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(ARDECIIE, FRANKREICH).
Vorrichtung zur raschen Rückbewegung des Werkzeuges an Werkzeugmaschinen mit
Wechselbewegung.
Die bisher hei den Werkzeugmaschinen mit Wechselbewegung, namentlich bei den Nutenstoss- und Shapingmaschinen verwendeten Vorrichtungen zur raschen Rückbewegung
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durch welche bedeutende Reibungen entstehen, die natürlich die Leistung der Maschine vermindern und für die bnetreffenden Geradführungen eine Lockerung und eine raschere AbnützungimGefolgehaben.
DieseStössewerdendurchdiedenGegenstanddervorliegendenErfindungbildende Vorrichtung vollständig beseitigt, welche Vorrichtung in der Hauptsache eine bis jetzt nicht dagewesene Schnelligkeit des Rücklaufes herbeiführt, da sie nur ungefähr 1/10. anstatt 1/3, der Zeit, die für den ganzen Weg aufzuwenden ist, beansprucht. Es wäre
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Wirkungsweise der einzelnen Teile empfiehlt es sich, innerhalb der angegebenen Grenze zu bleiben. Ferner gestattet eine besondere Anordnung, die Umkehrung der Arbeitsrichtung des Werkzeuges sehr schneit und lei ht zu bewirken, was bei Stossmaschinen von grosser Wichtigkeit ist.
Auf den beifolgendon Zeichnungen bedeuten : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stoss- maschine, an welcher die verbesserte Vorrichtung angebracht ist und Fig. 2 eine Vorderansicht derselben : Fig. 3 und 4 zeigen in schematischer Weise die allgemeine Anordnung
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Vorrichtung ; Fig. G ist eine Seitenansicht einer Shapingmaschine, an welcher die verbesserte Vorrichtung angebracht ist und Fig. 7 ist eine Rückansicht derselben ; Fig. 8 und 9 sind Einzeldarstellungen einer Kurbelscheibe und eines Verbindungsbolzens : Fig. 10 und 11 sind schematische Darstellungen wie Fig. 4 und 5, aber mit.
Bezug auf letztere um !) 0" versetzt, so dass sie der Anordnung der Einzelteile der Shapingmaschine entsprechen ; Fig. 12 zeigt schematisch die allgemeine Anordnung der Vorrichtung in grösserem Massstabc und Fig. 13 endlich gibt in demselben Massstabe die Kurve der durchlaufenen Wege an.
Da die allgemeine Anordnung der abgebildeten Nutenstossmaschine und der Shaping- maschine in ihrem Aussehen nur wenig von den gewöhnlichen Maschinen abweicht, genügt es, die an den bisherigen Maschinen nun zur Verwendung kojnmenden Teile zu beschreiben.
Auf der Welle 14, welche die Antriebsstufenscheibe 15 trägt, ist ein Zahnrad 16 befestigt
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welches in ein Rad 17 eingreift, das seinerseits auf der Welle 18 befestigt ist, die sich in einem Lager 49 dreht. Dieses Rad 47 trägt einen in die radiale Nut 21 einer Scheibe 22 eingelassenen Zapfen 20. Die Scheibe 22'ist am Ende einer zur Welle 18 des Rades 17 sehr excentrisch gelagerten Welle 28 aufgekeilt und befinden sich die beiden Achsen 18 und 23 einander gegenüberstehend, also zu beiden Seiten jener Ebene, in welcher die Bewegungsübertragung von der Welle 18 auf die andere Welle 23 erfolgt. Auf dem anderen Ende der Welle 23 ist eine Kurbelscheibe 24 (Fig. 1, 2 und 8) aufgekeilt, die mit einer in die Mutter eines beweglichen Zapfens 36 eingelassenen Stellschraube 35 versehen ist.
Der Zapfen 26 trägt an seinem freien Ende und beweglich darauf angeordnet, eine Gleitbacke 27, die in der entsprechenden Geradführung 28 eines Balanciers (Kulisse) 29 verschiebbar ist. Dieser Balancier ist an drei verschiedenen Stellen seiner Gesamtlänge beweglich und zwar : 1. Bei 30 an einer, an einer festen Achse 32 drehbar aufgehängten Kurbelstange 31 ; 2. bei 33 am freien Ende einer ebenfalls um eine feste Achse 35 drehbar angeordneten Kurbelstange 34 ; 3. auf der Achse 36, durch welche er mit dem ausbalancierten und mit einer Stellschraube 3R versehenen Werkzeughalter 37 verbunden ist, durch welche Anordnung die Stellung der Achse 36 mit Bezug auf das Werkzeug beliebig ver- ändert werden kann.
