(57)【要約】【課題】モータスピンドルを衝撃による損傷から保護すること。【解決手段】工作機械のハウジングの中に配置されたモータスピンドル（１）のための保護装置であって、モータスピンドル（１）へ固定して連結された内側リング（６）と、ハウジング（２）へ連結された外側リングとを有する保護装置に関する。内側リング（６）は、軸方向運動および傾斜運動可能に外側リング（７）の中に配置されて、予荷重付与部材（８）によって、外側リング（７）に対して弾性的に伸縮する予荷重の下に置かれている。【選択図】図１
2009018413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のハウジング（２）の中に配置されたモータスピンドル（１）のための保護装置であって、
モータスピンドル（１）に固定して連結された内側リング（６）と、ハウジング（２）に連結された外側リング（７）とを有しており、
内側リング（６）は、軸方向運動および傾斜運動が可能となるように外側リング（７）の中に配置されているとともに、予荷重付与部材（８）によって、外側リング（７）に対して弾性的に伸縮する軸方向予荷重の下にあることを特徴とする保護装置。
【請求項２】
予荷重付与部材（８）は、その周囲に配置された外側リング（７）に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
予荷重付与部材（８）は、内側リング（６）の当接面（１０）が外側リング（７）の環状支持面（１１）に対して押し付けられることによって、圧縮ばねとして実施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の保護装置。
【請求項４】
予荷重付与部材（８）は、いずれの場合にも、外側リング（７）に固定されたねじ（１６）の頭部（１５）と内側リング（６）の内側端面（１７）との間に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項５】
内側リング（６）の外面は、環状フランジ（９）を含んでおり、その側面は、外側リング（７）の環状支持面（１１）に対して当接するために、当接面（１０）によって特徴付けられていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項６】
内側リング（６）の環状フランジ（９）の放射状外面は、対応して丸みが付けられた外側リング（７）の当接面（１４）に対して当接するために、半円形の球状部（１３）を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の保護装置。
【請求項７】
付加的な放射状制動要素（２０，２２）が内側リング（６）と外側リング（７）との間に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項８】
制動要素（２０，２２）は、それぞれのばね（２２）によって作用するいくつかの放射状保持要素（２０）であることを特徴とする請求項６または７に記載の保護装置。
【請求項９】
保持要素（２０）は、内側リング（６）の周囲に配置されたいくつかの放射状ドリル穴（１９）の中において可動状に案内されるとともに、外側リング（７）のくぼみ（２１）に係合するように設計されていることを特徴とする請求項８に記載の保護装置。
【請求項１０】
内側リング（６）は、モータスピンドル（１）のスピンドルハウジング（３）の環状フランジ（２４）へ取り付けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項１１】
外側リング（７）は、カバーディスク（２５）によってハウジング（２）へ固定して取り付けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項１２】
予荷重付与部材（８）は、弾性的に伸縮する圧力要素として、または、油圧式クッションあるいは空気圧式クッションとして構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータスピンドルを衝撃による損傷から保護するための保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多くの工作機械のワークスピンドル（特に、フライス盤スピンドルおよび研削盤スピンドルだけでなく、旋盤における従動工具軸なども含む）は、多くの場合にモータスピンドルとして実施されている。
【０００３】
これらに加えて、チャッキングシステムおよび解除ユニット、内部潤滑剤送り装置、冷却装置などの備わったツールホルダーだけでなく、ベアリング構成体と電気駆動体とが備わった実際のワークスピンドルは、上記工作機械の送り機構へねじで取り付けられあるいは締付具で締め付けられた小型駆動アセンブリの中へ組み合わされている。剪断力あるいはねじり遊びのない駆動の結果として、このモータスピンドルは、継手、ベルトあるいは歯車による外部駆動装置が備わっている従来の解決策と比較して、より大きい稼動平滑性およびより少ない心振れ誤差という特徴を有しており、また、これに加えて、より低い回転質量、より短い試運転時間および制動時間によって、改善された被加工物表面品質を、より少ない一次加工時間とともに並行して達成することが可能である。
