Werkzeugmaschine mit einer derartigen Bearbeitungseinheit BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinheit für eine Werkzeugmaschine und eine Werkzeugmaschine mit einer derartigen Bearbeitungseinheit.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gattungsgemäße aus dem Stand der Technik bekannte Bearbeitungseinheiten umfassen zumeist einen an der Werkzeugmaschine anbringbaren Kopfträger, einen an dem Kopfträger um einen Schwenkachse schwenkbar gehaltenen Schwenkkopf, eine an dem Schwenkkopf angeordnete Arbeitsspindel mit einer relativ zu der Schwenkachse geneigten Spindelachse, einen in dem Kopfträger angeordneten Spindelmotor, der eine koaxial zu der Schwenkachse angeordnete Antriebswelle aufweist, und ein Antriebsgetriebe zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle des Spindelmotors auf die Arbeitsspindel, wobei das Antriebsgetriebe eine schaltbare Getriebestufe aufweist.

Beispielhaft sei hierbei auf die gattungsgemäße Bearbeitungseinheiten hingewiesen, die aus der DE 44 02 084 AI oder der DE 102 51 257 AI bekannt sind.

DE 44 02 084 AI beschreibt eine Werkzeugmaschine, insbesondere Universal-Fräs- und Bohrmaschine, die einen Schwenkfräskopf zum automatischen Umrüsten von einer Horizontal- auf eine Vertikalbearbeitung aufweist. Der Antrieb der Arbeitsspindel erfolgt durch einen Antriebsmotor über ein Antriebsgetriebe mit einer Kegelradstufe und einem Schaltgetriebe, welches im Schwenkfräskopf an der Arbeitsspindel angeordnet ist, wobei das Kegelradgetriebe der Kegelradstufe unmittelbar an der Antriebswelle des Antriebsmotors der Spindel sitzt. In der DE 102 51 257 AI wurde zur Weiterbildung der Werkzeugmaschine (Universal-Fräs- und Bohrmaschine) gemäß der DE 44 02 084 AI eine Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Werkzeugmaschine vorgeschlagen, die aufweist: einen in mehreren Koordinatenachsen verfahrbaren Kopfträger, der eine um 45 Grad nach vorne unten weisende Drehachse aufweist, einem stirnseitig am Kopfträger um die 45-Grad-Drehachse motorisch verdrehbar angeordneten Schwenkkopf, einem am Schwenkkopf fest montierten Spindelkopf mit einer Arbeitsspindel, deren Achse unter einem Winkel von 45 Grad zur 45-Grad-Drehachse verläuft, einem koaxial zur 45-Grad-Drehachse ausgerichteten Spindelmotor und einem im Schwenkkopf angeordneten Winkelgetriebe für den Spindelantrieb, wobei der Schwenkkopf einen zur 45-Grad- Drehachse koaxialen hohlzylindrischen Gehäuseteil aufweist, in dem der Spindelmotor befestigt ist, und der Kopfträger einen Gehäuseansatz aufweist, in welchem der Gehäuseteil des Schwenkkopfes drehbar gelagert ist.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungseinheit für eine Werkzeugmaschine bzw. eine Werkzeugmaschine mit einer derartigen Bearbeitungseinheit zu schaffen bzw. die bekannten Bearbeitungseinheiten für eine Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, dass bei hoher Steifigkeit, geringerem Platzbedarf und geringerem konstruktiven Aufwand ein optimaler Kraftfluss und eine optimale Drehmomentübertragung über ein schaltbares Getriebe auf die Arbeitsspindel gewährleistet ist, und gleichzeitig die Bauteile der Bearbeitungseinheit für Wartung und Pflege leicht zugänglich angeordnet sind und eine flexible und zuverlässige Zuführungsleitung zum Schwenkkopf bzw. zur Spindel ermöglicht ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungseinheit für eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 bzw. eine Werkzeugmaschine mit einer derartigen Bearbeitungseinheit vorgeschlagen. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Bearbeitungseinheit für eine Werkzeugmaschine vorgeschlagen, umfassend: einen an der Werkzeugmaschine anbringbaren Kopfträger, einen an dem Kopfträger um einen Schwenkachse schwenkbar gehaltenen Schwenkkopf, eine an dem Schwenkkopf angeordnete Arbeitsspindel mit einer relativ zu der Schwenkachse geneigten Spindelachse, einen in dem Kopfträger angeordneten Spindelmotor, der eine parallel zu der Schwenkachse angeordnete Antriebswelle aufweist, und/oder ein Antriebsgetriebe zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle des Spindelmotors auf eine Antriebswelle der Arbeitsspindel, wobei das Antriebsgetriebe eine schaltbare Getriebestufe aufweist, insbesondere um unterschiedliche Übersetzungen im Spindelantrieb gemäß zwei oder mehr Antriebsgängen bereitzustellen.

Die Bearbeitungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkkopf eine Schaltgetriebeachse aufweist, die koaxial mit der Schwenkachse des Schwenkkopfs ausgerichtet ist, wobei die schaltbare Getriebestufe eine auf der Schaltgetriebeachse des Schwenkkopfs verschiebbar gelagerte Hohlwelle aufweist.

Hierbei ergibt sich eine besonders effiziente platzsparende, steife und für verschiedene Drehmomente bei optimaler Drehmomentübertragung auslegbare Anordnung, bei der nicht die Antriebswelle des Spindelmotors koaxial mit der Schwenkachse des Schwenkkopfs ausgerichtet wird, sondern eine Schaltgetriebeachse des Antriebsgetriebes im Schwenkkopf koaxial mit der Schwenkachse des Schwenkkopfs ausgerichtet wird, auf der zum Bereitstellen einer Schaltmöglichkeit des Antriebsgetriebes eine auf der Schaltgetriebeachse verschiebbare bzw. verfahrbare Hohlwelle der schaltbaren Getriebestufe gelagert wird. Dies ermöglicht es nicht nur vorteilhaft eine präzise und kompakt ausgestaltete

Schaltmöglichkeit des Antriebsgetriebes des Spindelantriebs mit unterschiedlichen Übersetzungen bereitzustellen, sondern ermöglicht es zudem vorteilhaft, den Spindelmotor im Inneren des Kopfträgers versetzt zur Schwenkachse anzuordnen, wodurch im Inneren des Kopfträgers Anordnungen der Bauteile ermöglicht werden, bei denen sowohl der Antriebsmotor der drehbar gesteuerten Schwenkachse als auch der Spindelmotor sowie die Getriebeteile des Antriebs der drehbar gesteuerten Schwenkachse im Inneren des Kopfträgers für Wartung und Pflege einfach zugänglich angeordnet werden können.

