DE2503795A1

DE2503795A1 - Vorrichtung zum anbringen von isolierkeilen

Info

Publication number: DE2503795A1
Application number: DE19752503795
Authority: DE
Inventors: Robert Gerald Walker
Original assignee: Industra Products Inc
Current assignee: Advanced Machine and Tool Corp
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1975-09-04
Also published as: GB1447197A; US3888638A; DE2503795C2

Description

Dft.-ING. G. RIEBLING ___no„_nc PATENTANWALT

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18. März 19 75 Industra Products, Inc., Bear Field, Fort Wayne, Indiana

Vorrichtung zum Anbringen von Isolierkeilen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Anbringen von Isolierkeilen in gewählte Schlitze eines Magnetkernes und inbesondere ein solches Gerät worin Isolierkeile axial von einem keilenthaltenden Magazin in Kernschlitze durch sich linear in das Magazin bewegende Keilschiebestangen gedrückt werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Gerät"der obigen Art, welches leicht anpassungsfähig zum Einsetzen von Keilen variierender Längen ist.

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Es ist bekannt einen Statc&ern einer dynamoelektrischen Maschine mit Statorwicklungen zu versehen, entweder durch Wickeln von Draht direkt in die Statorkernschlitze, oder durch Wickeln von Draht auf Spulenformen und anschließendes Einsetzen der vorgewickelten Spulen in die Statorkernschlitze, Das Einsetzen vorgewickelter Spulen ist beti&htlicher, kommerzieller Annahme begegnet und ist durch die US-Patente Nr. 2432267 und 3324536 veranschaulicht. In solchen Einsetzanlagen vorgewickelter Spulen ist es auch üblich, gleizeitig mit den vorgewiekelten Spulen Isolierkeile einzusetzen; z.B. von der Art, wie in den US-Patenten 3519862 und 3694887 veranschaulicht sind. Kurz gesagt werden diese Isolierkeile verwendet, um verschiedene Wicklungen in dem Statorkern weiter zu isolieren; z.B. um eine weitere Isolation zwischen Hauptwicklung oder Laufwicklung und Phasenwicklung oder Anlaufwicklung in einem Einphasenmotor oder zwischen Schichten oder Pft eisen eines Mehrphasenmotors vorzusehen. Solche Isolierkeile werden auch in Statorschlitze nach der letzten Wicklung eingesetzt um die einzelnen Drähte daran zu hindern, aus den einzelnen Statorschlitzen heraus-zu-gleiten und um die Wicklungen von dem Rest der Maschine weiter-zu-isolieren. Wie vollständiger in dem oben erwähnten Patent dargelegt, sind die Phasen-Isolierkeile im allgemeinen langer als die Bohrungs-Isolierkeile. Sowohl die Bohrungskeile als auch die Phasen-Isolierkeile werden durch ein Spuleneinsetzgerät von der Art eingesetzt, die in dem oben erwähnten Patent veranschaulicht ist. Jedoch Isolierkeile von gemischten Längen 509836/065 6

werden normalerweise nicht während desselben Arbeitsvorganges der M/Ichine eingesetzt und die Maschine ist normalerweise angeordnet, einen längeren Hub aller Keilschiebestangen auszuführen, wenn die kürzen Boftnungskeile eingesetzt werden.

Diese Variation im Einsatzhub für getrennte Arbeitsgänge der Maschine ist im allgemeinen angemessen, wenn verhältnismäßig einfache Motoren hergestellt werden, jedoch für höher entwickelte Motoren oder Spezialzweckausbildung würde es sehr vorteilhaft sein, in der Lage zu sein, die Länge des Hubes für einzelne oder Gruppen von Keilschiebestangen zu variieren um dadurch das Einsetzen von Keilen verschiedener Länge während eines Arbeitsganges der Maschine zu erlauben.

