本發明涉及用于機床的加工單元和具有該加工單元的機床。

背景技術：

從目前技術已知的特定類型的加工單元大多包括：至少一個頭架，其可以附接到機床；樞轉頭，其以可繞樞軸線樞轉的方式被保持在頭架上；工作主軸，其被布置在樞轉頭上并具有相對于樞軸線傾斜的主軸線；主軸馬達，其被布置在頭架中并具有被布置成與樞軸線同軸的驅動軸；以及驅動變速器，其用于將主軸馬達的驅動軸的旋轉運動傳遞到工作主軸，其中所述驅動變速器具有可以換檔的變速器級。

此處，其可(例如)指從de4402084a1或de10251257a1得知的特定類型的加工單元。

de4402084a1描述了一種機床，尤其是通用銑鉆床，其包括用于進行從水平到垂直加工的自動更換工具的樞轉銑頭。對工作主軸的驅動由驅動馬達通過具有錐齒輪級的驅動變速器和在樞轉銑頭中布置在工作主軸上的換檔變速器來提供，其中錐齒輪級的錐齒輪變速器直接位于主軸的驅動馬達的驅動軸上。

為開發根據de4402084a1的機床(通用銑鉆床)，在de10251257a1中提議程控機床的加工單元，該加工單元具有：頭架，其可在幾個坐標軸中移動并具有以45度指向前下方的旋轉軸線；樞轉頭，其以可通過馬達繞45度旋轉軸線旋轉的方式被前支撐在頭架上；主軸頭，其固定地安裝在樞轉頭上并具有工作主軸，所述工作主軸的軸線以與45度旋轉軸線成45度的角度延伸；主軸馬達，其被定向成與45度旋轉軸線同軸；以及角變速器，其布置在樞轉頭中、用于主軸驅動器，其中樞轉頭包括與45度旋轉軸線同軸的空心圓柱殼體部件，且主軸馬達被緊固在其中，并且頭架具有殼座，樞轉頭的殼體部件被可旋轉地支撐在該殼座中。

基于上文所陳述的現有技術，本發明的目標是提供用于機床的加工單元，或者說是提供具有此類加工單元的機床，或者說是開發機床的已知加工單元以確保通過可換檔變速器到工作主軸的最佳的力流動和最佳的扭矩傳遞并具有高剛度、低空間要求和低構造上的努力，且同時得以以容易進入的方式來布置加工單元的用于維護和服務的結構部件并允許至樞轉頭或者說到主軸的供給線既靈活又可靠。

技術實現要素：

為實現本發明的上述目標，建議一種根據權利要求1的用于機床的加工單元或者說具有此類加工單元的機床。附屬權利要求是指本發明的優選實施例。

根據本發明的一方面，建議一種用于機床的加工單元，該加工單元包括：頭架，其可附接到機床；樞轉頭，其以可繞樞軸線樞轉的方式被保持在頭架上；工作主軸，其被布置在樞轉頭上并具有相對于樞軸線傾斜的主軸線；主軸馬達，其被布置在頭架中并具有被布置成平行于樞軸線的驅動軸；和/或驅動變速器，其用于將主軸馬達的驅動軸的旋轉運動傳遞到工作主軸的驅動軸，其中所述驅動變速器具有可換檔變速器級，尤其是根據兩個或兩個以上驅動齒輪在主軸驅動器中提供不同的傳動比。

特定地，根據本發明的加工單元的特征在于，樞轉頭具有被定向成與樞轉頭的樞軸線同軸的換檔變速器軸，其中可換檔變速器級具有被可移動地支撐在樞轉頭的換檔變速器軸上的空心軸。

此處，這導致針對不同扭矩可設計的具有最佳扭矩傳遞的特別有效的、節省空間的、剛性的布置，就該布置來說，主軸馬達的驅動軸未被定向成與樞轉頭的樞軸線同軸，但是樞轉頭中的驅動變速器的換檔變速器軸被定向成與樞轉頭的樞軸線同軸，可換檔變速器級的空心軸(可換檔或者說在換檔變速器軸上可移動)被支撐在該換檔變速器軸上以用于提供驅動變速器的換檔選擇。

有利地，這不僅使得能夠在齒輪比不同的情況下提供主軸驅動器的驅動變速器的準確又緊湊配置的換檔選擇，而且另外有利地使得能夠將頭架內部的主軸馬達布置成與樞軸線偏移，借此在頭架內實現結構部件的布置，借此可以在頭架內將可旋轉地控制的樞軸線的驅動馬達和主軸馬達兩者以及可旋轉地控制的樞軸線的驅動的變速器部件布置成容易進入以進行維修和服務。

此外，現在有可能以有效的和節省空間的方式將至樞轉頭的供給線或者說供給管(例如，用于能量供給或者說另外的液壓和/或氣動供給以及冷卻劑供給)最佳地布置在頭架殼體內，借此可以更好地保護供給線以防損壞和磨損，而例如在de10251257a1的加工單元中，上述供給線或供給管仍必須布置在外部(即，以易受損壞和磨損的方式在頭架殼體外部)。