Weiterhin ist es effizient und platzsparend möglich, Zuführungsleitungen bzw. Zuführungsrohre (z.B. für Energiezuführungen bzw. zudem Hydraulik- und/oder Pneumatikzuführungen als auch Kühlmittelzuführungen) zu dem Schwenkkopf, die z.B. in der Bearbeitungseinheit der DE 102 51 257 AI noch außenseitig, d.h. beschädigungs- bzw. verschleißanfällig außerhalb des Kopfträgergehäuses angeordnet werden mussten, nunmehr optimal innerhalb des Kopfträgergehäuses anzuordnen, wodurch die Zuführungsleitungen besser vor Beschädigungen und Verschleiß geschützt werden können. Insbesondere aufgrund des ermöglichten Versatzes des Spindelmotors relativ zur

Schwenkachse können die Zuführungsleitungen im Inneren des Kopfträgergehäuses näher an der Schwenkachse zu dem Schwenkkopf geführt werden, so dass die Berücksichtigung des Einflusses der Verschwenkbarkeit auf die Führungen vereinfacht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die schaltbare Getriebestufe vorzugsweise dazu eingerichtet, das Antriebsgetriebe zwischen einem ersten Antriebsgang und einem zweiten Antriebsgang zu schalten, insbesondere bei unterschiedlichen Übersetzungen, vorzugsweise indem die verschiebbar gelagerte Hohlwelle auf der Schaltgetriebeachse parallel zur Schwenkachse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschoben wird.

Vorzugsweise ist hierbei der erste Antriebsgang eingenommen, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle die erste Position einnimmt, und der zweite Antriebsgang ist vorzugsweise eingenommen, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle die zweite Position einnimmt. In weiteren Ausführungsformen ist es möglich weitere Zwischenpositionen einzuführen, so dass drei oder mehr Gänge verfügbar werden. In einer besonders bevorzugten und zweckmäßigen Ausführungsform weist die Schaltgetriebeachse einen ersten Achsabschnitt, einen zweiten Achsabschnitt und einen zwischen dem ersten Achsabschnitt und dem zweiten Achsabschnitt angeordneten Kolbenabschnitt auf, wobei der Kolbenabschnitt vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweist als der erste Achsabschnitt und der zweite Achsabschnitt. Vorzugsweise weist die schaltbare Getriebestufe weiterhin einen in der Hohlwelle angeordneten Zylindermantel auf, in dem der Kolbenabschnitt vorzugsweise verschiebbar dichtend gelagert ist.

Bei einer derartigen Anordnung kann eine kompakte und zuverlässige pneumatische und/oder hydraulische Schaltungssteuerung ermöglicht werden, bei der der pneumatisch bzw. hydraulisch verschiebbare Kolben bzw. Kolbenabschnitt in einem Zylindermantel kompakt, zuverlässig und einfach im Innern der schaltbaren Baueinheit mit Hohlwelle und Schaltgetriebeachse integriert sein kann und keine zusätzlichen, platzraubenden Pneumatik- und/oder Hydraulikzylinder erforderlich sind.

Hierbei ist mit„verschiebbar dichtend" insbesondere gemeint, dass der Zylindermantel und der Kolbenabschnitt relativ zueinander verschiebbar sind, jedoch derart, dass zwischen dem Kolbenabschnitt und dem Zylindermantel dennoch eine pneumatische und/oder hydraulische Dichtung vorliegt bzw. bei Verschieben aufrechterhalten wird. Diese Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil, dass das Verschieben des Zylindermantels relativ zu dem Kolbenabschnitt zum Schalten der schaltbaren Getriebestufe auf einfache Weise pneumatisch bzw. hydraulisch erfolgen kann, indem pneumatisch und/oder hydraulisch Druckunterschiede auf den beiden Seiten des Kolbenabschnitts erzeugt werden.

Insbesondere zur weiteren optimierten Abdichtung und auch zur Stützung bzw. Lagerung der Hohlwelle mittels einer einfachen und kompakten Ausführung wird eine weitere bevorzugte Ausgestaltung vorgeschlagen, in der vorzugsweise ein erster Dichtkopf an einem ersten Ende des Zylindermantels befestigt ist und auf dem ersten Achsabschnitt der Schaltgetriebeachse vorzugsweise verschiebbar dichtend gelagert ist, und/oder vorzugsweise ein zweiter Dichtkopf an einem zweiten Ende des Zylindermantels befestigt ist und auf dem zweiten Achsabschnitt der Schaltgetriebeachse vorzugsweise verschiebbar dichtend gelagert ist. Bevorzugt kann hierbei die Hohlwelle auf dem ersten Dichtkopf und/oder auf dem zweiten Dichtkopf drehbar gelagert sein. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der erste Achsabschnitt vorzugsweise einen axial verlaufenden ersten Kanal und der zweite Achsabschnitt vorzugsweise einen axial verlaufenden zweiten Kanal auf, wobei erste Kanalöffnungen des ersten Achsabschnitts vorzugsweise den ersten Kanal mit einem Zwischenraum zwischen dem Zylindermantel, dem Kolbenabschnitt, dem ersten Achsabschnitt und/oder dem ersten Dichtkopf verbinden, und/oder zweite Kanalöffnungen des zweiten Achsabschnitts vorzugsweise den zweiten Kanal mit einem Zwischenraum zwischen dem Zylindermantel, dem Kolbenabschnitt, dem zweiten Achsabschnitt und/oder dem zweiten Dichtkopf verbinden. Vorzugsweise ist die schaltbare Getriebestufe hierbei insbesondere dazu eingerichtet, durch hydraulisch und/oder pneumatisch erzeugte Druckdifferenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal bzw. dadurch erzeugte Druckdifferenzen zwischen den beiden Zwischenräumen geschalten zu werden.

In einer weiteren zweckmäßigen und bevorzugten Ausführung weist das Antriebsgetriebe vorzugsweise eine Schieberadsatz-Getriebestufe mit einem zwei Stirnräder umfassenden Schieberadsatz auf, wobei ein erstes Stirnrad des Schieberadsatzes vorzugsweise drehfest auf der Antriebswelle des Spindelmotors angeordnet ist und ein in das erste Stirnrad eingreifendes zweites Stirnrad des Schieberadsatzes vorzugsweise drehfest auf der verschiebbar gelagerten Hohlwelle angeordnet ist.

In einer weiteren zweckmäßigen und bevorzugten Ausführung weist die schaltbare Getriebestufe vorzugsweise ein erstes Stirnradpaar für einen ersten Getriebegang und/oder ein zweites Stirnradpaar für einen zweiten Getriebegang auf, insbesondere bei unterschiedlicher Übersetzung. Das erste Stirnradpaar weist vorzugsweise ein drittes Stirnrad auf, das vorzugsweise drehfest auf der verschiebbar gelagerten Hohlwelle angeordnet ist, und/oder das zweite Stirnradpaar umfasst vorzugsweise ein viertes Stirnrad, das vorzugsweise drehfest auf der verschiebbar gelagerten Hohlwelle angeordnet ist. Alternativ kann das erste Stirnradpaar beispielsweise das zweite Stirnrad umfassen, und das zweite Stirnradpaar ein viertes Stirnrad umfassen, das drehfest auf der verschiebbar gelagerten Hohlwelle angeordnet ist.