Es ist demgemäß einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Spuleneinsetzvorrichtung von der Art vorzusehen, die in dem oben erwähnten US-Patent 3324536 veranschaulicht 1st und größere Vielseitigkeit aufweist, als vorher.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Anbringen von Keilen variierender Längen in gewählte Schlitze eines Magnetkernes vorzusehen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplung variabler Länge in einer Vorrichtung zum Anbringen von Isolierkeilen in gewählten Schlitzen eines

Magnetkernes vorzusehen, die wenigstens drei wählbare Stel-509836/0656

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lungen aufweist, eine zum Einsetzen aller längeren Keile, eine zweite zum Einsetzen aller kürzeren Keile und eine dritte zum Einsetzen einer Mischung aus längeren und kürzeren Keilen.

Die obigen als auch zahlreiche andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erreicht, durch Vorsehen eines Mechanismus zum Anpassen einer Spu^leneinsetzvorrichtung um Keile verschiedener Länge einzusetzen, die einen Wagen aufweist/ der hin- und herbewegbar in der Richtung des Keileinsetzens ist und eine Anordnung, die jenen Wagen an die Keilschiebestangen koppelt, einschließlich einer Anordnung zum Variieren des Abstandes zwischen dem Wagen und bestimmten der Schiebestangen um dadurch den Abstand zu variieren, der die bestimmten Schiebestangen entsprechender Keile drückt, um das gleichzeitige Einsetzen von Keilen verschiedener Länge zu erlauben. Die ANordnung zum Variieren streckt die Trennung zwischen dem Wagen und jenen Keilschiebestangen die mit kürzeren TEilen verbunden sind, um das Eineinhalbfache des Abstandes der Länge zwischen den längeren und kürzeren Keilen, so daß sowohl längere als auch kürzere Keile symmetrisch in die Statorschlitze eingesetzt werden. In einer bevorzugten Form enthält die Kupplung zwischen dem Wagen und den Keilschiebestangen erste und zweite Platten in einer gestapelten Relation, wobei jede eine Anzahl von Kellschiebestarigen unterstützt und eine dritte Platte die eine Anzahl von aufrecht stehenden Keilen aufweist

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zum wahlweisen Unterstützen der ersten und zweiten Platte mit einer Anordnung zum Wiederanbringen jener dritten Platte, relativ zu der ersten und zweiten Platte,um sowohl die Platten zu wählen, die unterstützt werden, als auch die Höhe auf welcher die gewählten Platten unterstützt werden. Diese Variationen in der Unterstützungshöhe sehen die Vielseitigkeit für das Einsetzen von Keilen verschiedener Länge während eines Arbeitsganges der Maschine vor.

Der Gegenstand welchen ich als meine Erfindung betrachte ist besonders dargelegt und deutlich beansprucht in dem abschließenden Teil dieser Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden.

Es zeigt:

Fig. 1 in Perspektivansicht eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Spulenanbringmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht der Unterstützungsstruktur für die Keilschiebestangen und Kupplungsanordnung variabler Länge der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine teilweise gebrochene Seitenansicht der Struktur von Fig. 2;

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Fig. 4 a, 4b und 4c vereinfachte Seitenansichten

ähnlich Pig. 3, die die möglichen Schiebestangen-Kupplungsfähigkeiten der Struktur von Fig. 3 veranschaulicht.

Nun ausführlicher auf die Zeichnung verweisend veranschaulicht Fig. 1 eine Spulenanbring- oder einsetzmaschine wie im allgemeinen gem. den Lehren des oben erwähnten US-Patentes 3324536 konstruiert ist, auf welches verwiesen wird für Einzelheiten der Konstruktion die hierin nicht erwähnt sind. Kurz gesagt enthält die Spulenanbringmaschine eine Anzahl von aufrecht-stehenden Fingern 11 über welchen vorgewickelte Spulen und ein Statorkern angebracht werden und das Paar von Steuerknöpfen 13 und 15 wird niedergedrückt,um die Statorklemmen 17 und 19 zu veranlassen, sich zuerst um ihre jeweiligen Achsen zu drehen und dann den Stator fest in Stellung auf den Fingern 11 zu klemmen. In der manuellen Art des Betriebes wird der Steuerknopf 21 dann gedrückt, um den Wagen zu heben und Spulen und Isolierkeile einzusetzen. In der automatischen Art des Betriebes tritt diese Folge automatisch ein, nach dem die Klemmen 17 und 19 in ihrer Klemmstellung sind. Bei Betätigung der Maschine beginnt der Wagen 25 den AufwärtsKeil seiner Hin- und Herbewegung z.B. infolge der Drehung von Schrauben wie beispielsweise 27. Der Wagen 25 drückt die Keilschiebestangen 29 aufwärts und diese Schiebestangen treten in ein zylinderisches Keilmagazin ein wie es beispielsweise in dem oben erwähnten US-Patent 3694887 offen-

