung eines federbeaufschlagten Zugbolzens (6) realisiert ist und das zur axialen Positionsfixierung eines der Schnellfrequenzspindel zugeordneten Werkzeuges oder einer Werkzeughalterung (7) durch einen Formschluss und einen radialen Kraftschluss vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spannelement als eine in einem Kugelkäfig (10) gehalterte Sperrkugel (13) zur Wechselwirkung mit einer korrespondierenden Kugelaufnahme (14) im Werkzeug oder in der Werkzeughalterung (7) realisiert ist.
2. 2. Schnellfrequenzspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sperrkugeln (13) vorhanden sind.
3. 3. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellfrequenzspindel einen Schnellfrequenzspindelaussendurchmesser aufweist, welcher kleiner als 15 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 10 mm ist.
4. 4. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenspindel (3) ein Spannsatzgehäuse (4) zur Aufnahme des Kugelkäfigs (10) aufweist, und dass der Kugelkäfig (10) im Spannsatzgehäuse (4) axial verschiebbar ist.
5. 5. Schnellfrequenzspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (10) eine Feder (11) aufweist, deren Federwirkung der Spannfeder (5) des Zugbolzens (6) entgegengesetzt ist und die axiale Verschiebung des Kugelkäfigs (10) relativ zum Spannsatzgehäuse (4) durch im Spannsatzgehäuse (4) oder in der Maschinenspindel (3) vorgesehene Bolzen (8) und dazu korrespondierende Langlöcher (9) im Kugelkäfig (10) begrenzt ist, so dass ein aktives Einziehen des Werkzeugs oder der Werkzeughalterung (7) durch die dem Kugelkäfig (10) zugeordnete Feder (11), welcher Kugelkäfig (10) die Sperrkugel (13) zur Wechselwirkung mit der korrespondierenden Kugelaufnahme im Werkzeug oder in der Werkzeughalterung aufweist, realisiert ist.
6. 6. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugbolzen (6) am dem Werkzeug oder der Werkzeughalterung (7) zugewandten Ende einen Spannkonus (12) aufweist, der zur radialen Verstellung der Sperrkugel (13) vorgesehen ist.
7. 7. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkugel (13) für die Wechselwirkung mit dem als Hohlkegel (43) geformten Werkzeug oder der Werkzeughalterung (7) ausgebildet ist, wobei zur axialen Positionsfestlegung des Werkzeugs oder der Werkzeughalterung (7) auf der Innenseite des Hohlkegels (43) eine Kugelaufnahme (14), insbesondere eine Greiferrille, vorgesehen ist.
8. 8. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenspindel (3) ein Spindelkegel (44) zugeordnet ist, der zur Bildung eines Reibschlusses mit der Aussenseite (15) des Hohlkegels (44) vorgesehen ist.
9. 9. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen des Kugelkäfigs (10) und der Sperrkugel (13) im Bezug zum Zugbolzen (6) axial festgelegt sind und der Schnellfrequenzspindel eine zum Schutz vor Verunreinigungen durch geeignete Dichtelemente (21) geschützte Werkzeugführungshülse (18) zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes (20) zugeordnet ist.
10. 10. Schnellfrequenzspindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugführungshülse (18) eine Steuerkurve (22) aufweist, die zur radialen Verstellung der Sperrkugel (13) bei einer axialen Verstellung des Zugbolzens (6) vorgesehen ist.
11. 11. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Löseeinheit (23) durch einen mehrstufigen einfachwirkenden Zylinder realisiert ist, der mit der Spanneinheit (2) und der Maschinenspindel (3) rotiert und der aus mehreren Kolbenscheiben (24) mit jeweils einem Kolbengehäuse (29) und einer Kolbengegenseite (28) besteht.
12. 12. Schnellfrequenzspindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlüftung der Kolbengegenseite (28) ein Spalt zwischen Kolbengehäuse (29) und Maschinenspindel (3) vorgesehen ist.
13. 13. Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Löseeinheit (23) durch einen zweifachwirkenden Zylinder (35) realisiert ist, der integral mit einem Kraftverstärker gebildet ist und dem ein Spannkeil (39) zur Wechselwirkung mit mindestens einer Lösekugel (40) zugeordnet ist.
14. 14. Schnellfrequenzspindel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spannstellung durch Anlegung von Druckluft an eine Lösedruckleitung (37) zur Kraftverstärkung eine axiale Verschiebung des zweifachwirkenden Zylinders (35) in Richtung des Zugbolzens (6) vorgesehen ist, die über den Spannkeil (39) in eine Radialbewegung der mindestens einen Lösekugel (40) und eine daraus resultierende Axialbewegung des Zugbolzens (6) gegen die Rückstellkraft der Spannfeder (5) des federbewehrten Zugbolzens (6) überführbar ist und die länger als die Axialbewegung des Zugbolzens (6) ist.
15. 15. Werkzeug mit einem Werkzeugschaft (20) zur Verriegelung in einer Schnellfrequenzspindel nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (20) aussenumfangsseitig eine Kugelaufnahme (14), insbesondere eine Greiferrille, aufweist.
16. 16. Werkzeug mit einem Werkzeugschaft (20) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Werkzeugschaftes (20) kleiner oder gleich 3 mm ist.