In einer weiteren zweckmäßigen und bevorzugten Ausführung greifen die Stirnräder des ersten Stirnradpaars vorzugsweise dann ineinander, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle die erste Position einnimmt, und die Stirnräder des zweiten Stirnradpaars greifen vorzugsweise dann ineinander, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle die zweite Position einnimmt. In einer weiteren zweckmäßigen und bevorzugten Ausführung weist der Schwenkkopf vorzugsweise eine Zwischenwelle auf, die vorzugsweise parallel mit der Schwenkachse des Schwenkkopfs ausgerichtet ist. Vorzugsweise weist das Antriebsgetriebe eine Kegelrad- Getriebestufe auf, wobei ein erstes Kegelrad der Kegelrad-Getriebestufe vorzugsweise drehfest auf der Zwischenwelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist ein zweites Kegelrad der Kegelrad-Getriebestufe zum Antreiben der Arbeitsspindel vorzugsweise drehfest auf der Antriebswelle der Arbeitsspindel angeordnet. Vorzugsweise umfasst das erste Stirnradpaar ein fünftes Stirnrad, das vorzugsweise drehfest auf der Zwischenwelle angeordnet ist, und/oder das zweite Stirnradpaar umfasst vorzugsweise ein sechstes Stirnrad, das vorzugsweise drehfest auf der Zwischenwelle angeordnet ist. In einer weiteren zweckmäßigen und bevorzugten Ausführung weist der Schwenkkopf ein Schwenkachsen-Zahnrad auf, das vorzugsweise koaxial mit der Schwenkachse angeordnet ist, und die Bearbeitungseinheit weist vorzugsweise einen an dem Kopfträger angeordneten Drehachsmotor und/oder eine oder mehrere vorzugsweise mit dem Schwenkachsen-Zahnrad in Eingriff stehende Getriebeeinheiten zum Übertragen der Drehbewegung einer Antriebswelle des Drehachsmotors auf das Schwenkachsen-Zahnrad auf, wobei die eine oder mehreren Getriebeeinheiten vorzugsweise über einen gemeinsamen Zahnriemen angetrieben werden, der sich vorzugsweise mit einem Zahnrad auf der Antriebswelle des Drehachsmotors in Eingriff befindet.

Vorzugsweise weist die Bearbeitungseinheit insbesondere zwei mit dem Schwenkachsen- Zahnrad in Eingriff stehende Getriebeeinheiten zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle des Drehachsmotors auf das Schwenkachsen-Zahnrad auf, wobei die beiden Getriebeeinheiten vorzugsweise über den gemeinsamen Zahnriemen angetrieben werden, wobei jede der beiden Getriebeeinheiten vorzugsweise eine jeweilige Hauptachse aufweist, die vorzugsweise parallel zu der Antriebswelle des Drehachsmotors angeordnet ist, wobei die beiden Hauptachsen und die Antriebswelle des Drehachsmotors vorzugsweise im Wesentlichen gleichbeabstandet zueinander angeordnet sind, vorzugsweise derart, dass der Zahnriemen im Wesentlichen eine einem gleichseitigen Dreieck entsprechende Form annimmt.

Vorzugsweise ist der Drehachsmotor auf der der Schwenkachse abgewandten Seite der einen oder mehreren Getriebeeinheiten angeordnet, und/oder vorzugsweise sind der Drehachsmotor und der Spindelmotor relativ zueinander vorzugsweise auf gegenüber-liegenden Seiten der Schwenkachse angeordnet.

Vorzugsweise ist die Antriebswelle des Drehachsmotors parallel zu der Schwenkachse angeordnet, und vorzugsweise spannen die Antriebswelle des Drehachsmotors und die Antriebswelle des Spindelmotors vorzugsweise mit der Schwenkachse eine gemeinsame Ebene auf, und vorzugsweise ist die Schwenkachse zwischen den beiden Antriebswellen angeordnet.

Vorzugsweise weist der Kopfträger ein Kopfträgergehäuse und ein vorzugsweise im Inneren des Kopfträgergehäuses zu dem Schwenkkopf verlaufendes Zuführungsrohr bzw. Zuführungsleitung auf. Hierbei ist das Zuführungsrohr bzw. die Zuführungsleitung vorzugsweise zwischen dem Spindelmotor und dem Drehachsmotor angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Werkzeugmaschine mit einer

Bearbeitungseinheit gemäß einer der vorstehenden Ausführungen vorgeschlagen, wobei die Bearbeitungseinheit vorzugsweise in zumindest einer Koordinatenachse bzw. sogar zwei oder drei Koordinatenachsen verfahrbar an der Werkzeugmaschine angebracht. KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine schematische Darstellung eines Spindelantriebs einer Bearbeitungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung eines Spindelantriebs einer Bearbeitungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 in einem- ersten Antriebsgang mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung und Fig. 3B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 in einem zweiten Antriebsgang mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung, Fig. 4A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 mit der Arbeitsspindel in vertikaler Stellung und Fig. 4B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung,

Fig. 5A zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Antriebsgang und Fig. 5B zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem zweiten Antriebsgang,

Fig. 6 zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung eines Details der schaltbaren Getriebestufe Figs. 5A und 5B,

Fig. 7A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung einer Anordnung der Antriebsmotoren eines Kopfträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 7B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung eines Drehachsantriebs eines Kopfträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 7C zeigt beispielhaft eine Seitenansicht des Drehachsantriebs gemäß Fig. 7B, und

Fig. 8A zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Antriebsgang und Fig. 8B zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem zweiten Antriebsgang.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beispielhaften Figuren detailliert beschrieben. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind im Ganzen oder teilweise kombinierbar und vorliegende Erfindung ist in keinster Weise auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. In den Zeichnungen werden gleiche bzw. ähnliche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine schematische Darstellung eines Spindelantriebs einer Bearbeitungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bearbeitungseinheit umfasst einen an der Werkzeugmaschine 1, insbesondere an der

Stirnseite la eines Maschinenständers der Werkzeugmaschine 1 angebrachten Kopfträger 2 mit einem Kopfträgergehäuse 4, einen an dem Kopfträger 2 um eine Schwenkachse B schwenkbar gehaltenen Schwenkkopf 3 mit einem Schwenkkopfgehäuse 5, und eine an dem Schwenkkopf 3 angeordnete Arbeitsspindel 6 mit einer relativ zu der Schwenkachse B geneigten Spindelachse S, insbesondere beispielhaft um 45 Grad geneigt (Winkel ).