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bart 1st. Die Keilschiebestangen drücken einzelne Keile aus dem Magazin heraus und aufwärts zwischen benachbarten Keilführungen 31 und in die Statorschlitze. Wenn der Wagen 25 die oberste Stellung seines Hubes erreicht, kehren die Antriebsschrauben, wie beispielsweise 27 ihre Drehrichtung um, bewegen den Wagen 25 zurück nach unten und ziehen die Keilschiebestangen von dem Keilzylinder ab. Der Wagen 25 drückt auch einen Abstreifer durch den inneren Keil der Pinger Il nach oben um Spulen von jenen Fingern in die Statorschlitze während desselben Betriebsarbeitsganges wie das Einsetzen der Isolierkeile zu drücken.

Variation in dem Eindringen des gesamten Satzes von Keilschiebe st an gen 29 und deshalb in dem Anbringen der Isolierkeile mag natürlich erreicht werden durch variieren des Hubes des Wagens,um jedoch das Eindringen von nur bestimmten der Keilschiebestangen 29 zu variieren sorgt die vorliegende Erfindung für das Variieren des Abstandes zwischem dem Wagen 25 und bestimmten jener Keilschiebestangen. Ein Luftzylinder 33 wird betätigt, um den aufrecht-stehenden Bolzen 35 in eine zweite von drei linearen Stellungen zu bewegen und die besondere Stellung jenes aufrecht-stehenden Bolzens 35 wird sich aus der durch den Halter 37 abgetasteten Stellung in die durch den Schalter 39 der Stellungsabtastenden Schalter abgetastete STellung bewegen. Das Ausfahren des Zylinders 33 A wird den angebrachten Zylinder 33 die Stange und den aufrecht-stehenden Bolzen 35 ausreichend bewegen um an den

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Schalter 41 anzugreifen. Der aufrecht-stehende Bolzen 35 greift an ein Langloch 45 an, so daß durch den Luftzylinder 33 ausgeübte lineare Bewegung der Platte 47 eine Drehbewegung um einen Drehpunkt 49 erteilen wird. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist diese Platte 47 drei wählbare Winkelstellungen auf, eine zum Einsetzen kurzer Keile, eine zum Einsetzen langer Keile und zum gleichzeitigen Einsetzen eines Gemisches aus langen und kurzen Keilen.

Nun hauptsächlich Fig. 3 in Betracht ziehend wird im Zusammenhang mit den anderen Figuren die Platte 47 bei 49 an den Wagen 25 schwenkbar angebracht, z.B. durch die veranschaulichte Maschinenschraube und diese Platte 47 weist eine Anzahl von aufrecht-stehenden Teilen auf wie beispielsweise die Bolzen 51 und 53. Eine erste Platte 55 unterstützt wenigstens eine exemplarische Keil-Schiebestange 57, während eine zweite Platte 59 wenigstens eine exemplarische Keil-Schiebestange 61 unterstützt. Wie in Fig. 3 ist der Wagen 25 an seiner untersten äußersten Stellung seiner Hin- und Herbewegung mit dem aufrecht-stehenden Bolzen 35 der an das Langloch 45 angreift und mit der ersten Platte 55 in gestapelter Relation mit der zweiten Platte 59 , die sie direkt unterstützt, welche ihrerseits durch eine Anzahl von Ständern unterstützt wird, wie beispielsweise 63 und 65. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Luftzylinder 33 und 33A in Betrieb gesetzt werden um die Stange 43 in ihre weitest ausgefahrene Stellung auszufahren, wird die Platte 47 in einer Richtung im ührzeiger-

