Aus der DE 41 14 409 AI ist eine Werkzeugmaschine be- kannt, bei der mehrere Pinolenspindeln in einem Modul mit eigenem Antrieb zusammengefaßt sind. Während der Bearbei- tung eines Werkstücks ist immer nur eine Pinolenspindel in der Bearbeitungsposition. Zum Wechseln der Pinolen- spindel wird das gesamte Modul über eine Hebevorrichtung abgehoben. Nachteilig bei dieser Variante ist, daß die Zusammenfassung zu einem Modul mit Pinolenspindeln und integriertem Antrieb äußerst aufwendig ist und des weite- ren der Umbau aufgrund des hohen Modulgewichtes und des erforderlichen Montageraums sehr umständlich ist.

Bei einer aus der DE 41 11 242 Al bekannten Werkzeug- maschine ist eine einzelne Arbeitsspindel in einer Pinole gelagert, die ihrerseits in Z-Richtung verschiebbar auf einem Ständer der Werkzeugmaschine geführt ist. Üblicher- weise wird eine derartige Arbeitsspindel über stirnsei- tige Befestigungsmittel mit der in Z-Richtung verschieb- baren Pinole verbunden. Der Wechsel der Pinole oder der Arbeitsspindel erfolgt dadurch, daß diese vom Arbeitsraum her ausgebaut wird. Problematisch bei dieser Lösung ist, daß im Arbeitsraum zumindest der Werkstücktisch mit dem darauf gespannten Werkstück angeordnet ist, so daß wenig Raum zum Wechseln der Arbeitsspindel zur Verfügung steht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- de, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der das Aus-

wechseln einer Pinolenspindel auf einfache Weise reali- sierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Pinolenspindel auf einer Füh- rung gelagert, die es ermöglicht, die Arbeitsspindel bzw. die Pinole nach hinten, d. h. weg vom Arbeitsraum zu bewegen, so daß das Auswechseln rückseitig durchführbar ist. D. h., die Länge der Führung ist so ausgelegt, daß sie einerseits die Zustellbewegung in Z-Richtung ermöglicht und andererseits die Pinolenspindel soweit aus dem Arbeitsraum herausfahrbar ist, daß diese gut zugang- lich und auf einfache Weise auswechselbar ist.

Die Pinolenspindel wird vorzugsweise über einen Schlitten auf der Führung gelagert. Dabei kann der Schlitten über Gleitschuhe auf zwei ortsfesten Schienen geführt sein. Alternativ dazu kann der Schlitten mit den Schienen an der Pinolenspindel befestigt werden, wobei die beiden Schienen auf ortsfesten Gleitschuhen geführt sind. Es handelt sich somit um eine kinematische Umkehr des ersten Lösungsprinzips. Bei der zuletzt genannten Alternative bewegen sich die Schienen mitsamt der Pinole, so daß bei der Werkstückbearbeitung die Schienen im Arbeitsraum angeordnet sind.

Die Ankopplung der Pinolenspindel an den Schlitten erfolgt vorzugsweise rückseitig, d. h. an dem vom Werkzeug entfernten Endabschnitt der Pinolenspindel. Bei einer be- vorzugten Variante erfolgt die Festlegung über ein Buch- sengehäuse, das einen Endabschnitt-der Pinole umgreift, wobei letztere über eine Druckhülse in eine Anschlagposi- tion gegen das Buchsengehäuse vorgespannt ist. Die Druck- hülse hat einen Ringflansch über den an sie an den Endab-

schnitt des Buchsengehäuses geschraubt ist. Die Ver- schraubung der Druckhülse erfolgt von der Schlittenrück- seite her, so daß das Auswechseln der Pinolenspindel wesentlich vereinfacht ist.

Selbstverständlich kann die Pinolenspindel direkt auf dem Schlitten abgestützt und mit diesem verschraubt werden.

Der Schlitten wird vorzugsweise über eine mit einem Antriebsmotor angetriebene Vorschubspindel in Z-Richtung verschoben.

Die Abstützung der Pinolenspindel läßt sich weiter verbessern, wenn zusätzlich zu den Schienen eine Füh- rungsbuchse vorgesehen ist, die die Pinole im Bereich zwischen dem Schlitten und der Werkzeugaufnahme abstützt.

Diese Führungsbuchse kann beispielsweise als Stützbuchse mit minimaler Luft (Spiel), als Kelmmbuchse, die während der Bearbeitung geklemmt wird oder als vorgespannte Wälzführung bzw. Gleitführung ausgeführt werden.