Die Schwenkachse B selbst ist relativ zur Vertikalen bzw. relativ zu der Stirnseite la des Maschinenständers der Werkzeugmaschine 1 beispielhaft um 45 Grad nach vorne unten geneigt. Aufgrund der Neigung der Spindelachse S zu der Schwenkachse B kann die Spindelachse S der Spindel 6 horizontal ausgerichtet sein, wie in Fig. 1 dargestellt. Weiterhin kann die Spindelachse S durch Verschwenken des Schwenkkopfs 3 um die Schwenkachse B verschwenkt werden, und bei einem Verschwenken des Schwenkkopfs 3 um die Schwenkachse B um 180 Grad kann die Spindel 6 mit ihrer Spindelachse S für Vertikalbearbeitung vertikal ausgerichtet werden.

Der Kopfträger 2 umfasst im Inneren des Kopfträgergehäuses 4 einen in dem Kopfträger 2 angeordneten Spindelmotor 7 (bzw. Spindelantrieb), der eine parallel zu der Schwenkachse B angeordnete Antriebswelle 8 aufweist, die beispielhaft fliegend gelagert ist (d.h. die Antriebswelle 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel schwenkkopfseitig beispielhaft nicht gelagert, sondern beispielhaft nur kopfträgerseitig), und die von dem Kopfträger 4 in den Schwenkkopf 3 hineinragt. Relativ zu der Schwenkachse B ist die Rotationsachse der Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 parallel angeordnet, jedoch beispielhaft nicht koaxial sondern versetzt. Die Arbeitsspindel 6 weist zudem eine in dem Schwenkkopf 3 drehbar gelagerte

Antriebswelle 19 auf, die beispielhaft koaxial mit der Spindelachse S ausgerichtet ist, in weiteren Ausführungen der Erfindung jedoch auch parallel versetzt zur Spindelachse S ausgerichtet sein kann.

Weiterhin beherbergt der Innenraum des Schwenkkopfgehäuses 5 ein Antriebsgetriebe zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 auf die Antriebswelle 19 der Arbeitsspindel 6.

Das Antriebsgetriebe weist eine Schaltgetriebeachse 10 auf, die koaxial mit der Schwenkachse B des Schwenkkopfs 3 ausgerichtet ist, und auf der eine Hohlwelle 11 einer schaltbaren Getriebestufe zum Schalten des Antriebsgetriebes axial verschiebbar als auch um die Schaltgetriebeachse 10 drehbar gelagert ist.

An dem in den Schwenkkopf 3 hineinragenden Ende der Antriebswelle 8 ist ein längliches Stirnrad 9 drehfest und ortsfest angeordnet zur Bildung eines Verschiebesitzes für das Stirnrad 12, das auf der Hohlwelle 11 des Antriebsgetriebes drehfest und ortsfest angeordnet ist.

Auf der Hohlwelle 11 sind die drei Stirnräder 12, 13 und 14 drehfest und ortsfest angeordnet, wobei das Stirnrad 12 in das auf der Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 drehfest und ortsfest angeordnete Stirnrad 9 kämmend eingreift.

Das Stirnradpaar der Stirnräder 9 und 12 bildet hierbei eine Schieberadsatz-Getriebestufe mit Verschiebesitz, wobei das auf der Hohlwelle 11 angeordnete Stirnrad 12 in das auf der Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 drehfest und ortsfest angeordnete Stirnrad 9 im Eingriff verbleibt, wenn die Hohlwelle 11 in Fig. 1 axial in Richtung der Schaltgetriebeachse 10 verschoben wird (insbesondere in Fig. 1 beispielhaft nach rechts oben).

Das Antriebsgetriebe im Schwenkkopf 3 weist weiterhin eine drehbar gelagerte Zwischenwelle 15 auf, die parallel mit der Schwenkachse B des Schwenkkopfs ausgerichtet ist, jedoch nicht koaxial sondern parallel versetzt. Auf der Zwischenwelle 15 sind die Stirnräder 16 und 17 sowie ein Kegelrad 18 drehfest und ortsfest angeordnet.

Das Kegelrad 18 der Zwischenwelle 15 greift in ein drehfest und ortsfest auf der Antriebswelle 19 der Spindel 6 angeordnetes Kegelrad 20 ein, wobei die Kegelräder 18 und 20 eine Winkelgetriebestufe bilden, die die Antriebsrotation bei einem Winkel von 45 Grad überträgt und so den Winkel α = 45 Grad zwischen der Spindelachse S und der Drehachse B ausgleicht.

Die schaltbare Getriebestufe an der Schaltgetriebeachse 10 mit der axial verschiebbar gelagerten Hohlwelle ist dazu eingerichtet, das Antriebsgetriebe des Schwenkkopfs 3 zwischen einem ersten Antriebsgang und einem zweiten Antriebsgang mit unterschiedlichen Übersetzungen zu schalten, indem die axial verschiebbar gelagerte Hohlwelle 11 auf der Schaltgetriebeachse 10 parallel zur Schwenkachse B zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschoben wird.

Der erste Antriebsgang ist eingenommen bzw. geschaltet, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle 11 die erste Position einnimmt, und der zweite Antriebsgang ist eingenommen bzw. geschaltet, wenn die verschiebbar gelagerte Hohlwelle 11 die zweite Position einnimmt.

Hierbei zeigt Fig. 1 beispielhaft die Hohlwelle 11 in der ersten Position, in der das Stirnrad 13 auf der Hohlwelle 11 mit dem Stirnrad 16 auf der Zwischenwelle 15 im Eingriff ist und der erste Antriebsgang eingenommen ist. Im ersten Antriebsgang überträgt sich die antreibende Drehbewegung der antreibenden Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 derart, dass die aufgrund der Drehbewegung der antreibenden Antriebswelle 8 erzeugte Rotation des Stirn rads 9 über den Eingriff mit dem auf der Hohlwelle 11 sitzenden Stirnrad 12 eine Rotation des Stirnrads 12 und somit eine Rotation der Hohlwelle 11 um die Schaltgetriebeachse 10 bewirkt.

Das Stirnrad 14 befindet sich in der ersten Position der Hohlwelle 11 gemäß Fig. 1 mit keinem anderen Zahnrad in Eingriff und dreht genau wie das Stirnrad 17 frei und ohne Eingriff in ein jeweiliges Gegenrad, und das sich mit der Hohlwelle ebenfalls drehende Stirnrad 13, das in der ersten Position der Hohlwelle 11 gemäß Fig. 1 mit dem auf der Zwischenwelle 15 sitzenden Stirnrad 16 in Eingriff steht, überträgt die Rotation bzw. das Drehmoment der Hohlwelle 10 auf die Zwischenwelle 15.