【０００４】
高い送り速度および加速度の結果として、上記スピンドルおよび上記送り機構の質量によって、送り軸での安全クラッチによってそれるおそれがなく、送り駆動装置からの力よりも実質的に大きい運動エネルギーが作り出される。
【０００５】
こうした理由から、モータスピンドルを衝撃による損傷などから保護するためには、特定の保護手段を講じなければならない。特に、高精度で耐久性のあるスピンドルボールベアリングは、作業者のエラーあるいはプログラミングエラーによって引き起こされた衝突が起きると、きわめて速く損傷することがあり、これによって、上記モータスピンドルを分解して手元に用意してある交換スピンドルを組み込むための機械停止時間が非常に長くなるとともに、修理費が高くなる。
【０００６】
特許文献１から知られているのは、全体のベアリング構成体の備わったワークスピンドルがハウジングの内部で軸方向に動くように構成されている工作機械のモータフライス盤スピンドルを衝撃から保護することである。
【０００７】
このモータの駆動軸は、上記ワークスピンドルから軸方向に間隔が置かれているとともに、上記モータのトルクを伝達するために、歯付き継手によってそのワークスピンドルへ取り付けられている。上記ワークスピンドルは、上記ハウジングの内部で圧縮ブッシングによって、軸方向に固定されている。
【０００８】
衝突が起きると、上記ワークスピンドルは、上記完全なベアリング構成体とともに、上記ハウジングの内部で、上記圧縮ブッシングを塑性変形させてそれらの長手軸に沿って動くことができる。このことによって、上記スピンドルの上記ベアリング構成体が実際に保護されるが、衝突の後に、新しい圧縮ブッシングを挿入して上記ベアリング構成体を再び位置合わせするために、上記ワークスピンドルは取り外して分解しなければならない。
【０００９】
加えて、上記ワークスピンドルは、その長手軸の方向にだけ動くことができ、従って、横あるいは斜めからの衝突からの保護は不充分である。
【特許文献１】ドイツ特許公開公報ＤＥ  １９５  ２７  ５６１  Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、横向き荷重が加わったときに上記モータスピンドルの軸方向変位だけでなく傾斜運動もまた可能であり、かつ、組込状態における開始位置へ戻ることが可能であるモータスピンドルのための保護装置を、最小の予想コストで製作することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、請求項１の特徴構成を備える保護装置によって解決される。本発明の実際的な改良および有利な実施形態が従属する請求項の目的である。
【００１２】
本発明による保護装置は、上記モータスピンドルに恒久的に連結された内側リングと、上記ハウジングへ連結された外側リングとから構成されている。上記ハウジングとして理解されるのは、工作機械などの送り機構、あるいは機械枠組のような、上記モータスピンドルのための任意の適切な受容体であってもよい。従って、上記外側リングの外側輪郭は、必然的にこれまた丸みを帯びることなく、それぞれの機械へ適合することができる。
【００１３】
上記内側リングは、軸方向に可動であるように、かつ、上記外側リングの中で傾斜可能であるように構成されているとともに、予荷重付与部材によって上記外側リングに対して弾性的に伸縮する方式で、軸方向予荷重の下に置かれている。この予荷重付与部材によって、上記内側リングは所定の予荷重力で上記外側リングの内部に保持されるとともに、必然的に上記モータスピンドルが上記ハウジングに対して固定される。上記予荷重付与部材によって所定の予荷重は、上記内側リングがその用途による通常荷重に関し上記外側リングに対して動くことがないように設定されている。
【００１４】
この予荷重は、工作機械の意図される用途および構成によって異なることがある。しかしながら、例えば衝突が起きた場合に上記モータスピンドルに作用する力が上記予荷重付与部材によってあらかじめ定められた閾値を超えると、上記モータスピンドルは、そのスピンドル軸に作用する横向きあるいは斜め向きの力があるときに、上記内側リングの動きによって上記モータスピンドルの軸方向変位だけでなく傾斜運動もまた可能であるように、外れることがある。このことによって、上記モータスピンドルは、中心軸に対して斜め向きに有効な力が備わっている衝突が起きた場合であっても、最も適切なように損傷から保護される。
【００１５】