Das Auswechseln der Pinolenspindel ist besonders ein- fach, wenn sämtliche Versorgungsanschlüsse, wie Kühl- /Schmiermittel, elektrische Anschlüsse, Sensoren etc. in der rückwärtigen Stirnfläche der Pinolenspindel münden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abdeckung im Bereich der Pinolenspindel rückwärtig offen ist, so daS ein Auswechseln ohne Umbau möglich ist.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen- stand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine dreidimensionale schematische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäß aufge- bauten Maschinenspindelanordnung mit Pinolenspindel ; Figur 2 die Maschinenspindelanordnung mit Pinolenspindel und einem Z-Schlitten und einem Y- Schlitten ; Figur 3 eine teilweise Draufsicht auf die Führung des Z-Schlittens aus Figur 2 ; Figur 4 einen Längsschnitt durch die Spindelanordnung aus Figur 3 ; Figur 5 eine rückwärtige Ansicht der Spindelanordnung aus Figur 3 ; Figur 6 eine Vorderansicht der Anordnung aus Figur 3 und Figur 7 eine Stützbuchse zur Abstützung der Pinolen- spindel aus Figur 3.

Figur 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1, die beispiels- weise als Bearbeitungsstation in einer Transferstraße eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Werkzeugma- schine 1 ist in Ständerbauweise ausgeführt, wobei eine Maschinenspindeleinrichtung 3 mit einer Pinolenspindel 2 an einem Ständer 4 gelagert ist. Die ein Werkzeug tragende Pinolenspindel 2 ist entlang einer Z-Achse 6 und einer Y-Achse 8 verfahrbar am Ständer 4 geführt. Des weiteren kann das Werkzeug noch eine Bewegung entlang

einer X-Achse 10 durchführen. Die Werkzeugmaschine 1 hat des weiteren einen Werkstückträger 12, auf dem das zu bearbeitende Werkstück festgespannt ist. Der Werkstückträger 12 ist mit einer B-Achse 14 versehen.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Pinolenspindel 2 mit den zugehörigen Führungselementen, auf die im folgenden eingegangen wird.

Demgemäß ist die Pinolenspindel 2 über einen im fol- genden noch näher beschriebenen Z-Schlitten 20 entlang einer Z-Führung 22 geführt. Diese hat ein Führungsgestell 24, das mit einem Y-Schlitten 26 verschraubt ist, der entlang der Y-Achse 8 am Ständer 4 (Figur 1) gelagert ist.

Die Pinolenspindel 2 durchsetzt den Y-Schlitten 26 in Z-Richtung. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist die Pinolenspindel 2 in ihrer vollständig zum Werkstück hin ausgefahrenen Position dargestellt. In dieser Position ist der von einem Spindelkopf 28 entfernte Endabschnitt der Pinolenspindel 2 von einer Abdeckung 30 umgriffen, die nach hinten (rechts in Figur 2) offen oder auf einfache Weise zu öffnen ist, so daß die Pinolenspindel 2 entlang der Führung 22 aus einem strichpunktiert angedeuteten Arbeitsraum 31 herausfahrbar ist, ohne mit der Abdeckung 30 zu kollidieren.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die Führung 22 der Pinolenspindel 2. Am linken Teil der Figur 3 ist noch der aus dem rückwärtig offenen Y-Schlitten 26 bzw. dessen Abdeckung 30 hervorstehende Endabschnitt des Z-Schlittens 20 sichtbar. Dieser ist entlang zweier Führungsschienen 32 verschiebbar, die im Parallelabstand auf ein Führungsgestell 24 aufgeschraubt sind. Zwischen den beiden Führungsschienen 32 erstreckt sich eine

Vorschubspindel 34, die über einen Vorschubmotor 36 an- treibbar ist. Die Drehbewegung der Vorschubspindel 34 wird über ein geeignetes Übertragungselement 38 (siehe Ansicht gemäß Figur 4), beispielsweise eine Kugelbüchse in eine Linearbewegung des Z-Schlittens 20 umgesetzt.

Durch Betätigung des Antriebsmotors 36 läßt sich die Pinolenspindel 2 aus der dargestellten Bearbeitungspo- sition nach hinten (rechts in Figur 2) in eine Auswech- selposition oder eine beliebige Zwischenposition verfahren.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die Spindelanordnung 3 gemäß Figur 2, wobei die Schnittebene entlang der Spindelachse in Figur 3 gelegt ist. Die Einzelheiten des Aufbaus der Pinolenspindel 2 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Diesbezüglich sei auf die vorhandene Fachliteratur, beispielsweise auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen. Wie in Figur 4 gestrichelt angedeutet ist, hat der Schlitten 20 zwei gestrichelt angedeutete Gleitschuhpaare 40,41, mit denen dieser auf den ebenfalls gestrichelt angedeuteten Führungsschienen 32 geführt ist. Die Pinolenspindel 2 hat ein zylinderförmiges Aussenrohr, das ein Pinolengehäuse bildet und in das der Starter der Pinole integriert ist.