Die Rotation bzw. das Drehmoment der Zwischenwelle 15 wird über das auf der Zwischenwelle sitzende Kegelrad 18 und das damit in Eingriff stehende, auf der Spindelantriebswelle 19 sitzende Kegelrad 20 auf die Spindelantriebswelle 19 übertragen und treibt die Spindel 6 an.

Im ersten Antriebsgang wird das Drehmoment des Spindelmotors 7 gemäß diesem Ausführungsbeispiel folglich über die Antriebswelle 8 mittels der Verschiebesatz-Getriebestufe der Stirnräder 9 und 12 auf die Hohlwelle 11, über die sich in der ersten Position befindenden Hohlwelle 11 mittels der in dem ersten Antriebsgang geschalteten Schaltgetriebestufe der ineinander eingreifenden Stirnräder 13 und 16 auf die Zwischenwelle 15 und schließlich über die Zwischenwelle 15 mittels der Winkelgetriebestufe der Kegelräder 18 und 20 auf die Spindelantriebsachse 19 übertragen.

Um in den zweiten Antriebsgang zu schalten, kann die Hohlwelle 11 auf der Schaltgetriebeachse 10 axial verschoben werden, insbesondere in dem Beispiel gemäß Fig. 1 hin zum Kopfträger 2, derart, dass der Eingriff der Stirnräder 13 und 16 gelöst wird und die Stirnräder 17 und 14 in Eingriff gebracht werden.

Nach Verschieben der Hohlwelle 11 in die zweite Position des zweiten Antriebsgangs stehen die Stirnräder 13 und 16 in Eingriff und die Stirnräder 13 und 16 drehen frei und ohne Eingriff in ein jeweiliges Gegenrad. Außerdem verbleiben die Stirnräder 9 und 12 des Verschiebesatzes auch in der zweiten Position der Hohlwelle 11 in Eingriff miteinander.

Im zweiten Antriebsgang überträgt sich die antreibende Drehbewegung der antreibenden Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 derart, dass die aufgrund der Drehbewegung der antreibenden Antriebswelle 8 erzeugte Rotation des Stirnrads 9 über den Eingriff mit dem auf der Hohlwelle 11 sitzenden Stirnrad 12 eine Rotation des Stirnrads 12 und somit eine Rotation der Hohlwelle 11 um die Schaltgetriebeachse 10 bewirkt.

Das Stirnrad 13 befindet sich in der zweiten Position der Hohlwelle 11 mit keinem anderen Zahnrad in Eingriff und dreht frei, und das sich mit der Hohlwelle 11 ebenfalls drehende Stirnrad 14, das in der zweiten Position der Hohlwelle 11 mit dem auf der Zwischenwelle 15 sitzenden Stirnrad 17 in Eingriff steht, überträgt die Rotation bzw. das Drehmoment der Hohlwelle 10 auf die Zwischenwelle 15.

Die Rotation bzw. das Drehmoment der Zwischenwelle 15 wird über das auf der Zwischenwelle sitzende Kegelrad 18 und das damit in Eingriff stehende, auf der Spindelantriebswelle 19 sitzende Kegelrad 20 auf die Spindelantriebswelle 19 übertragen und treibt die Spindel 6 an.

Im zweiten Antriebsgang wird das Drehmoment des Spindelmotors 7 gemäß dieses Ausführungsbeispiels folglich über die Antriebswelle 8 mittels der Verschiebesatz-Getriebestufe der Stirnräder 9 und 12 auf die Hohlwelle 11, über die sich in der zweiten Position befindenden Hohlwelle 11 mittels der in dem zweiten Antriebsgang geschalteten Schaltgetriebestufe der ineinander eingreifenden Stirnräder 14 und 17 auf die Zwischenwelle 15 und schließlich über die Zwischenwelle 15 mittels der Winkelgetriebestufe der Kegelräder 18 und 20 auf die Spindelantriebsachse 19 übertragen.

Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung eines Spindelantriebs einer Bearbeitungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Insbesondere zeigt Fig. 2 beispielhaft eine konstruktive Ausgestaltung des Antriebs gemäß Fig. 1. Die Arbeitsspindel 6 ist horizontal ausgerichtet, wobei der Winkel zwischen der Spindelachse S der Arbeitsspindel 6 und der Drehachse B α = 45 Grad ist. Fig. 2 zeigt das Getriebe in der Stellung des ersten Antriebsgangs in dem die auf der Schaltgetriebeachse 10 axial verschiebbar gelagerte Hohlwelle 11 sich in der ersten Position befindet, bei der das auf der Hohlwelle 11 sitzende Stirnrad 13 mit dem auf der Zwischenwelle 15 sitzenden Stirnrad 16 in Eingriff ist, und die Stirnräder 14 und 17 jeweils frei drehen.

Analog zu Fig. 1 wird das Drehmoment des Spindelmotors 7 gemäß dieses Ausführungsbeispiels der Fig. 2 über die Antriebswelle des Spindelmotors 7 mittels der Verschiebesatz-Getriebestufe der Stirnräder 9 und 12 auf die Hohlwelle 11, über die sich in der ersten Position befindenden Hohlwelle 11 mittels der in dem ersten Antriebsgang geschalteten Schaltgetriebestufe der ineinander eingreifenden Stirnräder 13 und 16 auf die Zwischenwelle 15 und schließlich über die Zwischenwelle 15 mittels der Winkelgetriebestufe der Kegelräder 18 und 20 auf die Spindelantriebsachse der Spindel 6 übertragen. Fig. 3A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 in einem ersten Antriebsgang mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung und Fig. 3B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 in einem zweiten Antriebsgang mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung. Fig. 3A entspricht hierbei im Wesentlichen der Fig. 2 und Fig. 3A entspricht einer Stellung, in der die Hohlwelle 11 aus der ersten Position gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3A axial in Bezug auf die Schaltgetriebeachse 10 in die zweite Position verfahren bzw. verschoben wurde.

In Fig. 3B drehen die Stirnräder 13 und 16, die in der ersten Position gemäß Fig. 3A noch in Eingriff standen, in der zweiten Position der Hohlwelle 11 frei, und andererseits stehen die zuvor in Fig. 3A frei drehenden Stirnräder 14 und 17 in der zweiten Position der Hohlwelle gemäß Fig. 3B nun in Eingriff miteinander.

Hierbei wird in der Stellung gemäß Fig. 3B das Drehmoment des Spindelmotors 7 gemäß dieses über die Antriebswelle des Spindelmotors 7 mittels der Verschiebesatz-Getriebestufe der Stirnräder 9 und 12 auf die Hohlwelle 11, über die sich in der zweiten Position befindenden Hohlwelle 11 mittels der in dem zweiten Antriebsgang geschalteten Schaltgetriebestufe der ineinander eingreifenden Stirnräder 14 und 17 auf die Zwischenwelle 15 und schließlich über die Zwischenwelle 15 mittels der Winkelgetriebestufe der Kegelräder 18 und 20 auf die Spindelantriebsachse der Spindel 6 übertragen.

