DE2725511A1 - Einrichtung zur verstaerkung eines spulendrahtabschnittes - Google Patents

Description

Einrichtung zur Verstärkung eines Spulendrahtabschnlttes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verstärkung eines Spulendrahtabschnittes durch Bildung und Verdrallung mehrerer Lagen Spulendraht auf einer durch zwei Führungen gebildeten Drahtlaufachse, mit zwei quer zur Drahtlaufachse angeordneten voneinander distanzierten Aufwickeldornen und mit einem Drahtverlegemittel, das auf einer die Aufwickeldorne überstreichenden Bahn angetrieben ist, sowie mit quer zur Drahtlaufachse umlaufend antreibbaren Verdrallmitteln.

Eine Einrichtung der genannten Art ist zum Anbau an einen Spulenwickelautomaten vorgesehen. Sie dient zur Verstärkung der aus einer elektrischen Spule herausgeführten Anschlussdrähte, insbesondere bei dünnen Wickeldrähten.

9.6.1976:HJN:uk

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Eine bekannte Einrichtung der genannten Art ist in die Drahtlaufachse einschwenkbar angeordnet. Zur Bildung von Lagen dient als Drahtverlegemittel ein aus zwei parallel zueinander angeordneten Haken gebildeter Greifer. Dieser Greifer muss ausser den in der Drahtebene auszuführenden Umschlingungsbewegungen bei der Bildung jeder Schlinge in die Drahtebene ein- und ausgeschwenkt werden, um den Draht zu greifen und um die gebildete Schlinge auf den Aufwickeldorn abzustreifen. Der Draht muss bei jedem Einschwenken des Greifers von diesem erneut gefasst und beschleunigt werden. Insbesondere bei sehr dünnen Wickeldrähten ist die Beanspruchung des Drahtes dabei gross, so dass dieser beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Verstärkung eines Spulendrahtabschnittes zu schaffen, deren Drahtverlegemittel mindestens während der Dauer des Verstarkungsvorganges mit dem Draht im Eingriff bleibt. Angestrebt wird eine schonende Behandlung des Drahtes.

Die Lösung gelingt dadurch, dass das Drahtverlegemittel eine auf einer geschlossenen Umlaufbahn in einer Ebene geführte Oese ist, wobei die Achsen der Aufwickeldorne innerhalb der Umlaufbahn liegen.

Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, da eine dauernd mit dem Draht im Eingriff bleibende Oese eine kontinuierliche Bewegung ausführen kann.

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Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Oese auch während des Wickelvorganges mit dem Draht im Eingriff bleiben, ohne diesen umzulenken und dadurch zu beanspruchen, wenn
die Oese von der Betriebslage in eine Ruhelage bewegbar angeordnet ist, so dass sie in der Ruhelage von der Drahtlaufachse durchstossen wird.

Um die Oese zwischen Betriebslage und Ruhelage durch Mittel zu bewegen, ist es vorteilhaft, wenn diese Mittel einem der beiden Umkehrpunkte in der Oesenumlaufbahn zugeordnet sind.

Ferner kann die Oese von einem Lenker gesteuert sein, dessen eines Ende auf einer geradlinigen und dessen anderes Ende
auf einer Umlaufbahn geführt ist. Eine solche Anordnung ermöglicht es, dass die Oese entsprechend der Umlaufbahn eine annähernd kreisende Bewegung ausführt, aber stets im
wesentlichen eine Richtung beibehält. Dadurch ergibt sich
eine verdrehungslose Führung des Drahtes.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist möglich durch ein um zwei Umlenkräder, z.B. Kettenräder, geführtes und durch eines derselben angetriebenes endloses Organ, z.B. eine
Zahnkette, das mit dem einen Ende des Lenkers verbunden ist, sowie durch einen auf einer Geradführung verschiebbaren
Schlitten, in welchem das andere Ende des Lenkers gelagert ist, wobei die Oese an einem mit dem Lenker starr verbundenen Steuerarm beweglich gehalten ist. Eine solche Anordnung ermöglicht eine Umlaufbahn der Oese, die den zu bildenden
Schlingen nahezu ideal angepasst ist.