Diese Achse (oder Bolzen) S6 ist von einer besonderen Konstruktion (Fig. 9), damit sie in dom Auge des Balanciers und im Sinne der Regulierung des Werkzeugträgers ein gewisses Spiel hat, wobei sie aber durch das Futter 39 festgehalten wird, wodurch das Anziehen der Geradführung des Werkzeughalters reguliert werden kann, ohne dass die Wirkungsweise der einzelnen Teile im geringsten beeinträchtigt wird. Die bei der Shapingmaschine Verwendung findende Anordnung der Vorrichtung ist dieselbe wie bei der Stossmaschine, nur sind die Teile um 90 () versetzt (Fig. 6, T, 10 und 11) ; ferner ist. zwecks Ausgleichung der Reibung des Werkzeughalters auf den Geradfühnmgen und der bewegten Teile, die Kurbelstange 34 mit einem Hebel 40, an dessen freiem Ende ein verschiebbares Gegengewicht 41 angebracht ist, verbunden.
Zwecks besseren Verständnisses der Wirkungsweise der Vorrichtung ist auf Fig. 12 der Zeichnung die allgemeine Anordnung der Teile schematisch dargestellt. wobei der Mittelpunkt der Achse 18 des Rades 17, mit Bezug auf denjenigen der Achse 28 der Scheiben 22 und 24, die in der Zeichnung übereinandergestellt sind. verschoben ist, wodurch aber an der Wirkungsweise sieh nichts ändert, denn es genügt ein entsprechendes Festkeilen der besagten Scheiben bezüblich ihrer gegenseitigen Stellung, um die schematische
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Teile teilt und dieselben mit 50 bis 70 bezeichnet (Fig. 12), so weicht der von dem Zapfen 36 der Scheibe 24 durchlaufene Weg gegen jeden gleichen von dem Zapfen 30 auf ) dem Umfange 47 durchlaufenen Weg in grossem Masse ab.
Wenn man auf dem Umfange. 33 34 diese verschiedenen Abschnitte graphisch darstellt, so sieht man, dass die Teile 50 bis 51
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bis 50 wieder zunehmen, so dass also der Angriffspunkt, 36 des Balanciers 29 unter der
Wirkung der in der Geradeführung 28 sich verschiebenden Gleitbacke 27 ziemlich dieselben 5 Phasen durchmacht, wie der Zapfen 2G.
Infolge der Beweglichkeit des Balanciers an den Enden der Gelenkstangen 31 und velche Anordnung weiter nichts ist, als eine modifizierte Evans@sche Geradführung, durchläuft der Angriffspunkt des Werkzeughalters eme Linie 36 bis 71, welche in der
Praxis als vollkommen gerade angesehen werden kann. Diese gerade Linie ist durch die o Stellungen des Punktes 36, entsprechend denjenigen des Zapfens 20 zwischen den Ah-
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die Lage 60 his 70 des Umfanges 24 annimmt, befindet sich der Punkt 36 am Ende 74 seines Arbeitsweges, während dessen der Zapfen 20 auf dem Umfange 1Î die gleiche
Stellung 5fJ bis 70 oinnimmt.
Da der grosse Weg von 50 bis 52 von dem Zapfen 36'in 5 derselben Zeit durchlaufen wird, wie zwei vorhergehende viel kleinere Abschnitte, da der
Zapfen 20 sich stets gleichmässig vorwärts bewegt, ergibt sich für den Angriffspunkt 36 ein sehr rascher Rücklauf von 71 nach 86. Diese Schnelligkeit kommt von der Excentricität der Scheiben 22 und 24 mit Bezug auf den Mittelpunkt 18 der Scheibe 17 her, so dass, je grösser der Abstand zwischen den Mittelpunkten 18 und 28 ist, desto grösser die 0 Schnelligkeit des Rücklaufes des Werkzeuges sein muss. Man sieht, dass diese Excentrizität
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Anordnung derselben zu beiden Seiten jener Ebene,
in welcher die Bewegungsübertragung von einer Welle 18 auf die andere Welle, 23 erfolgt, erzielen lässt. Gerade hierdurch unterscheidet sich diese Anordnung wesentlich von anderen ähnlichen Einrichtungen, bei welchen sich die beiden oxcontrischen Achsen auf derselben Seite der Bewegungsübertragungsebene befinden, demzufolge es unmöglich ist, einen schnelleren Rücklauf, als 1/3 der Dauer des Gesamtweges zu erzielen.