特定地，由于以此方法使得主軸馬達能夠相對于樞軸線偏移，因此可以將頭架殼體內部的支撐線引導到更接近樞軸線的樞轉頭，使得更容易考慮樞轉能力對這些線的影響。

根據優選實施例，可換檔變速器級優選地被配置成在第一驅動齒輪與第二驅動齒輪(特定地，兩者處于不同傳動比)之間對驅動變速器進行換檔，優選地通過在第一位置與第二位置之間對被可移動地支撐在平行于樞軸線的換檔變速器軸上的空心軸進行換檔。

此處，如果被可移動地支撐的空心軸處于第一位置中，那么第一驅動齒輪優選地被嚙合，而如果被可移動地支撐的空心軸處于第二位置中，那么第二驅動齒輪優選地被嚙合。在另外的實施例中，有可能引入另外的中間位置，使得三個或三個以上齒輪可用。在特別優選的和適當的實施例中，換檔變速器軸具有第一軸線區段、第二軸線區段和布置在第一軸線區段與第二軸線區段之間的活塞區段，其中所述活塞區段優選地具有大于第一軸線區段和第二軸線區段的直徑。優選地，此外，可換檔變速器級具有氣缸套，所述氣缸套布置在空心軸中，并且活塞區段優選地被可密封移動地支撐在所述氣缸套中。

通過此類布置，可以實現緊湊又可靠的氣動和/或液壓換檔控制，就此來說，可以以緊湊、可靠和簡單的方式將氣動地或者說液壓地可移動活塞或者說氣缸套中的活塞區段整合在具有空心軸和換檔變速器軸的可換檔單元內部，并且不需要額外的耗費空間的氣動缸和/或液壓缸。

因此，將特定地來理解“可密封移動地”，使得氣缸套和活塞區段可相對于彼此移動，但使得活塞區段與氣缸套之間仍存在氣動和/或液壓密封或者說在移動期間維持該氣動和/或液壓密封。這個實施例特別具有以下優點：通過在活塞區段的兩側氣動地和/或液壓地產生壓差，可以以簡單的方式來氣動地或者說液壓地進行氣缸套相對于活塞區段的移動以對換檔變速器級進行換檔。

特定地，為實現進一步最佳化密封并且還有借助于簡單緊湊的配置來支撐或者說支承空心軸，建議另外的優選配置，在該配置中，第一密封頭優選地被緊固在氣缸套的第一端處且優選地被可密封移動地支撐在換檔變速器軸的第一軸線區段上，和/或優選地，第二密封頭被緊固在氣缸套的第二端處且優選地被可密封移動地支撐在換檔變速器軸的第二軸線區段上。此處，空心軸可以優選地被可旋轉地支撐在第一密封頭和/或第二密封頭上。

根據另外的優選實施例，第一軸線區段優選地包括軸向延伸的第一通道，且第二軸線區段優選地包括軸向延伸的第二通道，其中第一軸線區段的第一通道開口優選地連接第一通道與形成在氣缸套、活塞區段、第一軸線區段和/或第一密封頭之間的空隙，和/或第二軸線區段的第二通道開口優選地連接第二通道與形成在氣缸套、活塞區段、第二軸線區段和/或第二密封頭之間的空隙。優選地，此處，可換檔變速器級尤其被配置成通過第一通道與第二通道之間的液壓地和/或氣動地產生的壓差或者說在兩個空隙之間由此產生的壓差來換檔。

在另外的適當和優選實施例中，驅動變速器優選地具有滑動齒輪組變速器級，該滑動齒輪組型變速器級具有包括兩個圓柱齒輪的滑動齒輪組，其中滑動齒輪組的第一圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在主軸馬達的驅動軸上，且滑動齒輪組的與第一圓柱齒輪嚙合的第二圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在被可移動地支撐的空心軸上。

在另外的適當和優選實施例中，可換檔變速器級優選地包括用于第一變速器齒輪的第一圓柱齒輪對和/或用于第二變速器齒輪的第二圓柱齒輪對，特定地具有不同傳動比。第一圓柱齒輪對優選地包括第三圓柱齒輪，所述第三圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在被可移動地支撐的空心軸上，和/或第二圓柱齒輪對優選地包括第四圓柱齒輪，所述第四圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在被可移動地支撐的空心軸上。可替代地，例如，第一圓柱齒輪對可以包括第二圓柱齒輪，且第二圓柱齒輪對可以包括第四圓柱齒輪，所述第四圓柱齒輪非可旋轉地布置在被可移動地支撐的空心軸上。

在另一個適當和優選實施例中，當被可移動地支撐的空心軸處于第一位置中時，第一圓柱齒輪對的圓柱齒輪優選地嚙合，而當被可移動地支撐的空心軸處于第二位置中時，第二圓柱齒輪對的圓柱齒輪優選地嚙合。