Fig. 4A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 mit der Arbeitsspindel in vertikaler Stellung und Fig. 4B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung des Spindelantriebs gemäß Fig. 2 mit der Arbeitsspindel in horizontaler Stellung. Fig. 4B entspricht hierbei im Wesentlichen der Stellung der Figs. 2 und 3A, d.h. beispielhaft ist der Antrieb in der in dem ersten Antriebsgang geschalteten Stellung gezeigt.

In Fig. 4A ist der Schwenkkopf 3 gegenüber der Stellung in Fig. 4B um 180 Grad um die Schwenkachse B verschwenkt, derart, dass die Spindelachse S der Arbeitsspindel 6 aus der horizontalen Stellung in die vertikale Stellung verschwenkt ist. Weiterhin wird in der Stellung gemäß Fig. 4A das Drehmoment des Spindelmotors 7 gemäß dieses über die Antriebswelle des Spindelmotors 7 mittels der Verschiebesatz-Getriebestufe der Stirnräder 9 und 12 auf die Hohlwelle 11, über die sich in der zweiten Position befindenden Hohlwelle 11 mittels der in dem zweiten Antriebsgang geschalteten Schaltgetriebestufe der ineinander eingreifenden Stirnräder 14 und 17 auf die Zwischenwelle 15 und schließlich über die Zwischenwelle 15 mittels der Winkelgetriebestufe der Kegelräder 18 und 20 auf die Spindelantriebsachse der Spindel 6 übertragen.

Da die Spindel 6 mit Spindelantriebswelle 19, die Zwischenwelle 15 sowie die Hohlwelle 11 auf der Schaltgetriebeachse 10 in dem Schwenkkopf 3 gelagert sind, rotieren diese Bauelemente bei Verschwenken des Schwenkkopfs 3 mit dem Schwenkkopf 3 mit und verändern ihre Position relative zueinander nicht. Das heißt insbesondere, dass die relativen Positionen der Spindel 6 mit Spindelantriebswelle 19, der Zwischenwelle 15 sowie der Hohlwelle 11 auf der Schaltgetriebeachse 10 und aller auf diesen sitzenden Zahnräder zueinander in den Figs. 4A und 4B identisch sind. Nur die relative Position der Antriebsachse 8 des Spindelmotors 7 und des auf der Antriebsachse 8 sitzenden Stirnrads 9 in Bezug auf die restlichen Elemente des Antriebsgetriebes verändert sich zwischen Fig. 4A und Fig. 4B, wenn die Antriebsachse 8 des Spindelmotors 7 und das auf der Antriebsachse 8 sitzende Stirnrad 9 um die Schwenkachse B um 180 Grad relativ zu und um die Hohlwelle 11 und das Stirnrad 12 herum rotieren.

Fig. 5A zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Antriebsgang und Fig. 5B zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem zweiten Antriebsgang.

Insbesondere zeigen die Figs. 5A und 5B ein Detail der schaltbaren Baugruppe mit der Schaltgetriebeachse 10 und der Hohlwelle 11 in einer Schnittdarstellung. Weiterhin zeigen die Figs. 5A und 5B Details der Verschiebesatz-Getriebestufe (Stirnrad 9 auf der Antriebswelle 8 des Spindelmotors und Stirnrad 12 auf der Hohlwelle 11) und der schaltbaren Getriebestufe (Stirnräder 13 und 14 auf der Hohlwelle 11 und dazu entsprechende Stirnräder 16 und 17 auf der Zwischenwelle 15) sowie das Kegelrad 18 der Winkelgetriebestufe.

In Fig. 5A befindet sich die Hohlwelle 11 in der ersten Position, so dass der erste Antriebsgang geschaltet bzw. eingenommen ist. Dementsprechend befinden sich die Stirnräder 13 und 16 im Eingriff und die Stirnräder 14 und 17 drehen frei. In Fig. 5B befindet sich die Hohlwelle 11 in der zweiten Position, so dass der zweite Antriebsgang geschaltet bzw. eingenommen ist. Dementsprechend befinden sich die Stirnräder 14 und 17 im Eingriff und die Stirnräder 13 und 16 drehen frei. Beispielhaft weist die Schaltgetriebeachse 10 einen ersten Achsabschnitt 10a, einen zweiten

Achsabschnitt 10c und einen zwischen dem ersten Achsabschnitt 10a und dem zweiten Achsabschnitt 10c angeordneten Kolbenabschnitt 10b auf, wobei der Kolbenabschnitt 10b einen größeren Durchmesser aufweist als der erste Achsabschnitt 10a und der zweite Achsabschnitt 10c. Der Kolbenabschnitt 10c ist innerhalb eines Zylindermantels 21 der schaltbaren Getriebestufe verschiebbar gelagert, insbesondere dichtend verschiebbar.

Ein erster Dichtkopf 22a ist an einem ersten Ende des Zylindermantels 21 befestigt, z.B. verschraubt oder eingepresst, und der erste Dichtkopf 22a ist auf dem ersten Achsabschnitt 10a der Schaltgetriebeachse 10 verschiebbar dichtend gelagert, und ein zweiter Dichtkopf 22b ist an einem zweiten Ende des Zylindermantels 21 befestigt, z.B. verschraubt oder eingepresst, und der zweite Dichtkopf 22b ist auf dem zweiten Achsabschnitt 10c der Schaltgetriebeachse 10 verschiebbar dichtend gelagert. Somit kann die Baueinheit des Zylindermantels 21 und der Dichtköpfe 22a und 22b als Einheit auf der Schaltgetriebeachse 10 sitzend axial verschoben werden, wobei die Seitenflächen zwischen den Dichtköpfen 22a und 22b und den Achsabschnitten 10a und 10c abgedichtet sind bzw. die Seitenflächen zwischen dem Kolbenabschnitt 10b und dem Zylindermantel 21 abgedichtet sind.