Dagegen erfordert der Rücklauf, wie sich aus der graphischen Darstellung der in der Fig. 13 abgebildeten Abschnitte ergibt, bei der den Erfindungsgegenstand bildenden Vorrichtung nur 1/10 der für den ganzen Arbeitsweg notwendigen Zeit. Sie hat mithin einen bedeutenden Vorzug gegenüber den bis jetzt üblichen Vorrichtungen, da die Zeit für den Rücklauf des Werkzeuges sm mehr als das Dreifache verkürzt ist.
Man sieht ferner, dass bei der praktischen Durchführung dieser Vorrichtung das Gelenk 33 des Balanciers 29 sich nicht in der Mitte der Entfernung 30-36 befindet, wie bei der Evans'schen Vorrichtung : es ist vielmehr ein wenig nach dem Angriffspunkt 36 verschoben, so dass der feste Gelenkpunkt 3a der Knrbelstange 34 nicht mehr mit dem Mittelpunkt 23 der Scheiben 22 bis 24 zusammenfällt, sondern sich im Gegenteil sehr von diesem Mittelpunkt'entfernt, um die Gruppierung aller Teile zu erleichtern. Diese Abweichung hat im übrigen keinen Einfluss auf den Weg des Punktes 36. der stets eine gerade Linie bleibt.
Bei der Betrachtung des Schemas 4 und @ ? bemerlit man, dass die
Achse der Kulisse 28 des Balanciers 29, nicht nur mit der Linie 30-36 nicht zusammen- fällt, sondern auch nicht mehr durch den Gelenkpunkt 30 geht.
Um die angegebene Geschwindigkeit des Rücklaufes herbeizuführen, ist es nicht not- wendig, zu der vorerwähnten Anordnung zu greifen, man könnte ganz gut die Evans'sche
Anordnung, wie sie existiert, anwenden, indem man die Kurbelstange 34 durch die in der
Mitte von 30-36 um den festen Punkt 73 drehbar angeordnete Kurbelstange 72 ersetzt, wie es auf Fig. 4 und 10 mittelst der punktierten Linien angegeben ist. Jedoch hat dies dann bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung einen grossen Cbelstand im Gefolge. namentlich hinsichtlich der Gruppierung der Organe.
Man könnte ebenfalls die Vorrichtung vereinfachen, indem man die vorerwähnten Anordnungen durch in Fig. 5 und 11 an-
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direkt beweglich und sein Ende 29 ist mit dem Ende 33 der Kurbelstange 34 durch eine
Zwischenstange 74 verbunden, in deren Mitte der Angriffspunkt 36'des Werkzeughalters angebracht ist; der von dem Punkt zurückgelegte Weg wird eine lang eingebogene Kurve. die sieb ziemlich der geraden Linie nähert und deren Neigung gegen die Achse des Werkzeughalters stets viel geringer ist, als der Reibungswinkel. so dass keine schiefen Stösse vorkommen und der Rücklauf sich ebenso rasch vollzieht, wie in der vorhergehenden An- ordnung.
Andererseits, wenn man davon absieht, diese schiefen Stösse auf die Gerad- führungen zu beseitigen, kann man noch eine Vereinfachung herbeiführen, indem man die
Kurbelstange 34 weglässt und das Ende der Xwiscbenstange 74 mittelst eines gewöhnlichen @ Verbindungsbolzens an dem Werkzeughalter befestigt.
Eine andere bei den Shapingmaschincn anzubringende Änderung, unter Beibehaltung der gleichcn Bedingungen des raschen Rücklaufes, besteht in der Niedrigerstellung des
Mittelpunktes 23, wodurch der Werkzeughalter mehr in seiner Mitte angegriffen wird.