在另外的適當和優選實施例中，樞轉頭優選地包括中間軸，該中間軸優選地被定向成平行于樞轉頭的樞軸線。優選地，驅動變速器包括錐齒輪變速器級，其中錐齒輪變速器級的第一錐齒輪優選地非可旋轉地布置在中間軸上。優選地，錐齒輪變速器級的用于驅動工作主軸的第二錐齒輪優選地非可旋轉地布置在工作主軸的驅動軸上。優選地，第一圓柱齒輪對包括第五圓柱齒輪，所述第五圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在中間軸上，和/或第二圓柱齒輪對優選地包括第六圓柱齒輪，所述第六圓柱齒輪優選地非可旋轉地布置在中間軸上。

在另外的適當和優選實施例中，樞轉頭具有優選地布置成與樞軸線同軸的樞軸線齒輪，且加工單元優選地包括：旋轉軸線馬達，其布置在頭架上；和/或一個或多個變速器單元，其優選地與樞軸線齒輪嚙合以用于將旋轉軸線馬達的驅動軸的旋轉運動傳遞到樞軸線齒輪，其中所述一個或多個變速器單元優選地通過共用的齒形帶來驅動，所述齒形帶優選地與旋轉軸線馬達的驅動軸上的齒輪嚙合。

優選地，加工單元特定地包括兩個變速器單元，這兩個變速器單元與樞軸線齒輪嚙合以用于將旋轉軸線馬達的驅動軸的旋轉運動傳遞到樞軸線齒輪，其中所述兩個變速器單元優選地通過共用的齒形帶來驅動，其中所述兩個變速器單元中的每一者優選地具有優選地布置成平行于旋轉軸線馬達的驅動軸的相應主軸線，其中所述兩個主軸線和旋轉軸線馬達的驅動軸優選地布置成彼此基本上等間距，優選地使得齒形帶基本上采取對應于等邊三角形的形式。

優選地，旋轉軸線馬達被布置在變速器單元的與樞軸線相對的一側，和/或旋轉軸線馬達和主軸馬達優選地相對于彼此被布置在樞軸線的相對側。

旋轉軸線馬達的驅動軸優選地布置成平行于樞軸線，且旋轉軸線馬達的驅動軸和主軸馬達的驅動軸優選地橫跨公共平面(優選地與樞軸線一起的公共平面)，且樞軸線優選地布置在所述兩個驅動軸之間。

優選地，頭架包括頭架殼體和供給管或者說供給線，所述供給管或供給線優選地延伸到在頭架殼體內的樞轉頭。此處，供給管或者說供給線優選地被布置在主軸馬達與旋轉軸線馬達之間。

根據本發明的另外的實施方式，建議具有根據前述配置中的一者的加工單元的機床，其中該加工單元優選地在至少一個坐標軸線或者說甚至是兩個或三個坐標軸線中可移動地附接到機床。

附圖說明

圖1示例性地示出根據本發明的實施例的加工單元的主軸驅動器的示意圖，

圖2示例性地示出根據本發明的實施例的加工單元的主軸驅動器的透視圖，

圖3a示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器在第一驅動齒輪中的透視圖，且圖3b示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器在第二驅動齒輪中的透視圖，

圖4a示例性地示出在工作主軸處于垂直位置的情況下根據圖2的主軸驅動器的透視圖，且圖4b示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器的透視圖，

圖5a示例性地示出根據本發明的實施例的可換檔變速器級在第一驅動齒輪中的橫截面圖，且圖5b示例性地示出根據本發明的實施例的可換檔變速器級在第二驅動齒輪中的橫截面圖，

圖6示例性地示出圖5a和圖5b的可換檔變速器級的細節的橫截面圖，

圖7a示例性地示出根據本發明的實施例的頭架的驅動馬達的布置的透視圖，圖7b示例性地示出根據本發明的實施例的頭架的旋轉軸線驅動器的透視圖，且圖7c示例性地示出根據圖7b的旋轉軸線驅動器的側視圖，以及

圖8a示例性地示出根據本發明的另一實施例的可換檔變速器級在第一驅動齒輪中的橫截面圖，且圖8b示例性地示出根據本發明的另一實施例的可換檔變速器級在第二驅動齒輪中的橫截面圖。

具體實施方式

本發明的實施例

在下文中，借助于示例性圖來詳細描述本發明的實施例。實施例的特征可完全或部分地組合，且本發明不限于所描述的實施例。在諸圖中，一些或者說類似的特征由相同的標號指示。

圖1示例性地示出根據本發明的實施例的加工單元的主軸驅動器的示意圖。

加工單元包括：頭架2，其附接到機床1(尤其是機床1的機器底座的前部1a處)并具有頭架殼體4；樞轉頭3，其具有樞轉頭殼體5并以可繞樞軸線b樞轉的方式被保持在頭架2上；以及工作主軸6，其被布置在樞轉頭3上并具有相對于樞軸線b傾斜，尤其是例如傾斜45度(角度α)，的主軸線s。