Der erste Achsabschnitt 10a weist einen axial verlaufenden ersten Kanal 23a und erste kolbenseitige Kanalöffnungen 24a auf und der zweite Achsabschnitt 10c weist einen axial verlaufenden zweiten Kanal 23b und zweite kolbenseitige Kanalöffnungen 24b auf. Die ersten Kanalöffnungen 24a des ersten Achsabschnitts 10a verbinden den ersten Kanal 23a kolbenseitig mit einem Zwischenraum 25a zwischen dem Zylindermantel 21, dem Kolbenabschnitt 10b, dem ersten Achsabschnitt 10a und dem ersten Dichtkopf 22a, und die zweiten Kanalöffnungen 24b des zweiten Achsabschnitts 10c verbinden den zweiten Kanal 23b mit einem Zwischenraum 25b zwischen dem Zylindermantel 21, dem Kolbenabschnitt 10b, dem zweiten Achsabschnitt 10c und dem zweiten Dichtkopf 22b. Fig. 6 zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung eines Details der schaltbaren Getriebestufe

Figs. 5A und 5B, und zeigt in größerem Detail die Anordnung der Baugruppe umfassend den Zylindermantel 21, die Schaltgetriebeachse 10 mit dem Kolbenabschnitt 10b und den die Kanäle 23a und 23b und die Kanalöffnungen 24a und 24b aufweisenden Achsabschnitten 10a und 10c.

Die Hohlwelle 11 ist auf dem ersten Dichtkopf 22a und auf dem zweiten Dichtkopf 22b drehbar und ortsfest gelagert (beispielhaft mit zwei Kugellagerungen am ersten Dichtkopf 22a und einer Rollenlagerung am zweiten Dichtkopf 22b). Folglich ist die auf den Dichtköpfen sitzende Hohlwelle 11 um die Dichtköpfe 22a und 22b und um den Zylindermantel 21 drehbar gelagert und ist weiterhin zusammen mit den auf der Schaltgetriebeachse 10 sitzenden Dichtköpfen 22a und 22b und dem auf dem Kolbenabschnitt 10b der Schaltgetriebeachse 10 sitzenden Zylindermantel 21 als Einheit axial verschiebbar auf der Schaltgetriebeachse 10 gelagert. Die Dichtköpfe 22a und 22b dienen somit beispielhaft als pneumatische bzw. hydraulische Abdichtungselemente des Zylindermantels 21 sowie als Führung und Lagersitz für die Hohlwelle 11.

Die schaltbare Getriebestufe gemäß Figs. 5A, 5B und 6 ist dazu eingerichtet, durch hydraulisch und/oder pneumatisch erzeugte Druckdifferenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal 23a und 23b geschalten zu werden. Insbesondere befindet sich die schaltbare Getriebestufe in Fig. 5A in der ersten Position, in der für den ersten Antriebsgang die Stirnräder 13 und 16 ineinander eingreifen, wenn die Hohlwelle 11 in der ersten Position liegt. In Fig. 5B (und Fig. 6) befindet sich die schaltbare Getriebestufe in der zweiten Position, in der für den zweiten Antriebsgang die Stirnräder 14 und 17 ineinander eingreifen, wenn die Hohlwelle 11 in der zweiten Position liegt. Um von der Stellung gemäß Fig. 5A (erste Position, erster Antriebsgang) in die Stellung gemäß Fig. 5B (zweite Position, zweiter Antriebsgang) geschaltet zu werden, kann pneumatischer und/oder hydraulischer Druck in den zweiten axialen Kanal 23b über eine dem Kolbenabschnitt 10b abgewandte Seite der Schaltgetriebeachse 10 eingebracht werden, der über die Kanalöffnungen 24b auf den Zwischenraum 25b einwirkt und aufgrund des aufgebrachten Drucks in Fig. 5B nach links verschoben wird, bis der Kolbenabschnitt 10b an dem ersten Dichtkopf 22b anschlägt und die Hohlwelle 11 die zweite Position gemäß Fig. 5B bzw. Fig. 6 eingenommen hat.

Um von der Stellung gemäß Fig. 5B (zweite Position, zweiter Antriebsgang) in die Stellung gemäß Fig. 5A (erste Position, erster Antriebsgang) geschaltet zu werden, kann pneumatischer und/oder hydraulischer Druck in den ersten axialen Kanal 23a über eine dem Kolbenabschnitt 10b abgewandte Seite der Schaltgetriebeachse 10 eingebracht werden, der über die Kanalöffnungen 24a auf den Zwischenraum 25a einwirkt und aufgrund des aufgebrachten Drucks in Fig. 5A nach rechts verschoben wird, bis der Kolbenabschnitt 10b an dem zweiten Dichtkopf 22a anschlägt und , die Hohlwelle 11 die erste Position gemäß Fig. 5A eingenommen hat. Nachdem im Vorstehenden hauptsächlich auf eine bevorzugte Ausgestaltung des

Spindelantriebs und des Spindelantriebsgetriebes eingegangen wurde, soll im Folgenden auf eine beispielhafte und bevorzugte Ausgestaltung des Drehachsantriebs zum Verschwenken der Drehachse B beschrieben werden. Hierbei soll zudem auf die beispielhafte Ausgestaltung gemäß Fig.

1 verwiesen werden. Wie in Fig. 1 gezeigt weist der Kopfträger 2 beispielhaft im Kopfträgergehäuse 4 eine

Drehachsmotor 33 auf. Der Schwenkkopf 3 umfasst ein an dem Übergangsabschnitt zum Kopfträger

2 angeordnetes Schwenkachsen-Zahnrad 26, das koaxial mit der Schwenkachse B angeordnet ist. Eine drehbar gelagerte Welle 29 einer Getriebeeinheit des Kopfträgers 2 weist ein Zahnrad 27 auf, das mit dem Schwenkachsen-Zahnrad 26 in Eingriff steht. Über ein weiteres auf der Welle 29 sitzendes Zahnrad 28 wird die Welle 29 angetrieben und somit über den Eingriff des Zahnrads 27 mit dem Schwenkachsen-Zahnrad 26 des Schwenkkopfs 3 das Verschwenken des Schwenkkopfs 3 um die Drehachse B relativ zu dem Kopfträger 2 angetrieben. Zum Antreiben der Welle 29 steht das Zahnrad 29 mit einem auf einer Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 sitzenden Zahnrad 31 in Verbindung, hier beispielsweise indirekt über einen Zahnriemen 30. Die Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 und die Welle 29 sind beispielhaft parallel zueinander und parallel zu der Schwenkachse B bzw. parallel zu der Antriebsachse (Antriebswelle 8) des Spindelmotors 7 ausgerichtet.

Wie in Fig. 1 gezeigt ergibt sich eine vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltung, wenn der Drehachsmotor 33 auf der der Schwenkachse B abgewandten Seite der Getriebeeinheit mit der Welle 29 und den Zahnrädern 27 und 28 angeordnet ist, da er dann von der unteren Seite gut zugänglich ist, wenn Bedarf an Wartung oder Pflege besteht.

Außerdem ergibt sich im Innenraum des Kopfträgergehäuses Platz für einen Zwischenraum in der Nähe der Schwenkachse B, in dem nahe der Schwenkachse B Zuführungsleitungen zum Schwenkkopf 2 wie z.B. Energiezuführungen, Pneumatikzuführungen und/oder Hydraulikzuführungen sowie ggf. Zuführungen für Kühlflüssigkeit. Hierfür kann beispielhaft im Inneren des Kopfträgergehäuses 4 ein zum Schwenkkörper 3 verlaufendes, bevorzugt flexibles Zuführungsrohr 34 geführt sein.