加えて、上記外側リングに対する上記内側リングの変位により、上記予荷重は、弾性的に伸縮する予荷重付与部材によって増大し、従って、送り運動からの運動エネルギーが分散されるとともに、制動効果の生成が引き起こされる。上記内側リングと上記外側リングとの間の相対運動は、適切なセンサによって検出することができ、また、送り駆動装置のスイッチを切るための信号として利用することができる。
【００１６】
本発明による保護装置の付加的な利点は、上記モータスピンドルが、衝突による移動の後に、その開始位置まで再び自動的に動くことができる、という事実にある。起きる可能性のある衝突の後に、弾性的に伸縮する上記予荷重付与部材によって、上記内側リングは、込み入った分解とその後の整合とが必要でないように、その開始位置まで再び自動的に移動することができる。
【００１７】
上記予荷重付与部材は、上記内側リングの端面を上記外側リングの環状支持面に押し付ける圧力ばねとして構成されているのが好ましい。しかしながら、上記予荷重付与部材は、弾性的に伸縮する圧力要素として、または、油圧式クッションあるいは空気圧式クッションなどとして、構成することもできる。
【００１８】
制動を改善し、かつ振動を回避するために、付加的な放射状制動部材を上記内側リングと上記外側リングとの間に配置することができる。これらの付加的な制動部材は、必要に応じて、機械加工力あるいは増大した速度によって生じた振動を抑える目的で、上記内側リングと上記外側リングとの間の摩擦を増大させるために、確定した方式で使用することができる。これらの制動部材は、例えば、ばねが当接するいくつかの放射状保持要素から構成することができ、これらの要素は、上記内側リングの周囲に配置されたいくつかの放射状ドリル穴の中において可動状に案内されるのが好ましく、また、上記外側リングにおけるくぼみと係合するように意図されているのが好ましい。閾値力を超えたときにだけ、上記内側リングによって上記ばねの力に抗して押し付けられた上記保持要素を解除することができる。
【００１９】
ここではまた、上記モータスピンドルを傾斜させるために、上記くぼみなどからのすべての保持要素の同時解除かあるいは部分解除だけかのいずれかが可能である。これらの保持要素は、上記ハウジングに関して上記モータスピンドルのトルクを支援するように作用することもできる。
【００２０】
本発明の有利な構成では、上記外側リングにおける上記予荷重付与部材および／または上記内側リングにおける上記制動部材は、上記モータスピンドルの中心軸（Ｚ軸）に対して垂直である平面の内部（Ｘ／Ｙ平面の内部）における任意方向の力について同一の解除モーメントを受けるために、上記周囲に関して均一な分布で配置されている。しかしながら、差別化された解除様式（Ｘ方向およびＹ方向で異なる）を意識して達成するために、非対称の構成を利用することもでき、このことは、上記工作機械の設計によって要求されるであろう。
【発明の効果】
【００２１】
以上、説明した通り、本発明においては、
「工作機械のハウジング（２）の中に配置されたモータスピンドル（１）のための保護装置であって、
モータスピンドル（１）に固定して連結された内側リング（６）と、ハウジング（２）に連結された外側リング（７）とを有しており、
内側リング（６）は、軸方向運動および傾斜運動が可能となるように外側リング（７）の中に配置されているとともに、予荷重付与部材（８）によって、外側リング（７）に対して弾性的に伸縮する軸方向予荷重の下にあること」
にその構成上の特徴があり、これにより、モータスピンドルを衝撃による損傷から保護することができ、横向き荷重が加わったときに上記モータスピンドルの軸方向変位だけでなく傾斜運動もまた可能であり、かつ、組込状態における開始位置へ戻ることが可能であるモータスピンドルのための保護装置を、最小の予想コストで製作することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の付加的な特定の構成および利点は、保護装置の１つの実施形態を有しているモータスピンドルの一部を示す図面に基づいた好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになる。
【００２３】
図１に模式的に描かれたモータスピンドル（１）は、工作機械などのハウジング（２）の中に配置されている。上記ハウジング（２）は例えば、工作機械の送り機構部、機械枠組部あるいは他の部分であってよい。モータスピンドル（１）にはスピンドルハウジング（３）が備わっており、このスピンドルハウジングの中に、ワークスピンドル（４）が、中心軸（５）に関して、図示されていないベアリングによって回転可能に取り付けられている。モータスピンドル（１）はまた既知の方法で、スピンドルハウジング（３）の中に配置された駆動モータと、解除ユニットの備わった一体型張力装置と、内部潤滑剤送り装置と、冷却システムなどとを備えてなり、従って、工具のための駆動ユニットとして、また、旋盤などのための駆動工具軸のための駆動ユニットとして、主にフライス盤あるいは研削盤において採用された完全な駆動アセンブリを形成している。
【００２４】