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Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, Verstärkungsabschnitte wählbarer Länge herzustellen, wenn einer der beiden Aufwickeldorne entlang der Drahtlaufachse verstellbar ist. Vorteilhaft ist es, wenn der in Drahtlaufrichtung an erster Stelle angeordnete Aufwickeldorn verstellbar ausgebildet ist. Um bei der Schlingenbildung eine möglichst enge Führung des Drahtes um den in Drahtlaufrichtung an zweiter Stelle angeordneten unverstellbaren Aufwickeldorn zu erzielen, ist es vorteilhaft, dass das diesem Aufwickeldorn benachbarte Umlenkrad einen kleineren Durchmesser als das andere Umlenkrad aufweist.

Damit bei einer Verstellung des einen Aufwickeldornes die Verdrallmittel mindestens annähernd in der Mitte des verdrallten Abschnittes eingreifen, ist es zweckmässig, auch die Verdrallmittel in achsialer Richtung mit verstellbar auszubilden, wofür ein Untersetzungsgetriebe verwendet werden kann.

Die beiden Aufwickeldorne können nachgiebig gehalten sein, so dass sie beim Verdrallen der Verkürzung dieses Abschnittes folgen können. Durch Verriegelungsmittel lassen sich die Aufwickeldorne in der Aufwickelstellung blockieren, da beim Lagenwickeln eine nachgiebige Halterung unerwünscht ist.

Anhand der Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 : eine Unteransicht der Einrichtung beim Start der Schlaufenbildung,

Fig. 2 : eine Seitenansicht, passend zur Fig. 1,

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Fig. 3 : eine in die Ruhestellung geschwenkte Oese, Fig. 4 : eine Verdrallvorrichtung in Stirnansicht,

Fig. 5 : eine Unteransicht während der Schlaufenbildung,

Fig. 6 t eine Unteransicht während der Schlaufenbildung in fortgeschrittener Stellung, und

Fig. 7 : eine Oese und ein Aufwickeldorn in vergrössertem Massstab.

Die im Folgenden beschriebene Einrichtung zur Verstärkung eines Spulendrahtabschnittes ist ein Zusatzapparat zu einer Wickelmaschine für elektrische Spulen. In den Fig. 1 und 2 ist ein von einer nicht dargestellten Vorratspule ablaufender Draht 2 über eine Umlenkrolle 4 zu einer zweiten Umlenkrolle 6 und von dort zu einer nicht dargestellten Wickelvorrichtung geführt. Die Drahtstrecke zwischen den Umlenkrollen 4 und 6 wird im Folgenden als Drahtlaufachse 8 bezeichnet.

Die Einrichtung weist einen Rahmen 10 auf, der nur andeutungsweise dargestellt ist. Parallel zur Drahtlaufachse 8 sind innerhalb des Rahmens 10 zwei Führungsschienen 12 angeordnet, auf denen ein Schlitten 14 verschiebbar geführt ist. Am Schlitten 14 sind oberhalb ein Lenker 16 und unterhalb ein durch den Lenker 16 geführter Steuerarm 18 angeordnet, wobei der Lenker 16 und der Steuerarm 18 untereinander durch eine im Schlitten 14 drehbar gelagerte Welle 20 starr ver-

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bunden sind. Auf dem Steuerarm 18 ist ein Oesenträger 22 um eine quer zur Drahtlaufachse 8 und parallel zu einer Umlaufebene angeordneten Achse 24 zwischen einer Betriebs- und Ruhelage verschwenkbar gelagert. Auf dem Oesenträger 22 ist eine als Drahtverlegemittel dienende Oese 26 angeordnet.