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sinn verdreht, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei die vier längeren Bolzen entsprechend dem Bolzen 53 von Fig. 3 die durch das Bezugszeichen 53a in Fig. 2 veranschaulichte Stellung einnehmen.Die vier Bolzen, welche dem kurzen Bolzen aus Fig. 3 zugeordnet sind, nehmen eine ähnliche Stellung 51a ein. Die untere oder zweite Platte 59 weist vier Langlöcher 67 auf, jedoch in der äußer£sten Stellung im Uhrzeigersinn der Platte 47 ist der Bolzen nicht mit dem Langloch 67 ausgerichtet und demgemäß wird die Platte 59 auf den vier Bolzen 51 unterstützt. Gleichermaßen weist die obere oder erste Platte 55 vier einfache öolzenaufnehmende Löcher 69 auf _r aber da die Bolzen 53 wieder nicht mit den Löchern 69 ausgerichtet sind, wird die Platte 55 auf den vier Bolzen 53 unterstützt. In der besonderen veranschaulichten Ausführungsform entspricht diese Stellung der Lage Wo die Platte 55 auf der Platte unterstützt wird. Mit der Platte 47 in ihrer äußersten Stellung im Uhrzeigersinn und jede der ersten und zweiten Platten durch ihren jeweiligen Satz von Bolzen unterstützt, greift der Wagen 25 an die Keil-Schiebestange unterstützenden Platten auf die in Fig. 4c veranschaulichte Weise an und es wird bemerkt, daß beide exemplarischen Keil-Schiebestangen 57 und 61 auf ihrem Aufwärtsweg etwas über einer Bezugshöhe 71 sind und das Einsetzen der kurzen Keile wird ausgeführt.

Wenn die Platte 47 entgegen dem Uhrzeigersinn zur Mitte ihrer drei mö/glichen WinkelStellungen verdreht ist, wie

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in Fig. 2 dargestellt, niinint der Bolzen 51 die durch 51b dargestellte Stellung ein, während die Bolzen 53 die bei 53b veranschaulichte Stellung einnehmen. Unter diesen Umständen sind die Bolzen 53 noch nicht mit dem einzigen Loch in der Platte 55 ausgerichtet, jedoch sind die Bolzen 51 mit dem Langloch 67 in der Platte 59 ausgerichtet. Unter diesen Umständen wird wie in Fig. 4b dargestellt, der Wagen 25 seine Aufwärtsbewegung beginnen, wobei der Bolzen 51 in das Langloch 67 läuft, so daß die Platte 59 direkt auf der Oberfläche der Platte 47 unterstützt wird, während jedoch der Bolzen 53 die Platte 55 etwas höher trägt und die Keil-Schiebestange 57 ihre entsprechenden Keile in den Stator um einen größeren Abstand drückt, als es die Keil-Schiebestange 61 tut. Somit veranschaulicht Fig. 4b die Mittelstellung für die Platte 47 entsprechend dem Einsetzen eines Gemisches aus langen und kurzen Keilen. Die Trennung zwischen den Platten 55 und 59 ist vorzugsweise eine Hälfte des Längenunterschiedes der zwei Keile, so daß alle Keile gleichmäßig in dem Statorkern angebracht sind.