モータスピンドル（１）は、このモータスピンドル（１）へ恒久的に連結された内側リング（６）と、ハウジング（２）の中に恒久的に配置された外側リング（７）とによって、そのハウジング（２）の内部に保持されている。内側リング（６）は、軸方向変位および傾斜変位が可能であるようにして外側リング（７）の中に配置されているとともに、予荷重付与部材（８）によって弾性的に伸縮する方式で、外側リング（７）に対する軸方向予荷重の下に置かれている。これらの内側リング（６）および外側リング（７）によって、上記工作機械と上記モータスピンドル（１）の間に、上記モータスピンドル（１）を衝撃の損傷から保護するために役立つ界接面が作り出される。
【００２５】
示された上記実施形態については、内側リング（６）の外面は環状フランジ（９）で特徴付けられており、このフランジの側面は、外側リング（７）の一方側面における内側棚状部における環状支持面（１１）に当接するために、内側リング（６）の中心軸に対して垂直である当接面（１０）が含まれている外側リング（７）に対向している。外側リング（７）の他方側面には斜め内側面（１２）が備わっている。環状フランジ（９）の外面における半円形の球状部（１３）によって、内側リング（６）は、対応状に丸みが付けられた外側リング（７）の当接面（１４）に対してさらに支持されている。ここでは、予荷重付与部材（８）は、外側リング（７）の周囲に均一に配置されて外側リング（７）に配置された圧縮ばねとして実施されている。圧縮ばねとして実施された予荷重付与部材（８）は、外側リング（７）の中に固定されたねじ（１６）の頭部（１５）と内側リング（６）の内側端面（１７）との間に、図中において左側へ取り付けられている。このような構成によって、内側リング（６）は予荷重付与部材（８）で外側リング（７）へ押し付けられるようになる。ねじ（１６）は、外側リング（７）の支持面（１１）に対して垂直に延びているねじ穴（１８）内で、外側リング（７）の中へねじ止めされている。従って、圧縮ばねとして実施された予荷重付与部材（８）の予荷重力は、そのねじ（１６）の中にねじ止めするかあるいはそのねじ（１６）をねじ外すことで、調節することができる。
【００２６】
周囲に配置された内側リング（６）の環状フランジ（９）にさらに設けられているのは、いくつかの放射状ドリル穴（１９）であり、これらのドリル穴には、ばね式の放射状保持要素（２０）が備わっている。ピン形状の保持要素（２０）は、外側リング（７）のドーム形状のくぼみ（２１）に係合するために、ボール形状の自由端部で特徴付けられている。放射状保持要素（２０）は、放射状ドリル穴（１９）の中で内側リング（６）の上記中心軸に対して垂直に移動可能に案内されるとともに、ばね（２２）によって外方へ押し付けられる。ねじ（２３）によって、保持要素（２０）は上記ドリル穴の内部で拘束状に保持される。加えて、このねじは、ここでは、ロック用ピンの予荷重を変更するために使用することができる。
【００２７】
図面に示されたこの実施形態については、このモータスピンドルのスピンドルハウジング（３）は、内側リング（６）がその上にねじ合わされる環状フランジ（２４）によって特徴付けられている。しかしながら、上記内側リングは例えば、上記スピンドルハウジングの上へ焼き嵌めすることもでき、あるいは、それと一体であるように設計することもできる。外側リング（７）は、カバーディスク（２５）によってハウジング（２）へ恒久的に取り付けられている。外側リング（７）はまた、別の手段によってハウジング（２）へ取り付けることもでき、あるいは、それと一体であるように設計することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る保護装置の１つの実施形態を有しているモータスピンドルの一部を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    モータスピンドル
２    ハウジング
３    スピンドルハウジング
４    ワークスピンドル
５    中心軸
６    内側リング
７    外側リング
８    予荷重付与部材
９    環状フランジ
１０    当接面
１１    環状支持面
１２    内側面
１３    球状部
１４    当接面
１５    頭部
１６    ねじ
１７    内側端面
１８    ねじ穴
１９    放射状ドリル穴
２０    保持要素
２１    くぼみ
２２    ばね
２０＋２２    制動要素
２３    ねじ
２４    環状フランジ
２５    カバーディスク
【図１】
2009018413.tif 000003
【外国語明細書】
[Protection device for a motor spindle]
PROTECTION DEVICE FOR A MOTOR SPINDLE
The invention relates to a protection device for protecting a motor spindle from impact damage.