Oberhalb der Führungsschienen 12 sind an weiteren Teilen des Rahmens IO ein grosses Umlenkrad 28 und ein kleines Umlenkrad 30 drehbar gelagert. Die Umlenkräder 28, 30 sind von einer endlosen Kette 32 umschlungen. Die Kette 32 ist in einer horizontalen Ebene angeordnet, welche für die vorliegenden Erläuterungen als Bezugsbasis mit Umlaufebene bezeichnet wird. Der Lenker 16 ist über eine Kupplung 34 mit der Kette 32 gelenkig verbunden. Das grosse Umlenkrad 28 ist über ein Zwischenglied 36, das eine Kette oder ein Riemen sein kann, durch eine aus einem Motor 38 und einem Untersetzungsgetriebe 40 gebildeten Antriebsvorrichtung antreibbar. Der Motor 38 wird zu gegebener Zeit über eine Anschlussleitung 42 mit elektrischer Energie gespeist.

Der um die Achse 24 schwenkbare Oesenträger 22 ist durch eine Feder 44 in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Betriebsoder Umlenklage gehalten.

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Oesenträger 22 mit der Oese 26 in eine Ruhelage verschwenkt werden kann, in der die Oese 26 von der Drahtlaufachse 8 durchstossen wird. Die Verschwenkung in die Ruhelage erfolgt durch ein nicht dargestelltes Betätigungsglied über eine Betätigungsstange 46, die mit einem Mitnehmer 48 verbunden ist welcher bei Betätigung in Pfeilrichtung 50 auf eine mit dem Oesenträger 22 verbundene

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Rolle drückt. Wird die Betätigungsstange 46 gemäss der Fig. 2 in Pfeilrichtung 52 entlastet, dann schwenkt der Oesen- träger 22 mit der Oese 26 in die Betriebs- oder Umlenklage zurück.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass senkrecht zu der durch die Kette 32 definierten Umlaufebene unmittelbar neben der Drahtlaufachse 8 zwei voneinander distanzierte Aufwlckeldorne 54, 56 in je einem Zylinder 58, 60 angeordnet sind. Durch Zuführung von Druckluft über die Anschlussleitungen 62, 64 werden die Aufwickeldorne 54, 56 in die dargestellte Lage ausgefahren, so dass sie neben der Drahtlaufachse 8 stehen und zum Aufwickeln von Lagen bereit sind.

Die Zylinder 58, 60 sind auf schwenkbaren Hebeln 66, 68 angeordnet, (Fig. 1) welche durch die Kraft von Spannfedern 70, 72 gegen Anschläge 74, 76 gehalten werden. Die Aufwickeldorne 54, 56 sind durch diese Anordnung in Richtung zueinander nachgiebig gehalten. Durch Verriegelungsglieder, bestehend aus zwei Betätigungszylindern 78, 80 und zwei Verriegelungshebeln 82, 84 können die Aufwickeldorne 54, 56 in der durch die Federn 70, 72 gehaltenen Stellung verriegelt werden. Zur Verriegelung wird den Betätigungszylindern 78, 80 Druckluft über die Anschlussleitungen 86, 88 zugeführt.

Die Fig. 2 zeigt ferner eine Handbetätigungsvorrichtung 90, mit der über eine Welle 92 ein Getriebe, bestehend aus einem grossen Zahnrad 94 und einem kleinen Zahnrad 96 betätigbar ist. Die Welle des kleinen Zahnrades 96 ist als Spindel 98 ausgebildet, die zum Verstellen des Aufwickeldornes 54

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samt seiner Halterungs- und Verriegelungsvorrichtung 58, 62, 78, 82, 86 parallel zur Drahtlaufachse 8 in den Richtungen des Doppelpfeiles 100 dient. Eine Welle 102, welche mit dem grossen Zahnrad 94 verbunden ist, dient zur Verschiebung einer Verdrallvorrichtung 104 ebenfalls längs der Drahtlaufachse 8. Die Uebersetzung vom grossen Zahnrad 94 auf das kleine Zahnrad 96 ist so gewählt, dass die Verdrallvorrichtung 104 immer in der Mitte zwischen den Aufwickeldornen 54 und 56 steht.