Diese letzte Anordnung liesse sich ebenfalls senkrecht anbringen für die Nutenstossmaschine und würde dies keinen weiteren Übelstand, als eine grössere Inanspruchnahme der Gleit- backe27imGefolgehaben.
Bleibt man aber bei den praktischen Angaben, so wird dieser Übelstand durch eine grössere Führungslänge der Gcradftihrungen und eine weniger Raum einnehmende An- ordnung der Teile wieder ausgeglichen. Nichtsdestoweniger sind in den vorerwähnten An- ) ordnungen alle Transmissionsteile sehr nahe beieinander gruppiert, so dass die seitliche
Abweichung vermindert ist, namentlich zwischen dem Balancier und dem damit verbundenen Werkzeughalter.
Man sieht, dass durch die Weglassung einer diese beiden Teile verbindenden
Stange alle Biegungen und Vibrationen vermieden werden, wodurch ein sicheres Arbeiten erzielt wird. schliesslich gestattet die Anordnung der Scheibe 24, die Richtung des Arbeitsweges des Werkzeuges mittelst der Regulierschraube 2 leicht umzukehren ; man braucht bloss die Mutter des Zapfens 26 über den Mittelpunkt 23 hinauszuführen, um die Bewegung des I l a) anciers ss und des Werkzeughalters 37, unter Beibehaltung des gleichen raschen
Rücklaufes umzukehren.
Natürlich muss in diesem Falle das Gegengewicht 41 der Shaping- 0 maschine mit Bezug auf din Stellung, die es in Fig. 6 der beigefügten Zeichnungen ein- nimmt, um 1800 versetzt worden.
Es sei noch bemerkt, dass diese Anordnung des raschen Rücklaufes nicht allein bei den Nutenstoss- und Shapingmaschinen, sondern auch bei allen anderen Werkzeugmaschinen
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theoretisch auf 1/# und praktisch auf und mehr, unabhängig von der Stärke der Achsen, herabgesetzt werden, indem man die beiden Mittelpunkte 18 und 23 (Fig. 12) entsprechend auseinanderbringt ;
für. die gute Wirkungsweise der Vorrichtung ist 6S,. aber
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den Werkzeughalter und die Antriebswelle (18) für letztere (23) einander gegenüberstehend, also beiderseits jener Ebene, in welcher die Bewegungsübertragung von der einen Welle (18) auf die andere (23) stattfindet und sehr excentrisch zueinander angeordnet sind, so dass durch geeignete Bewegungsübertragungsorgane (z. B. Nut und Gleitzapfen) bei gleichmässiger Drehung der Antriebswelle ) eine Rotation der angetriebenen Welle (, 93) mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit und somit ein Verschieben des Werkzeughalters mit wechselnder Geschwindigkeit erzielt wird.
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(ARDECIIE, FRANCE).
Device for rapid return movement of the tool on machine tools
Alternating movement.
The devices for rapid return movement that have been used up to now as machine tools with alternating movement, namely in the case of the slotting and shaping machines
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through which significant friction occurs, which naturally reduces the performance of the machine and, as a result, loosens the straight lines that hit it and causes it to wear more quickly.
These jolts are completely eliminated by the device forming the subject of the present invention, which device mainly provides an unprecedented speed of return as it is only about 1/10. instead of 1/3 of the time it takes to go all the way. It would be
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How the individual parts work, it is advisable to stay within the specified limit. Furthermore, a special arrangement allows the reversal of the working direction of the tool to cause very snow and lei ht, which is of great importance in slotting machines.
In the accompanying drawings: FIG. 1 shows a side view of a slotting machine on which the improved device is attached and FIG. 2 shows a front view of the same: FIGS. 3 and 4 show the general arrangement in a schematic manner
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Contraption ; Fig. G is a side view of a shaping machine to which the improved apparatus is attached and Fig. 7 is a rear view of the same; 8 and 9 are individual representations of a crank disk and a connecting bolt: FIGS. 10 and 11 are schematic representations like FIGS. 4 and 5, but with.