Today the work spindles of many machine tools (above all, milling and grinding spindles, but also driven tool shafts on lathes, etc.) are in many cases implemented as motor spindles. With these, the actual work spindle, with bearing arrangement and electric drive as well as the tool holder with chucking system and release unit, internal lubricant feed, cooling etc., is combined into a compact drive assembly that is attached with screws or clamped to a feed carriage of said machine tool. As a result of a drive free of shear force or torsional play, the motor spindles feature, in comparison to conventional solutions having an external drive by means of couplings, belts or gears, the advantage of a greater running smoothness and fewer run-out errors, and have in addition, due to the lower rotating mass, shorter run-up times and braking times, with an improved workpiece surface quality being achievable together with simultaneously lower primary processing times. As a result of the high feed rates and accelerations, the mass of the spindle and of the feed carriage produces a kinetic energy that is substantially greater than the force from the feed drive, and can also not be diverted by means of a safety clutch at the feed shaft. For this reason, special protection measures must be met in order to protect the motor spindle from impact damage or the like. High-precision heavy-duty spindle ball bearings, in particular, can be damaged very quickly in the event of a collision caused by operator error or programming error; this is associated with considerable repair costs as well as lengthy machine downtimes for dismantling the motor spindle and installing a replacement spindle to be kept on hand.
Known from DE 195 27 561 A1 is an impact protection for a motor milling spindle of a machine tool, for which a work spindle with the entire bearing arrangement is arranged axially movable within a housing. The driveshaft of the motor is axially spaced apart from the work spindle, and is attached to it by means of a toothed coupling in order to transmit the torque of the motor. The work spindle is fixed within the housing axially by means of compression bushings. In the event of a collision, the work spindle together with the complete bearing arrangement can move along their longitudinal axis within the housing, with the compression bushings deforming plastically. This does indeed protect the bearing arrangement of the spindle, but after a collision the work spindle must be removed and disassembled in order to insert new compression bushings and to align the bearing arrangement again. In addition, the work spindle can move only in the direction of its longitudinal axis, and therefore is insufficiently protected from a lateral or oblique collision.
The purpose of the invention is to create a protection device for a motor spindle which permits not only an axial displacement but also a tilting motion of said motor spindle in the event of a lateral load and which enables return to the starting position in an installed state, at the lowest possible cost.
This problem is solved by means of a protection device having the features of Claim 1. Practical improvements and advantageous embodiments of the invention are the object of the subclaims.
The protection device according to the invention is composed of an inner ring permanently joined to the motor spindle and an outer ring joined to the housing. To be understood as the housing shall be any suitable receiver for the motor spindle, such as the feed carriage or else the machine framework of a machine tool and the like. Therefore, the outer contour of the outer ring, rather than also necessarily being round, can be adapted to the respective machine. The inner ring is arranged to be axially movable and tiltable in the outer ring and is placed under axial preload in an elastically resilient manner against the outer ring by means of preloading members. The preloading members hold the inner ring within the outer ring with a predetermined preloading force, with this consequently fixing the motor spindle relative to the housing. The preload predetermined by means of the preloading members is configured such that the inner ring, for a normal load in accordance with the application, does not move in relation to the outer ring. Said preload can differ according to the intended use and construction of the machine tool. If, however, the force acting upon the motor spindle, e.g., in the event of a collision, exceeds the threshold value predetermined by the preloading members, the motor spindle can give way by means of a motion of the inner ring, with not only an axial shifting, but also a tilting motion of the motor spindle being possible in the event of a lateral or oblique force acting on the spindle axis. This optimally protects the motor spindle from damage even in the event of a collision having an effective force oblique to the central axis. In addition, a shifting of the inner ring relative to the outer ring causes the preload brought about by the elastically resilient preloading members to increase, thus dissipating kinetic energy from the feeding motion and causing the generation of a braking effect. Relative motion between the inner and outer ring can be detected by a suitable sensor and used as a signal to switch off the feed drive.