Die Verdrallvorrichtung 104 wird anhand der Fig. 2 und 4 beschrieben. Diese Vorrichtung weist einen U-förmigen Träger 106 auf, der über Zwischenglieder 108, 110 und hier nicht dargestellte Betätigungsmittel in Pfeilrichtung 112 auf die Drahtlaufachse 8 zustellbar ist. In den beiden Schenkeln des U-förmigen Trägers 106 sind je ein Verdrallrad 114, 116 gelagert. Die Schenkel des U-förmigen Trägers 106 sowie die Verdrallräder 114, 116 weisen zur Drahtlaufachse 8 hin gerichtet in Achsrichtung verlaufende Schlitze 118 auf. Diese Schlitze reichen bis ins Zentrum der Verdrallräder 114, 116. Im Zentrum der Verdrallvorrichtung ist an einer achsparallelen Stange 120 eine quer zur Drahtlaufachse 8 und mit ihrer Spitze auf die Drahtlaufachse 8 zeigende Verdrallnadel 122 angeordnet. Die Verdrallräder 114, 116 sind in ihren aus den Schenkeln des U-förmigen Trägers 106 herausragenden Abschnitten aussenverzahnt. Die Aussenverzahnung steht im Eingriff mit Zahnrädern 124, welche die Verdrallräder 114, 116 während des Verdrallvorganges antreiben.

Zwei Spreizspitzen 126, 128 stehen im Eingriff mit der Drahtlauf achse 8. Diese Spreizspitzen, deren Halterung hier nicht

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näher gezeigt ist, sind aus der Drahtlaufachse 8 in Pfeilrichtung 130 zurückziehbar.

Die Fig. 5 zeigt die Einrichtung aus der gleichen Sicht wie die Fig. 1, jedoch bei bereits begonnenem Wickelvorgang. Die Aufwickeldorne 54, 56 sind in die Drahtlaufachse 8 eingeführt und durch die Verriegelungsmittel 78, 80, 82, 84, verriegelt,wie bereits in der Fig. 2 dargestellt. Ebenso greifen die in der Fig. 5 nicht ersichtlichen Spreizspitzen 126, 128 in die Drahtlaufachse 8 ein. Das grosse Umlenkrad 28 wird in Pfeilrichtung 132 angetrieben. Der mit der Kette 32 gekuppelte Lenker 16 fährt mit seinem Kupplungspunkt 34 der Umlaufbahn 32 nach und zieht den Schlitten auf den Führungsschienen 12. Die Auslenkung des Lenkers wird auf den Steuerarm 18 und damit auch auf die Oese 26 übertragen. Beim Start der Einrichtung wurde bereits der Aufwickeldorn 54 vom Draht 2 umschlungen. Die Oese 26
zieht nun Draht 2 über die Umlenkrolle 4 nach und bildet damit eine Schlaufe 134. Beim anschliessenden Umlaufen des kleinen Umlenkrades 30 bewegt sich der Lenker 16 auf die andere Seite, wobei die Oese 26 den zweiten Aufwickeldorn 56 eng umfährt. Nach der Umfahrung des zweiten Aufwickeldornes 56 in Richtung auf die Ausgangsstellung nimmt die Oese 26 keinen Draht mit.

Die Fig. 6 zeigt, wie der Schlitten 14 vom Lenker 16 geschoben wird. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass die Spreizspitzen 126, 128 zum Freihalten einer Oeffnung 136 dienen, in welche Oeffnung später die Verdrallnadel 122
(Fig. 2) eindringen kann. Bei der Umfahrung des grossen
Umlenkrades 28 beginnt die Oese 26 mit der Bildung einer

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weiteren Schlaufe. Dieser Umfahrungsvorgang wird nach Anzahl der gewünschten Schlaufen entsprechend oft wiederholt.