樞軸線b自身相對于垂直線，或者說相對于機床1的機器底座的前部1a，在前下方向傾斜(例如)45度。由于主軸線s相對于樞軸線b傾斜，所以主軸6的主軸線s可以被水平地定向，如圖1中所描繪。此外，可以通過使樞轉頭3樞轉來使主軸線s繞樞軸線b樞轉，且可以通過使樞轉頭3繞樞軸線b樞轉180度來垂直地定向主軸6及其主軸線s以進行垂直加工。

在頭架殼體4內部，頭架2包括主軸馬達7(或者說主軸驅動器)，所述主軸馬達布置在頭架2中并具有驅動軸8，所述驅動軸被布置成平行于樞軸線b且例如被懸于其上(即，在這個實施例中，驅動軸8例如未被支撐在樞轉頭側，而是例如僅被支撐在頭架側)并從頭架4伸入樞轉頭3中。主軸馬達7的驅動軸8的旋轉軸線被布置成相對于樞軸線b平行，然而例如并不與樞軸線b同軸，而是相對其偏移。

此外，工作主軸6包括驅動軸19，所述驅動軸被可旋轉地支撐在樞轉頭3中并被定向成例如與主軸線s同軸，但在本發明的另外的實施例中也可以被定向成偏移地平行于主軸線s。

此外，樞轉頭殼體5的內部容納驅動變速器，該驅動變速器用于將主軸馬達7的驅動軸8的旋轉運動傳遞到工作主軸6的驅動軸19。

驅動變速器包括換檔變速器軸10，該換檔變速器軸被定向成與樞轉頭3的樞軸線b同軸，且用于對驅動變速器進行換檔的可換檔變速器級的空心軸11以軸向可換檔以及可繞換檔變速器軸10旋轉的方式被支撐在該換檔變速器軸上。

在驅動軸8的突伸入樞轉頭3中的端部處，一細長的圓柱齒輪9非可旋轉地和固定地被布置以用于形成圓柱齒輪12的滑座，所述圓柱齒輪非可旋轉地和固定地被布置在驅動變速器的空心軸11上。

三個圓柱齒輪12、13和14非可旋轉地和固定地被布置在空心軸11上，其中圓柱齒輪12與圓柱齒輪9互相嚙合，該圓柱齒輪9非可旋轉地和固定地被布置在主軸馬達7的驅動軸8上。

這里的圓柱齒輪9和12組成的圓柱齒輪對形成具有滑座的滑動齒輪組變速器級，其中如果圖1中的空心軸11朝換檔變速器軸10進行軸向換檔(特定地，例如在圖1中到右上方)，那么布置在空心軸11上的圓柱齒輪12保持與非可旋轉地和固定地被布置在主軸馬達7的驅動軸8上的圓柱齒輪9嚙合。

此外，樞轉頭3中的驅動變速器包括被可旋轉地支撐的中間軸15，該中間軸被定向成平行于樞轉頭的樞軸線b，然而并不與其同軸，而是平行偏移。圓柱齒輪16和17以及錐齒輪18非可旋轉地和固定地被布置在中間軸15上。

中間軸15的錐齒輪18與錐齒輪20嚙合，所述錐齒輪20非可旋轉地和固定地被布置在主軸6的驅動軸19上，其中錐齒輪18和20形成角變速器級，所述角變速器級以45度角度傳遞驅動旋轉并因此平衡主軸線s與旋轉軸線b之間的角度α＝45。

換檔變速器軸10上的具有可移動地被支撐的空心軸的可換檔變速器級被配置成通過以下方式在具有不同傳動比的第一驅動齒輪與第二驅動齒輪之間對樞轉頭3的驅動變速器進行換檔：在第一位置與第二位置之間對被軸向可移動地支撐在平行于樞軸線b的換檔變速器軸10上的空心軸11進行換檔。

如果被可移動地支撐的空心軸11處于第一位置中，那么第一驅動齒輪被嚙合或者說被換檔，而如果被可移動地支撐的空心軸11處于第二位置中，那么第二驅動齒輪被嚙合或者說被換檔。

此處，圖1示例性地示出空心軸11處于第一位置中，在該第一位置中，空心軸11上的圓柱齒輪13與中間軸15處的圓柱齒輪16嚙合，且第一驅動齒輪被嚙合。

在第一驅動齒輪中，主軸馬達7的驅動軸8的旋轉運動被傳遞，使得由于驅動軸8的旋轉運動所產生的圓柱齒輪9的旋轉借助于與位于空心軸11上的圓柱齒輪12的嚙合而引起圓柱齒輪12旋轉及進而空心軸11繞換檔變速器軸10旋轉。