Vorzugsweise sind hierbei gemäß Fig. 1 der Drehachsmotor 33 und der Spindelmotor 7 relativ zueinander auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse B angeordnet, so dass im Mittelraum des Kopfträgergehäuses 4 ausreichend Platz für das Zuführungsrohr 34 bereitgestellt werden kann und das Zuführungsrohr 34 nahe der Drehachse B zum Schwenkkopf 3 geführt sein kann.

Fig. 7A zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung einer Anordnung der Antriebsmotoren eines Kopfträgers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 7B zeigt beispielhaft eine Perspektivdarstellung eines Drehachsantriebs eines Kopfträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung (entsprechend Fig. 7A ohne Spindelmotor 7 und ohne Zuführungsleitung 34), und Fig. 7C zeigt beispielhaft eine Seitenansicht des Drehachsantriebs gemäß Fig. 7B. An der Stirnseite des Schwenkkopfes 3, mit der der Schwenkkopf 3 drehbar an dem

Kopfträger gehalten werden kann, weist der Schwenkkopf 3 das Schwenkachsen-Zahnrad 26 analog zu Fig. 1 auf. Der Kopfträger weist in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft zwei mit dem Schwenkachsen-Zahnrad 26 in Eingriff stehende Getriebeeinheiten 35 zum Übertragen der Drehbewegung der Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 auf das Schwenkachsen-Zahnrad 26 auf, wobei die beiden Getriebeeinheiten 35 über den gemeinsamen Zahnriemen 30 angetrieben werden. Die Getriebeeinheiten können in Ausführungsbeispielen der Erfindung z.B. als gegeneinander verspannte Planetengetriebe ausgestaltet sein, insbesondere z.B. mit einen das Planetengetriebe umschließenden Kühlmantel.

Zwischen den Getriebeeinheiten 35 und dem Spindelmotor 7 verläuft die Zuführungsleitung bzw. das Zuführungsrohr 34 zu dem Schwenkkopf 3. Auf der der Drehachse B bzw. dem Spindelmotor 7 abgewandten Seite der Getriebeeinheiten 35 ist der Drehachsmotor 33 angeordnet.

Jede der beiden Getriebeeinheiten 35 weist eine jeweilige Hauptachse (Welle) 29 auf, die parallel zu der Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 angeordnet ist, wobei die beiden Hauptachsen 29 der Getriebeeinheiten 35 und die Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 im Wesentlichen gleichbeabstandet zueinander angeordnet sind, derart, dass der Zahnriemen 30, der mit Zahnrädern 28 der beiden Getriebeeinheiten 35 und einem auf der Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 sitzendes Zahnrad 31 im Eingriff ist, im Wesentlichen eine einem gleichseitigen Dreieck entsprechende Form annimmt (siehe insbesondere Fig. 7B). Der Drehachsmotor 33 ist auf der der Schwenkachse B abgewandten Seite der beiden

Getriebeeinheiten 35 angeordnet und ist von unten für Wartung und Pflege leicht zugänglich angeordnet. Der Drehachsmotor 33 und der Spindelmotor 7 sind relativ zueinander auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse B angeordnet.

Die Antriebswelle 32 des Drehachsmotors 33 ist parallel zu der Schwenkachse B bzw. zur Achse (Antriebswelle 8) des Spindelmotors 7 angeordnet, und die Antriebswelle 32 des

Drehachsmotors 33 und die Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 spannen mit der Schwenkachse B eine gemeinsame Ebene auf, wobei die Schwenkachse B zwischen den beiden Antriebswellen 8 und 32 angeordnet ist (siehe insbesondere Fig. 7C, Antriebswelle 8 nicht gezeigt).

In Fig. 7B sind weiterhin ein an dem Schwenkkopf 3 angebrachtes Lagerungselement 36 und eine halbkreisförmige Öffnung 37 gezeigt. Das Lagerungselement 36 kann hierbei dazu dienen, ein kopfträgerseitiges Ende der Schaltgetriebeachse 10 endseitig zu halten bzw. drehfest zu lagern. Die Öffnung 37 erlaubt es der beispielhaft fliegend gelagerten Antriebswelle 8 des Spindelmotors 7 mit dem Stirnrad 9 in den Schwenkkopf 3 hineinzuragen, um das Stirnrad 9 mit dem Stirnrad 12 in Eingriff zu bringen. Fig. 8A zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem ersten Antriebsgang und Fig. 8B zeigt beispielhaft eine Schnittdarstellung einer schaltbaren Getriebestufe gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem zweiten Antriebsgang.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 5A und 5B sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figs. 8A und 8B statt drei Stirnrädern beispielhaft nur zwei Strinräder 12 und 14 auf der Hohlwelle 11 angeordnet, wobei das Stirnrad 12 in der ersten Getriebestufe bzw. wenn die erste Getriebestufe geschaltet ist, auf einer Seite mit dem Stirnrad 9 der Antriebswelle 8 kämmt und auf der anderen Seite mit dem Stirnrad 16 auf der Zwischenwelle 15 kämmt. Insbesondere zeigen die Figs. 8A und 8B ein Detail der schaltbaren Baugruppe mit der

Schaltgetriebeachse 10 und der Hohlwelle 11 in einer Schnittdarstellung. Weiterhin zeigen die Figs. 8A und 8B Details der Verschiebesatz-Getriebestufe (Stirnrad 9 auf der Antriebswelle 8 des Spindelmotors und Stirnrad 12 auf der Hohlwelle 11) und der schaltbaren Getriebestufe (Stirnräder 12 und 14 auf der Hohlwelle 11 und dazu entsprechende Stirnräder 16 und 17 auf der Zwischenwelle 15) sowie das Kegelrad 18 der Winkelgetriebestufe. In Fig. 8A befindet sich die Hohlwelle 11 in der ersten Position, so dass der erste Antriebsgang geschaltet bzw. eingenommen ist. Dementsprechend befinden sich die Stirnräder 12 und 16 im Eingriff und die Stirnräder 14 und 17 drehen frei. In Fig. 8B befindet sich die Hohlwelle 11 in der zweiten Position, so dass der zweite Antriebsgang geschaltet bzw. eingenommen ist. Dementsprechend befinden sich die Stirnräder 14 und 17 im Eingriff und das Stirnrad 16 dreht frei, wobei das Stirnrad 12 in beiden Getriebestufen jeweils mit dem Stirnrad 9 im Eingriff ist, jedoch an zueinander verschobenen Positionen (Schiebesitz).