Die Aufwärtsbewegung des Wagens 25 löst natürlich den aufrechtsstehenden Bolzen 35 von dem Langloch 45 und um sicher-zu-stellen, daß diese zwei wieder angreifen werden, wenn der Wagen zur untersten Stellung seines Hubes zurückkehrt, ist eine durch eine Rastfeder belastete Kugel 73 vorgesehen und das aufbrecht-stehende Glied 35 wird nicht bewegt, sofern nicht der Wagen 25 an der untersten Stellung

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seines Hubes ist um somit sicher-zu-stellen, daß das Langloch 45 mit dem aufrecht-stehenden Glied 35 während des Spuleneinsetzverfahrens ausgerichtet bleibt. Wenn die Platte 47 nun wieder in ihre äußerste Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird, nehmen die Bolzen 53 die Stellung 53 c in Ausrichtung mit den Löchern 69 in der oberen Platte 55 an und die Bolzen 51 nehmen die Stellung 51c in Fig. 2 an und liegen noch in den Langlöchern 67. In dieser Lage laufen die Bolzen 51 und 53 durch ihre jeweiligen Platten und der Wagen 25 bewegt sich weiter bevor er die Platten 59 und 55 von den Ständern 63 und 65 hebt. Für eine feste Länge des Hubes des Wagens 25 ist das Eindringen der Keil-Schiebestangen und 61 wieder dasselbe, ist aber geringer als das Eindringen das durch die Form von Fig. 4c geboten wird, um somit das Einsetzen aller langen Isolierkeile zu erlauben.

Qb.woh.1 somit die vorliegende Erfindung bezüglich einer spezifischen bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, Werden sich zahlreiche Modefibationen im FAchgebiet Bewanderten selbst vorschlagen. Die exemplarische Ausführungsform beschäftigt sich nur mit langen und kurzen Keilen, ein im Fachgebiet Bewanderter könnte jedoch leicht die Lehren hierin ausdehnen um Keile mehrerer, verschiedener Längen und vielfacher Muster aufzunehmen. Die Kupplungsanordnung variabler Länge zwischen dem Wagen urtcT den Keil-Schiebestangen kann viele verschiedene andere Formen als die offen-

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bar-ten einfachen Bolzen und Platten annehmen. Die Wahl einer speziellen Kupplungsausbildung variabler Länge mag unter der Kontrolle einer Bedienungsperson sein,oder für eine automatische Betriebsfolge programiert werden. Diese und andere Modefikationen werden sich im Fachgebiet Bewanderten meist selbst vorschlagen und demgemäß wird der BE-reich der vorliegenden Erfindung nur durch den der beigefügten Ansprüche gemessen.

Patentansprüche

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Claims

/ 1.j Eine Vorrichtung zum Anbringen von Isolierkeilen in Schlitze eines Magnetkernes durch sich linear bewegende Keil-Schiebestangen in ein keilenthaltendes Magazin um Keile axial aus dem Magazin in Kernschlitze zu drücken, wobei ein Mechanismus vorhanden ist um das GErät anzupassen, Keile verschiedener Länge einzusetzen, ge kennzeichnetdurch:

Einen Wagen (25) der in der Richtung des Keileinsetzens hin- und herbewegbar ist;

eine Anordnung die den Wagen an die Keil-Schiebestangen (29) kuppelt um die Keil-Schiebestangen zu bewegen einschließlich einer Anordnung zum Variieren des Abstandes zwischen dem Wagen (25) und bestimmten der Keil-Schiebestangen (29),um dadurch den Abstand zu variieren in dem die bestimmten Keil-Schiebestangen entsprechende Keile drücken.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Keile zweier verschiedener Längen während einem Arbeitsspiel des Wagens (25) einzusetzen sind, die Anordnung zum Variieren einer Anordnung .zum Dehnen der Trennung zwischen dem Wagen (25) und jenen Keil-Schiebestangen (2g) enthält, die mit den kürzeren Keilen verbunden sind eine Hälfte des Längenunterschiedes zwischen ungleichen Keilen mehr als die T^einung zwischen dem Wagen (25) und jenen Keil-Schiebestangen (29) die mit