在根據圖1的空心軸11的第一位置中，圓柱齒輪14不與任何其他齒輪嚙合，而是就像圓柱齒輪17那樣自由旋轉且不與相應的配對齒輪嚙合，并且，在空心軸11的第一位置(根據圖1)中也隨空心軸旋轉并與位于中間軸15上的圓柱齒輪16嚙合的圓柱齒輪13將空心軸11的旋轉或者說扭矩傳遞到中間軸15。

中間軸15的旋轉或者說扭矩通過位于中間軸上的錐齒輪18及與之嚙合的位于主軸驅動軸19上的錐齒輪20被傳遞到主軸驅動軸19并驅動主軸6。

因此，根據本實施例，在第一驅動齒輪中，主軸馬達7的扭矩通過驅動軸8并借助于圓柱齒輪9和12的滑動齒輪組變速器級被傳遞到空心軸11，通過處于第一位置中的空心軸11并借助于被換檔到第一驅動齒輪的嚙合的圓柱齒輪13和16的換檔變速器級被傳遞到中間軸15，且最后通過中間軸15并借助于錐齒輪18和20的角變速器級被傳遞到主軸驅動軸19。

為了換檔到第二驅動齒輪，空心軸11可以在變速器軸10上被軸向換檔，特定地，在根據圖1的示例中朝頭架2進行軸向換檔，使得圓柱齒輪13和16的嚙合被釋放而圓柱齒輪17和14被嚙合。

在將空心軸11換檔到第二驅動齒輪的第二位置之后，圓柱齒輪14和17被嚙合，且圓柱齒輪13和16自由旋轉而不與相應的配對齒輪嚙合。此外，在空心軸11的第二位置中，滑動齒輪組的圓柱齒輪9和12也保持彼此嚙合。

在第二驅動齒輪中，主軸馬達7的驅動軸8的旋轉運動經傳遞，使得由于驅動軸8的旋轉運動所產生的圓柱齒輪9的旋轉借助于與位于空心軸11上的圓柱齒輪12的嚙合而引起圓柱齒輪12旋轉及進而空心軸11繞換檔變速器軸10旋轉。

在空心軸11的第二位置中，圓柱齒輪13不與任何其他齒輪嚙合而是自由旋轉，并且在空心軸11的第二位置中也隨空心軸11旋轉并與位于中間軸15上的圓柱齒輪17嚙合的圓柱齒輪14將空心軸11的旋轉或者說扭矩傳遞到中間軸15。

中間軸15的旋轉或者說扭矩通過位于中間軸上的錐齒輪18及與之嚙合的位于主軸驅動軸19上的錐齒輪20被傳遞到主軸驅動軸19并驅動主軸6。

因此，根據本實施例，在第二驅動齒輪中，主軸馬達7的扭矩通過驅動軸8并借助于圓柱齒輪9和12的滑動齒輪組變速器級被傳遞到空心軸11，通過處于第二位置中的空心軸11并借助于被換檔到第二驅動齒輪的嚙合的圓柱齒輪14和17的換檔變速器級被傳遞到中間軸15，且最后通過中間軸15并借助于錐齒輪18和20的角變速器級被傳遞到主軸驅動軸19。

作為示例，圖2示出根據本發明的實施例的加工單元的主軸驅動器的透視圖。特定地，圖2示例性地示出根據圖1的驅動器的構造上的配置。工作主軸6被水平地定向，其中工作主軸6的主軸線s與旋轉軸線b之間的角度是α＝45度。圖2示出變速器處于第一驅動齒輪的位置中，在該位置中，被軸向可移動地支撐在換檔變速器軸10上的空心軸11處于第一位置中，在該第一位置中，位于空心軸11上的圓柱齒輪13與位于中間軸15上的圓柱齒輪16嚙合且圓柱齒輪14和17各自自由地旋轉。

與圖1類似，根據圖2的這個實施例，主軸馬達7的扭矩通過主軸馬達7的驅動軸并借助于圓柱齒輪9和12的滑動齒輪組變速器級被傳遞到空心軸11，通過處于第一位置中的空心軸11并借助于被換檔到第一驅動齒輪的嚙合的圓柱齒輪13和16的換檔變速器級被傳遞到中間軸15，且最后通過中間軸15并借助于錐齒輪18和20的角變速器級被傳遞到主軸6的主軸驅動軸。

圖3a示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器在第一驅動齒輪中的透視圖，且圖3b示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器在第二驅動齒輪中的透視圖。此處，圖3a基本上對應于圖2，并且圖3b對應于一個位置，在該位置中，空心軸11相對于換檔變速器軸10從根據圖2或者說圖3a的第一位置被移動或軸向換檔到第二位置。

在圖3b中，圓柱齒輪13和16(其在根據圖3a的第一位置中始終嚙合)在空心軸11的第二位置中自由旋轉，并且另一方面先前在圖3a中自由旋轉的圓柱齒輪14和17現在在根據圖3b的空心軸的第二位置中彼此嚙合。