Relative to the latter, offset by!) 0 "so that they correspond to the arrangement of the individual parts of the shaping machine; FIG. 12 shows schematically the general arrangement of the device on a larger scale and FIG. 13 finally shows the curve of the paths traversed on the same scale.
Since the general arrangement of the slot broaching machine and the shaping machine shown differs only slightly in appearance from the usual machines, it is sufficient to describe the parts that are now suitable for use on the previous machines.
A gearwheel 16 is fastened on the shaft 14 which carries the drive stage pulley 15
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which engages in a wheel 17 which in turn is fixed on the shaft 18 which rotates in a bearing 49. This wheel 47 carries a pin 20 let into the radial groove 21 of a disk 22. The disk 22 'is keyed at the end of a shaft 28 mounted very eccentrically to the shaft 18 of the wheel 17 and the two axes 18 and 23 are located opposite one another, that is on both sides of the plane in which the transmission of motion from the shaft 18 to the other shaft 23 takes place. On the other end of the shaft 23, a crank disk 24 (FIGS. 1, 2 and 8) is keyed, which is provided with an adjusting screw 35 let into the nut of a movable pin 36.
The pin 26 carries at its free end and movably arranged thereon, a sliding jaw 27 which is displaceable in the corresponding straight guide 28 of a balancer (link) 29. This balancer is movable at three different points along its total length, namely: 1. At 30 on a connecting rod 31 which is rotatably suspended on a fixed axis 32; 2. at 33 at the free end of a connecting rod 34 which is also rotatably arranged about a fixed axis 35; 3. on the axis 36 by which it is connected to the balanced tool holder 37 provided with an adjusting screw 3R, by which arrangement the position of the axis 36 with respect to the tool can be changed as desired.
This axis (or bolt) S6 is of a special construction (Fig. 9) so that it has a certain play in the eye of the balancer and in the sense of the regulation of the tool carrier, but it is held by the chuck 39, whereby the tightening the straight line of the tool holder can be regulated without affecting the operation of the individual parts in the slightest. The arrangement of the device used in the shaping machine is the same as in the shaping machine, only the parts are offset by 90 () (Fig. 6, T, 10 and 11); further is. In order to compensate for the friction of the tool holder on the straight tracks and the moving parts, the connecting rod 34 is connected to a lever 40, at the free end of which a displaceable counterweight 41 is attached.
For a better understanding of the mode of operation of the device, the general arrangement of the parts is shown schematically in FIG. 12 of the drawing. the center of the axis 18 of the wheel 17 with respect to that of the axis 28 of the discs 22 and 24 superposed in the drawing. is shifted, but this does not change the mode of operation, because it is sufficient to wedge the said disks with respect to their mutual position to the schematic
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Divides parts and denotes the same with 50 to 70 (FIG. 12), then the path traversed by the pin 36 of the disk 24 differs to a great extent from each equal path traversed by the pin 30 on the circumference 47.
If you look at the scope. 33 34 graphically depicting these various sections, it will be seen that parts 50 to 51
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to 50 increase again, so that the point of application 36 of the balancer 29 under the
Effect of the sliding jaw 27 moving in the straight guide 28 goes through pretty much the same 5 phases as the pin 2G.
As a result of the mobility of the balancer at the ends of the articulated rods 31 and velche arrangement is nothing more than a modified Evans @sche straight line, the point of application of the tool holder runs through a line 36 to 71, which in the
Practice can be viewed as perfectly straight. This straight line is through the o positions of the point 36, corresponding to those of the pin 20 between the Ah-
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the position 60 to 70 of the circumference 24 assumes, the point 36 is at the end 74 of its working path, during which the pin 20 on the circumference 1Î the same
Position 5fJ to 70o.
Since the large path from 50 to 52 is traversed by the pin 36 'in the same time as two previous much smaller sections, since the
Pin 20 always moves evenly forward, resulting in a very rapid return from 71 to 86 for the point of application 36. This speed comes from the eccentricity of the disks 22 and 24 with respect to the center point 18 of the disk 17, so that the greater the distance between the centers 18 and 28 is, the greater the speed of the return of the tool must be. You can see that this eccentricity
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Arrangement of the same on both sides of that plane,
in which the transmission of motion from one shaft 18 to the other shaft 23 takes place can be achieved. It is precisely because of this that this arrangement differs significantly from other similar devices in which the two oxcontrian axes are on the same side of the motion transmission plane, so it is impossible to achieve a faster return than 1/3 of the duration of the total travel.