Gemäß Figur 4 hat der Schlitten 22 ein den Endab- schnitt der Pinolenspindel 2 umgreifendes Buchsengehäuse 42. Dieses hat an seinem pinolenspindelseitigen Endab- schnitt einen sich radial nach innen erstreckenden Ra- dialbund 44, gegen dessen innere Ringstirnfläche 46 ein n radial vorspringender Endabschnitt 48 der Pinolenspindel 2 vorgespannt ist. Dies erfolgt mittels einer. Druckhülse 50, die in die Innenbohrung des Buchsengehäuses 42 einge- setzt ist. An ihrem von der Pinolenspindel 2 entfernten Endabschnitt hat die Druckhülse 50 einen Ringflansch 52, über den diese mit der benachbarten Stirnfläche des

Buchsengehäuses 42 verschraubt ist. D. h., die Pinolen- spindel 2 wird innerhalb des Buchsengehäuses 42 in Axial- richtung durch die Druckhülse 50 festgelegt. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, daß die Vorspannkraft über den Ringflansch 52 der Druckhülse 50 aufgebracht wird, der freizugänglich mit dem rückwärtigen Endabschnitt des Buchsengehäuses 42 verschraubt ist. Würde man das Buch- sengehäuse 42 direkt mit dem Pinolengehause 2 verschrau- ben, so müßte der radial vorstehende Endabschnitt 48 der Pinolenspindel 2 und der Innendurchmesser des Buchsen- gehäuses 42 gegenüber der vorliegenden Lösung erweitert werden, so daß zusätzlicher Bauraum erforderlich ist. Die vergleichsweise große Axiallänge des Buchsengehäuses 42 ist erforderlich, um eine hinreichende Abstützung der Pinolenspindel 2 auf den beiden Führungsschienen 32 zu gewährleisten.

Zwischen dem Buchsengehäuse 42 und der Pinolenspindel 2 ist des weiteren noch eine Verdrehsicherung 54 vorgese- hen, die in eine Nut am Außenumfang der Pinolenspindel 2 eingreift.

Figur 5 zeigt eine rückwärtige Ansicht der Spindelanordnung 3, wobei der Schnitt entlang der Linie A-A verläuft. Demgemäß sind am Außenumfang des Buchsengehäuses 42 zwei horizontal auskragende Tragarme 56, 58 ausgebildet, an denen die in Figur 4 angedeuteten Gleitschuhpaare 40,41 befestigt sind. Über diese ist das Buchsengehäuse 42 des Z-Schlittens 20 und damit die Pinolenspindel 2 auf den Führungsschienen 32 abgestützt.

Der Aufwand beim Pinolenaustausch wird weiter reduziert, wenn sämtliche Versorgungsanschlüsse über einen Steckadapter gelöst bzw. wieder verbunden werden können.

Wie insbesondere aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht, ist an der Rückseite der Pinolenspindel 2 eine Adapter-

platte 60 angeordnet, an der sämtliche Versorgungsan- schlüsse der Pinolenspindel 2 münden. Diese Versorgungs- anschlüsse können beispielsweise Kühlmittelanschlüsse, Stromversorgung, Anschlüsse für Sensoren und für die Steuerung etc. sein. Durch die Konzentration dieser Versorgungsanschlüsse an der Rückseite der Pinolenspindel 2 ist die Demontage und Montage weiter vereinfacht, da die Montageperson sämtliche Verbindungen ohne den Abbau weiterer Verkleidungsteile von der Rückseite her vorneh- men kann.

Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht des weiteren hervor, daß der Y-Schlitten 26 als etwa rechteckförmiges Kastenprofil ausgeführt ist, wobei in den Eckbereichen Führungselemente 64 angeordnet sind, über die der Y- Schlitten 26 auf den die Y-Achse 18 bildenden Schienen gelagert ist.

Figur 6 zeigt eine Vorderansicht, d. h. eine Ansicht vom Arbeitsraum 30 her auf die Spindelanordnung 3 mit der zugehörigen Führung.

Demgemäß ist die Pinolenspindel 2 zusätzlich zu der Abstützung über die Führungsschienen 32 mittels einer Führungsbuchse 66 abgestützt, die den Außenumfang der Pinolenspindel 2 umgreift und die am Y-Schlitten 26 befestigt ist. Figur 7 zeigt einen Schnitt durch die Führungsbuchse 66 entlang der Schnittlinie B-B in Figur 6. Diese als Linearführung ausgeführt Führungsbuchse 66 hat einen Außenring 68 mit einem Ringflansch 70, über den die Führungsbuchse 66 am Y-Schlitten 26 befestigt ist.