此處，在根據圖3b的位置中，根據本實施例，主軸馬達7的扭矩通過主軸馬達7的驅動軸并借助于圓柱齒輪9和12的滑動齒輪組變速器級被傳遞到空心軸11，通過處于第二位置的空心軸11并借助于被換檔到第二驅動齒輪的嚙合的圓柱齒輪14和17的換檔變速器級被傳遞到中間軸15，且最后通過中間軸15并借助于錐齒輪18和20的角變速器級被傳遞到主軸6的主軸驅動軸。

圖4a示例性地示出在工作主軸處于垂直位置的情況下根據圖2的主軸驅動器的透視圖，且圖4b示例性地示出在工作主軸處于水平位置的情況下根據圖2的主軸驅動器的透視圖。此處，圖4b基本上對應于圖2和圖3a的位置，即例如驅動器顯示為處于被換檔到第一驅動齒輪的位置中。

在圖4a中，與圖4b中的位置相比，樞轉頭3繞樞軸線b旋轉了180度，使得工作主軸6的主軸線s從水平位置樞轉到垂直位置。此外，在根據圖4a的位置中，根據這個實施例，主軸馬達7的扭矩通過主軸馬達7的驅動軸并借助于圓柱齒輪9和12的滑動齒輪組變速器級被傳遞到空心軸11，通過處于第二位置中的空心軸11并借助于被換檔到第二驅動齒輪的嚙合的圓柱齒輪14和17的換檔變速器級被傳遞到中間軸15，且最后通過中間軸15并借助于錐齒輪18和20的角變速器級被傳遞到主軸6的主軸驅動軸。

由于具有主軸驅動軸19的主軸6、中間軸15以及空心軸11被支撐在樞轉頭3中的換檔變速器軸10上，所以在使樞轉頭3樞轉時這些部件與樞轉頭3同步旋轉，并且不改變它們相對于彼此的位置。也就是說，特定地，在圖4a和圖4b中，在換檔變速器軸10上的具有主軸驅動軸19的主軸6、中間軸15以及空心軸11和位于以上各者上的所有齒輪的之間的相對位置是相同的。如果主軸馬達7的驅動軸8和位于驅動軸8上的圓柱齒輪9繞樞軸線b相對于空心軸11和圓柱齒輪12和繞空心軸11和圓柱齒輪12旋轉了180度，那么只有主軸馬達7的驅動軸8和位于驅動軸8上的圓柱齒輪9相對于驅動變速器的剩余元件的相對位置在圖4a與圖4b之間發生了改變。

作為示例，圖5a示出根據本發明的實施例的可換檔變速器級在第一驅動齒輪中的橫截面圖，且圖5b示例性地示出根據本發明的實施例的可換檔變速器級在第二驅動齒輪中的橫截面圖。

特定地，圖5a和圖5b在橫截面圖中示出具有換檔變速器軸10和空心軸11的可換檔組件的細節。此外，圖5a和圖5b示出滑動齒輪組變速器級(在主軸馬達的驅動軸8上的圓柱齒輪9和在空心軸11上的圓柱齒輪12)和可換檔變速器級(在空心軸11上的圓柱齒輪13和14以及在中間軸15上與之對應的圓柱齒輪16和17)以及角變速器級的錐齒輪18的細節。

在圖5a中，空心軸11處于第一位置中，使得第一驅動齒輪被換檔或者說被嚙合。因此，圓柱齒輪13和16被嚙合，而圓柱齒輪14和17自由旋轉。在圖5b中，空心軸11處于第二位置中，使得第二驅動齒輪被換檔或者說被嚙合。因此，圓柱齒輪14和17被嚙合，而圓柱齒輪13和16自由旋轉。

作為示例，換檔變速器軸10具有第一軸線區段10a、第二軸線區段10c和布置在第一軸線區段10a與第二軸線區段10c之間的活塞區段10b，其中活塞區段10b具有大于第一軸線區段10a和第二軸線區段10c的直徑。活塞區段10c被可移動地(特定地，可密封移動地)支撐在可換檔變速器級的氣缸套21內。

第一密封頭22a被附接(例如，用螺絲擰緊或壓入)在氣缸套21的第一端處，并且第一密封頭22a被可密封移動地支撐在換檔變速器軸10的第一軸線區段10a上，且第二密封頭22b被附接(例如，用螺絲擰緊或壓入)在氣缸套21的第二端處，并且第二密封頭22b被可密封移動地支撐在換檔變速器軸10的第二軸線區段10c上。因此，可以將位于換檔變速器軸10上的氣缸套21及密封頭22a和22b的組件作為一個部件來進行軸向換檔，其中密封頭22a與22b和軸線區段10a與10c之間的側向表面被密封或者說活塞區段10b與氣缸套21之間的側向側被密封。