On the other hand, as can be seen from the graphic representation of the sections shown in FIG. 13, in the device forming the subject of the invention, the return requires only 1/10 of the time necessary for the entire work path. It therefore has a significant advantage over the devices customary up to now, since the time for the return of the tool sm is shortened more than three times.
It can also be seen that in the practical implementation of this device, the joint 33 of the balancer 29 is not located in the middle of the distance 30-36, as in the Evans device: it is rather shifted a little after the point of application 36, so that the fixed articulation point 3a of the knuckle bar 34 no longer coincides with the center point 23 of the disks 22 to 24, but on the contrary is very remote from this center point in order to facilitate the grouping of all parts. Incidentally, this deviation has no influence on the path of point 36, which always remains a straight line.
When considering scheme 4 and @? one observes that the
The axis of the link 28 of the balancer 29 not only does not coincide with the line 30-36, but also no longer passes through the hinge point 30.
In order to bring about the indicated speed of the return, it is not necessary to resort to the above-mentioned arrangement, one could very well use Evans'
Arrangement as it exists, apply by sliding the connecting rod 34 through the in the
Replaced in the middle of 30-36 rotatably arranged about the fixed point 73 connecting rod 72, as indicated in Fig. 4 and 10 by means of the dotted lines. However, in the practical implementation of the device, this then has a great deal of pressure as a consequence. in particular with regard to the grouping of the organs.
The device could also be simplified by changing the arrangements mentioned above by means of FIGS. 5 and 11.
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directly movable and its end 29 is with the end 33 of the connecting rod 34 by a
Intermediate rod 74 connected, in the middle of which the point of application 36 'of the tool holder is attached; the path covered by the point becomes a long curved curve. the sieve pretty much approaches the straight line and its inclination towards the axis of the tool holder is always much less than the angle of friction. so that there are no crooked bumps and the return takes place just as quickly as in the previous arrangement.
On the other hand, if one refrains from eliminating these crooked impacts on the straight lines, a simplification can be brought about by the
Crank rod 34 omits and the end of the Xwiscbenstange 74 is attached to the tool holder by means of an ordinary connecting bolt.
Another change to be made in shaping machines, while maintaining the same conditions of rapid return, is to lower the
Center 23, whereby the tool holder is attacked more in its center.
This last arrangement could also be attached vertically for the slot broaching machine and this would not involve any further inconvenience than a greater use of the sliding jaw 27 as a result.
If, however, one sticks to the practical information, this deficiency will be compensated for by a longer guide length of the guide guides and a less space-consuming arrangement of the parts. Nevertheless, in the aforementioned arrangements, all transmission parts are grouped very close to one another, so that the lateral
Deviation is reduced, namely between the balancer and the associated tool holder.
One can see that by omitting one of these two parts
Rod all bends and vibrations are avoided, whereby a safe working is achieved. Finally, the arrangement of the washer 24 allows the direction of travel of the tool to be easily reversed by means of the regulating screw 2; one only needs to guide the nut of the pin 26 beyond the center point 23 in order to rapidly move the I l a) anciers ss and the tool holder 37 while maintaining the same
Reverse the rewind.
In this case, of course, the counterweight 41 of the shaping machine has to be displaced by 1800 with respect to the position it assumes in FIG. 6 of the accompanying drawings.
It should also be noted that this arrangement of the rapid return movement is not only used in the slot cutting and shaping machines, but also in all other machine tools
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theoretically to 1 / # and practically to and more, regardless of the strength of the axes, by bringing the two center points 18 and 23 (FIG. 12) apart accordingly;
For. the good performance of the device is 6S ,. but
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the tool holder and the drive shaft (18) for the latter (23) opposite one another, i.e. on both sides of the plane in which the transfer of motion from one shaft (18) to the other (23) takes place and are arranged very eccentrically to one another so that suitable Movement transmission organs (e.g. groove and guide pin) with uniform rotation of the drive shaft) a rotation of the driven shaft (16, 93) with changing angular speed and thus a displacement of the tool holder with changing speed is achieved.