An additional advantage of the protection device according to the invention consists in the fact that the motor spindle, after being shifted due to a collision, can automatically move to its starting position again. After a possible collision, the elastically resilient preloading member causes the inner ring to be automatically shifted to its original position again, such that an elaborate disassembly and subsequent alignment is not required.
The preloading members can advantageously be configured as pressure springs that press an end face of the inner ring against an annular supporting surface of the outer ring. The preloading members can, however, also be configured as elastic-resilient pressure elements or as hydraulic or pneumatic cushions and the like.
In order to improve damping and in order to avoid oscillation, additional radial damping members can be arranged between the inner ring and outer ring. These additional damping members can be used to increase the friction between the inner and outer ring in a defined manner in order to, if necessary, suppress oscillation produced by means of machining force or increased speed. The damping members can be composed, e.g., of several radial retaining elements upon which springs bear, which elements are advantageously movably guided in several radial drilled holes distributed about the circumference of the inner ring, and are intended to engage with indentations in the outer ring. Only when a threshold force has been exceeded are the retaining elements pressed against the force of the springs, by means of which the inner ring can be released. Here also, either a simultaneous release of all retaining elements from the indentations or else also only a partial release in order to tilt the motor spindle is possible. The retaining elements can also serve to support the torque of the motor spindle relative to the housing.
In an advantageous configuration of the invention, the preloading members on the outer ring and/or the damping members on the inner ring are arranged in a uniform distribution about the circumference in order to receive the same releasing moment for any direction of force within the plane (within the X/Y plane) perpendicular to the central axis (Z axis) of the motor spindle. However an asymmetrical arrangement can also be used to deliberately achieve a differentiated release behavior (different in the X and Y direction), should this be required due to the design of the machine tool.
Additional specific features and advantages of the invention arise from the following description of a preferred embodiment based on the drawing, which shows one part of a motor spindle having one embodiment of a protection device.
The motor spindle (1) schematically depicted in Figure 1 is arranged in a housing (2) of a machine tool or the like. Said housing (2) can be, e.g., a feed carriage part, a machine framework or another part of a machine tool. The motor spindle (1) comprises a spindle housing (3) in which a work spindle (4) is rotatably mounted by means of bearings, not represented, about a central axis (5). The motor spindle (1) also features, in a known way, a drive motor arranged in the spindle housing (3), an integrated tensioning device with release unit, an internal lubricant feed, a cooling system etc., and consequently forms a complete drive assembly employed primarily in milling or grinding machinery as a drive unit for the tools, but also for driven tool shafts for lathes, etc.
The motor spindle (1) is held within the housing (2) by means of an inner ring (6) permanently joined to the motor spindle (1) and an outer ring (7) permanently arranged in the housing (2). The inner ring (6) is arranged in the outer ring (7) in a way permitting axial displacement and tilting displacement and is placed under axial preload against the outer ring (7) in an elastically resilient manner by means of preloading members (8). The inner and outer rings create an interface between the machine tool and motor spindle that serves to protect the motor spindle from impact damage.
For the embodiment shown, the outside of the inner ring (6) features an annular flange (9), with the side facing the outer ring (7) including a bearing surface (10) perpendicular to the central axis of the inner ring (6) in order to bear against an annular supporting surface (11) on an inner ledge on one side of the outer ring (7). The other side of the outer ring (7) comprises a diagonal inner surface (12). By means of a semicircular-shaped rounding (13) on the outside of the annular flange (9), the inner ring (6) is additionally supported against a correspondingly rounded bearing face (14) of the outer ring (7). Here the preloading members (8) are executed as compression springs which are arranged on the outer ring (7) in a uniform distribution about its circumference. The preloading members (8) executed as compression springs are mounted between the head (15) of a screw (16) fixed in the outer ring (7) and an inner end face (17), to the left in the drawing, of the inner ring (6). This causes the inner ring (6) to be pressed by means of the preloading members (8) against the outer ring (7). The screws (16) are screwed into the outer ring (7) in threaded holes (18) running perpendicular to its supporting surface (11). The preload force of the preloading members (8) executed as compression springs can thus be adjusted by screwing in or unscrewing the screws (16).