第一軸線區段10a包括軸向延伸的第一通道23a和第一活塞側通道開口24a，而第二軸線區段10c包括軸向延伸的第二通道23b和第二活塞側通道開口24b。第一軸線區段10a的第一通道開口24a連接活塞側的第一通道23a和形成在氣缸套21、活塞區段10b、第一軸線區段10a和第一密封頭22a之間的一空隙25a，而第二軸線區段10c的第二通道開口24b連接第二通道23b與形成在氣缸套21、活塞區段10b、第二軸線區段10c和第二密封頭22b之間的一空隙25b。

作為示例，圖6示出圖5a和圖5b的可換檔變速器級的細節的橫截面圖，并更詳細地示出包括以下各者的組件的布置：氣缸套21、具有活塞區段10b及軸線區段10a和10c(包括通道23a和23b和通道開口24a和24b)的換檔變速器軸10。

空心軸11被可旋轉地和固定地支撐在第一密封頭22a和第二密封頭22b上(例如，用第一密封頭22a處的兩個球軸承和第二密封頭22b處的滾柱軸承)。因此，位于密封頭上的空心軸11繞密封頭22a和22b和氣缸套21被可旋轉地支撐，且此外和位于換檔變速器軸10上的密封頭22a和22b及位于換檔變速器軸10的活塞區段10b上的氣缸套21作為一個部件一起被軸向可移動地支撐在換檔變速器軸10上。密封頭22a和22b因此充當(例如)氣缸套21的氣動或者說液壓密封元件以及空心軸11的導向件和支承座。

根據圖5a、圖5b和圖6的可換檔變速器級被配置成借助于液壓地和/或氣動地產生的壓差在第一通道23a與第二通道23b之間進行換檔。特定地，如果空心軸11處于第一位置中，那么圖5a中的可換檔變速器級處于第一位置中，在該第一位置中，對于第一驅動齒輪來說，圓柱齒輪13和16嚙合。在圖5b(和圖6)中，如果空心軸11處于第二位置中，那么可換檔變速器級處于第二位置中，在該第二位置中，對于第二驅動齒輪來說，圓柱齒輪14和17嚙合。

為了從根據圖5a的位置(第一位置，第一驅動齒輪)換檔到根據圖5b的位置(第二位置，第二驅動齒輪)，氣動和/或液壓壓力可以通過換檔變速器軸10的避開活塞區段10b的一側被施加到第二軸向通道23b中，其由于所施加的壓力而通過通道開口24b而作用到空隙25b上而被換檔到圖5b中的左邊，直到活塞區段10b毗鄰第一密封頭22a且空心軸11到達根據圖5b或者說圖6的第二位置。

為了從根據圖5b的位置(第二位置，第二驅動齒輪)換檔到根據圖5a的位置(第一位置，第一驅動齒輪)，氣動和/或液壓壓可以通過換檔變速器軸10的避開活塞區段10b的一側被施加到第一軸向通道23a中，其由于所施加的壓力而通過通道開口24a而作用到空隙25a上而被換檔到圖5a中的右邊，直到活塞區段10b毗鄰第二密封頭22b且空心軸11到達根據圖5a的第一位置。

如上，已主要提到了主軸驅動器和主軸驅動變速器的優選配置，在下文中，將會描述用于使旋轉軸線b樞轉的旋轉軸線驅動器的示例性和優選配置。此外，此處引用了根據圖1的示例性配置。

如圖1中所示，作為示例，頭架2具有位于頭架殼體4中的旋轉軸線馬達33。樞轉頭3具有樞軸線齒輪26，所述樞軸線齒輪布置在至頭架2的過渡區段處并被布置成與樞軸線b同軸。頭架2的變速器單元的可旋轉地支撐的軸29包括與樞軸線齒輪26嚙合的齒輪27。軸29是通過位于軸29上的另一個齒輪28來驅動，且因此樞轉頭3相對于頭架2繞旋轉軸線b的樞轉是借助于齒輪27與樞轉頭3的樞軸線齒輪26的嚙合來驅動的。為了驅動軸29，將齒輪28與位于旋轉軸線馬達33的驅動軸32上的齒輪31連接(此處，例如間接地通過齒形帶30連接)。旋轉軸線馬達33的驅動軸32和軸29(例如)被定向成彼此平行且平行于樞軸線b或者說平行于主軸馬達7的驅動軸線(驅動軸8)。

如圖1中所示，如果旋轉軸線馬達33被布置在變速器單元的避開樞軸線b(具有軸29及齒輪27和28)的一側上，那么產生了有利的示例性配置，因為如果需要維修或服務，所述旋轉軸線馬達可以從底部很好地進入。

此外，在頭架殼體內，這為接近樞軸線b的空隙產生了空間，使得可以在該空間中提供至樞轉頭2的供給線(諸如，電力供給、氣動供給和/或液壓供給以及冷卻劑供給)。作為示例，一延伸到樞轉主體3的優選地撓性的供給管34可以在頭架殼體4內被引導。