Der Außenring 68 hat in der Darstellung gemäß Figur 7 ein etwa L-förmiges Profil, wobei im radial vorspringen- den Schenkel eine Dichtung 72 ausgebildet ist, die den Außenumfang der Pinolenspindel 2 umgreift.

In dem radial erweiterten Bereich des Außenrings 68 ist ein Innenring 74 mit einer Vielzahl von oval verlau- fenden Ausnehmungen 76 ausgebildet. Die Längsachse der Ausnehmungen 76 verläuft parallel zur Pinolenachse. In jeder der Ausnehmungen 76 ist eine Linearführung 78 gelagert, die mit Umlaufkörpern versehen ist, die entlang von ovalen Führungsbahnen umlaufen. Derartige Linearfüh- rungen 78 sind bekannt, so daß eine weiterführende Erläu- terung entbehrlich ist. Die Führungs-oder Abstützbuchse 66 kann als Stützbuchse mit minimaler Luft (Spiel) ausgeführt werden, so dass die Abstützung erst bei grösseren Querkräften erfolgt. Alternativ könnte auch eine Klemmbuchse verwendet werden, die während der Bearbeitung in ihre Klemmposition gebracht wird. Die Führungsbuchse kann als Gleitführung oder Wälzführung (vorgespannt) ausgeführt werden.

Die Festlegung der Linearführungen 78 erfolgt über Befestigungsschrauben 82, die den Außenring 68 und Di- stanzelemente 84 durchsetzen, auf denen jede Linearfüh- rung 78 abgestützt ist. Da eine Vielzahl von Linearfüh- rungen 78 über den Innenumfang der Führungsbuchse 66 verteilt sind, ist eine zuverlässige Abstützung der Pinolenspindel 2 gewährleistet.

Zum Wechsel der Pinolenspindel 2 wird der Vorschubmo- tor 86 derart betätigt, daß der Z-Schlitten 20 mitsamt der darauf gelagerten Pinolenspindel 2 entlang den beiden Führungsschienen 32 aus dem Arbeitsraum 30 heraus nach hinten bewegt wird. In der rückwärtigen Endposition ist die Pinolenspindel 2 mit ihrem vorderen (links in Figur 2) Endabschnitt immer noch über die Führungsbuchse 66 abgestützt. Nach dem Verfahren der Pinolenspindel 2 in die rückwärtige Endposition wird die Verschraubung der Druckhülse 50 gelöst und die Versorungsanschlüsse werden

entkoppelt. dem Herausziehen der Druckhülse 50 kann dann die Pinolenspindel 2 im ganzen nach hinten aus dem Büchsengehäuse 20 herausgenommen werden. Dabei ist es zu keinem Zeitpunkt nötig, vom Arbeitsraum 30 her Verschrau- bungen o. a. zu lösen, so daS ggf. das auf dem Werkstück- träger 12 aufgespannte Werkstück durch eine parallel Arbeitsstation oder eine andere Arbeitsspindel weiter bearbeitet werden kann. Auf diese Weise sind die Stillstandszeiten beim Auswechseln einer Pinolenspindel 2 auf ein Minimum reduziert, so daß eine be- triebswirtschaftlich sinnvolle Nutzung der Werkzeugmaschine 1 mit geringstmöglichen Still- standszeiten ermöglicht ist.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Pinolenspindel 2 über die beiden Gleitschuhpaare 40,41 auf der Führung 22 abgestützt. In kinematischer Umkehr könnten auch die Führungsschienen an der Pinolenspindel 2 befestigt und die Gleitschuhe auf dem Führungsgestell 24 festgelegt werden. Bei einer derartigen Lösung würden sich die Führungsschienen mit dem vorderen Endabschnitt der Pinolenspindel 2 in den Arbeitsraum 30 hineinbewegen.

Da dann die Gefahr einer Verschmutzung durch Bearbeitungsspäne oder Kühl-/Schmiermittel besteht, wird die in den Figuren dargestellte Lösung bevorzugt. Wie bereits erwähnt, könnte die Pinolenspindel 2 auch direkt ohne Druckhülse 50 auf dem Schlitten 20 befestigt werden.

Offenbart ist eine Werkzeugmaschine mit einer Pino- lenspindel, die entlang einer eine Z-Achse bildenden Führung bewegbar ist. Die Führung ist so ausgestaltet, daß die Pinolenspindel 2 zum Wechsel aus einem Arbeits- raum nach hinten herausbewegbar ist, so daß ein Wechsel der Pinolenspindel von der Rückseite der Werkzeugmaschine her ermöglicht wird.