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den längeren Keilen verbunden sind.
3. Gerät nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet f daß die Kupplungsanordnung wenigstens erste und zweite Platten (55,59) in gestapelter Relation enthält, die jede eine Anzahl von Keil-SChiebestangen (29) hält.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Keile zweier verschiedener Längen während eines Arbeitsablaufes des Wagens (25) einzusetzen sind, die Anordnungen zum Variieren einer Anordnung zum Ausdehnen der Trennung zwischen dem Wagen und der ersten Platte (47) enthält, einer Hälfte des Längenunterschiedes zwischen verschiedenen Keilen mehr als die Trennung zwischen dem Wagen (25) und der zweiten Platte (55) wodurch die Keil-Schiebestangen (29) die mit der ersten Platte (47) verbunden sind arbeiten, um die kürzt?»««Keile einzusetzen, während die Keil-Schiebestangen (29) die mit der zweiten Platte (55) verbunden sind arbeiten, um die längeren Keile einzusetzen.
5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch geken η zeichnet , daß der Wagen (25) eine dritte Platte (59) enthält, die Anzahlt von aufrecht-stehenden Keilen aufweist, zum wahlweisen Unterstützen der ersten und zweiten Platte (47,55) und die Anordnung zum Variieren einer Anordnung zum

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Wiederanbringen der dritten Platte (59) relativ zu der ersten und zweiten Platte (47,55) enthält, um sowohl die Platten zu wählen die zu unterstützen sind, als auch die Höhe auf welcher die gewählten Platten unterstützt werden.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch ge ken η ~ zeichnet , daß die Anordnung zum Wiederanbringen einer Anordnung zum wahlweisen Drehen der dritten Platte (59) um einen Drehpunkt (49) zwischen drei angegebenen Winkelstellungen enthält von welchen in einer ersten weder die erste noch die zweite Platte (47_f55) durch aufrechtstehende Teile unterstützt wird, in welcher in einer zwei" ten Stellung nur eine der ersten und zweiten Platten durch aufrechtstehende Teile unterstützt wird und von welchen in einer dritten sowohl die erste als auch die zweite Platte (47,55) durch aufrechtstehende Teile unterstützt werden.
7. Gerät nach Anspruch l, dadurch g e k e η η zeichnet , daß Teile zweier verschiedener Längen einzusetzen sind, die Anordnung zum Variieren drei wählbarer Stellung aufweist, eine zum Einsetzen kurzer Keile_f eine zum Einsetzen langer Keile _f und eine zum gleichzeitigen Einsetzen eines Gemisches aus langen und kurzen Keilen.
8. Gerät zum Anbringen von Isolierkeilen in Schlitze eines Magnetkernes durch sich linear bewegende Keil-Schiebestangen

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in ein keilenthaltendes Magazin um Keile axial aus dem Magazin in Kernschlitze zu drücken, gekennzeichnet durch:

Einer Anordnung zum Hin- «na Herbewegen der Keil-Schiebestangen (29) in der Richtung des Keileinsetzens;und eine Kupplungsanordnung variabler Länge die die Keil-Schiebestangen C29) und die Anordnung zum Bewegen miteinander verbindet, um dadurch den Abstand zu variieren, in dem bestimmte der Keil-Schiebestangen (29) entsprechende Keile drücken.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß Keile zweier verschiedener Längen einzusetzen sind, die Kupplungsanordnung der variablen Länge drei wählbare Stellungen aufweist, eine zum Einsetzen aller längeren Keile, eine zweite zum Einsetzen aller kürzeren Keile und eine dritte zum- Einsetzen eines GEmisches aus längeren und kürzeren Keilen,
10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsanordnung variabler Länge in der Länge auf eine Hälfte des Längenunterschiedes der verschiedenen Keile die einzusetzen sind, einstellbar ist.
11. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Keile zweier verschiedener Längen

einzusehen sind, die Kupplungsanordnung variabler Länge 509836/0656

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mehrere wählbare Stellungen aufweist, eine zum Einsetzen aller längeren Keile, eine zweite zum Einsetzen aller kürzeren Keile und zuletzt eine zum Einsetzen variierender Muster eines Gemisches aus längeren un kürzeren Keilen.

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