根據圖1，優選地，旋轉軸線馬達33和主軸馬達7相對于彼此被布置在樞軸線b的相對側處，使得可以在頭架殼體4的中心空間中為供給管34提供足夠的空間，并且可以將供給管34引導到接近旋轉軸線b的樞轉頭3。

作為示例，圖7a示出根據本發明的另外的實施例的頭架的驅動馬達的布置的透視圖，圖7b示例性地示出根據本發明的實施例的頭架的旋轉軸線驅動器的透視圖(對應于圖7a，沒有主軸馬達7且沒有供給線34)，且作為示例，圖7c示出根據圖7b的旋轉軸線驅動器的側視圖。

樞轉頭3包括位于樞轉頭3的前部處的類似于圖1的樞軸線齒輪26，樞轉頭3可以與該樞軸線齒輪一起被可旋轉地固持在頭架上。在這個實施例中，作為示例，頭架具有兩個變速器單元35，這兩個變速器單元與樞軸線齒輪26嚙合以用于將驅動軸線馬達33的驅動軸32的旋轉運動傳遞到樞軸線齒輪26，其中這兩個變速器單元35是通過共用的齒形帶30來驅動的。在本發明的實施例中，變速器單元可以被配置為(例如)互相張緊的行星齒輪(尤其是例如具有圍合行星齒輪的冷卻套)。

供給線或者說供給管34在變速器單元35與主軸馬達7之間延伸到樞轉頭3。旋轉軸線馬達33被布置在變速器單元35的避開旋轉軸線b或者說主軸馬達7的一側上。

兩個變速器單元35中的每一者具有被布置成平行于旋轉軸線馬達33的驅動軸32的相應主軸線(軸)29，其中變速器單元35的兩個主軸線29和旋轉軸線馬達33的驅動軸32被布置成彼此基本上等間距，使得與兩個變速器單元35的齒輪28和位于旋轉軸線馬達33的驅動軸32上的齒輪31嚙合的齒形帶30基本上采取對應于等邊三角形(特定地見圖7b)的形式。

旋轉軸線馬達33被布置在兩個變速器單元35的避開樞軸線b的一側上，并且被布置成容易從底部進入以進行維修和服務。旋轉軸線馬達33和主軸馬達7相對于彼此被布置在樞軸線b的相對側上。

旋轉軸線馬達33的驅動軸32被布置成平行于樞軸線b或者說平行于主軸馬達7的軸線(驅動軸8)，且旋轉軸線馬達33的驅動軸32和主軸馬達7的驅動軸8橫跨與樞軸線b一起的公共平面，其中樞軸線b被布置在這兩個驅動軸8與32之間(特定地，見圖7c，驅動軸8未示出)。

此外，在圖7b中，示出了附接到樞轉頭3的軸承元件36和半圓形開口37。此處，軸承元件36可以起將換檔變速器軸10的頭架側端部非可旋轉地保持在端側或者說軸承上。開口37允許主軸馬達7的具有圓柱齒輪9的驅動軸8(例如，懸垂式)伸入樞轉頭3中以使圓柱齒輪9與圓柱齒輪12嚙合。

根據本發明的另一個實施例，作為示例，圖8a示出可換檔變速器級在第一驅動齒輪中的橫截面圖，且作為示例，圖8b示出根據本發明的另外的實施例的可換檔變速器級在第二驅動齒輪中的橫截面圖。

與根據圖5a和圖5b的實施例形成對照，在根據圖8a和圖8b的實施例中，僅兩個圓柱齒輪12和14而非三個圓柱齒輪被布置在空心軸11上，其中第一變速器級中的圓柱齒輪12(或者說如果第一變速器級被換檔)在一側與驅動軸8的圓柱齒輪9嚙合且在另一側與中間軸15上的圓柱齒輪16嚙合。

特定地，圖8a和圖8b在橫截面圖中示出具有換檔變速器軸10和空心軸11的可換檔組件的細節。此外，圖8a和圖8b示出滑動齒輪組型變速器級(在主軸馬達的驅動軸8上的圓柱齒輪9和在空心軸11上的圓柱齒輪12)和可換檔變速器級(在空心軸11上的圓柱齒輪12和14以及與之對應的中間軸15上的圓柱齒輪16和17)以及角變速器級的錐齒輪18的細節。

在圖8a中，空心軸11處于第一位置中，使得第一驅動齒輪被換檔或者說被嚙合。因此，圓柱齒輪12和16被嚙合，而圓柱齒輪14和17自由旋轉。在圖8b中，空心軸11處于第二位置中，使得第二驅動齒輪被換檔或者說被嚙合。因此，圓柱齒輪14和17被嚙合，而圓柱齒輪16自由旋轉，其中圓柱齒輪12分別在兩個變速器級中與圓柱齒輪9嚙合，但是是在被相互換檔的位置處(滑座)。