Additionally provided in the annular flange (9) of the inner ring (6), distributed about the circumference, are several radial drilled holes (19) with spring-loaded radial retaining elements (20). The pin-shaped retaining elements (20) feature a ball-shaped free end in order to engage with dome-shaped indentations (21) of the outer ring (7). The retaining elements (20) are movably guided perpendicular to the central axis of the inner ring (6) in the radial drilled holes (19) and are pressed outward by means of springs (22). Screws (23) hold the retaining elements (20) captive within the drilled holes. In addition, the screws here can be used in order to change the preload of the locking pins.
For the embodiment illustrated in the drawing, the spindle housing (3) of the motor spindle features an annular flange (24), onto which the inner ring (6) can be screwed. However, the inner ring can also, e.g., be shrunk onto the spindle housing or be designed as integral with it. The outer ring (7) is permanently attached to the housing (2) by means of a cover disk (25). The outer ring (7) also can be attached to the housing (2) by another means or can be designed as integral with it.
Claims
1. Protection device for a motor spindle (1), arranged in a housing (2), particularly of a machine tool, having an inner ring (6) fixedly joined to the motor spindle (1) and an outer ring (7) joined to the housing (2), characterized in that the inner ring (6) is arranged in the outer ring (7) in a way permitting axial motion and a tilting motion and is under elastically resilient axial preload against the outer ring (7) by means of preloading members (8). 
2. Protection device according to Claim 1, characterized in that the preloading members (8) are arranged on the outer ring (7) distributed about its circumference.
3. Protection device according to Claim 1 or 2, characterized in that the preloading members (8) are executed as compression springs, by means of which a bearing surface (10) of the inner ring (6) is pressed against an annular supporting surface (11) of the outer ring (7).
4. Protection device according to one of Claims 1-3, characterized in that the preloading members (8) are in each case mounted between the head (15) of a screw (16) fixed in the outer ring (7) and an inner end face (17) of the inner ring (6).
5. Protection device according to one of Claims 2-4, characterized in that the outside of the inner ring (6) includes an annular flange (9), the side of which facing the outer ring (7) features a bearing surface (10) in order to bear against an annular supporting surface (11) of the outer ring (7). 
6. Protection device according to Claim 5, characterized in that the radial outer side of the annular flange (9) of the inner ring (6) includes a semicircular rounding (13) in order to bear against a correspondingly rounded bearing surface (14) of the outer ring (7).
7. Protection device according to one of Claims 1-6, characterized in that additional radial damping elements (22, 22) [sic; 20, 22] are arranged between the inner ring (6) and outer ring (7).
8. Protection device according to Claim 6 or 7, characterized in that the damping elements (20, 22) are several radial retaining elements (20) acted upon by a respective spring (22).
9. Protection device according to Claim 8, characterized in that the retaining elements (20) are movably guided in several radial drilled holes (19) distributed about the circumference of the inner ring (6) and are designed to engage with indentations (21) of the outer ring (7).
10. Protection device according to one of Claims 1-9, characterized in that the inner ring (6) is mounted to an annular flange (24) of a spindle housing (3) of the motor spindle (1).
11. Protection device according to one of Claims 1-10, characterized in that the outer ring (7) is fixedly attached to the housing (2) by means of a cover disk (25).
12. Protection device according to one of Claims 1-11, characterized in that the preloading members (8) are configured as elastic-resilient pressure elements or as hydraulic or pneumatic pressurized cushions.
Abstract
The invention relates to a protection device for a motor spindle (1) arranged in a housing (2), particularly of a machine tool, having an inner ring (6) fixedly joined to the motor spindle (1) and an outer ring joined to the housing (2). The inner ring (6) is arranged in the outer ring (7) in a way permitting axial motion and a tilting motion, and is placed under elastically resilient preload against the outer ring (7) by means of preloading members (8).
2009018413.tif 000004
Figure 1