Die Oese 26 beschreibt damit eine Umlaufbahn um die Aufwickeldorne 54, 56 und bewegt sich dabei nur in einer Ebene. Damit die Schlaufen um den Aufwickeldorn 56 möglichst eng gelegt werden, ist erstens der Radius zwischen der Welle 20 und der Oese 26 entsprechend zu bemessen, und zweitens ist der Aufwickeldorn 56 in einem entsprechenden Abstand zum kleinen Umlenkrad 30 anzuordnen. Eine weitere Möglichkeit zu einer engen Umfahrung des Aufwickeldornes 56 ist die Ausbildung der Oese 26.

Die Fig. 7 zeigt die im Oesenträger 22 eingesetzte Oese im Querschnitt in einem vergrösserten Massstab. Es ist daraus ersichtlich, dass vom kreisförmigen Querschnitt der Oese ein Sektor 138 von etwa 90° ausgespart ist. Es ist aus dieser Fig. ersichtlich, dass die Oese 26 den Draht 2 in einer engen Umschlingung um den Aufv/ickeldorn 56 legen kann. Ebenfalls ersichtlich ist aus dieser Fig., dass die Oese 26 den Draht 2 gegenüber der Drahtlaufachse 8 angehoben hat um ihn über die obere Kante des Aufwickeldornes 56 hinwegzuführen. Die Umschlingung des Aufwickeldornes durch den Draht 2 erfolgt annähernd auf der Höhe der Drahtlaufachse 8.

Nachdem die gewünschte Anzahl der mit einem nicht dargestellten Schalter gezählten Schlaufen gebildet ist, wird der Schlitten 14 durch Abstellen der Antriebsvorrichtung 38, 40 wieder in seiner Ausgangsstellung angehalten. Zum Verdrallen wird die Verdrallvorrichtung 104 in Pfeilrichtung

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112 auf die Drahtlaufachse 8 zugestellt. Die Verdrallnadel 122 dringt dabei in die Oeffnung 136 ein und die Spreizspitzen 126, 128 schnellen aus dem Drehbereich zurück. Die Betätigungszylinder 78, 80 werden entlastet und damit die Verriegelung der Aufwickeldorne 54, 56 aufgehoben. Die Spannfedern 70, 72 halten jedoch die Aufwickeldorne 54, 56 vorlauftig noch in der dargestellten Position. Die Verdrallräder 114, 116 werden nun über Zahnräder 124 durch weiter nicht dargestellte Mittel um die Drahtlaufachse 8 gedreht, wobei die zwischen den Aufwickeldornen 54, 56 gespannten Lagen des Drahtes 2 verdrallt werden. Die durch das Verdrallen entstehende Verkürzung der Drahtlagen wird durch die auf den schwenkbaren Hebeln 66, 68 angeordneten Aufwickeldorne 54, 56 ausgeglichen, indem diese unter Beibehaltung der Vorspannung durch die Federn 70, 72 nachgeben. Ist der Verdrallvorgang beendet, dann werden die Verdrallvorrichtung 104 und die Aufwickeldorne 54, 56 aus der Drahtlaufachse zurückgezogen. Der verstärkte Spulendrahtabschnitt ist nun wieder frei und kann über die Umlenkrolle 6 durch Fortsetzung des Wickelvorganges der nicht dargestellten Spule bis zu dieser gezogen werden, um dort als verstärkter Anschluss zu dienen.

Zur Einstellung einer gewünschten Länge des verstärkten Spulendrahtabschnittes dient die Handbetätigungsvorrichtung 90, durch die sich der Aufwickeldorn 54 und die Verdrallvorrichtung 104 längs der Spulendrahtachse verstellen lassen, wobei die Verdrallvorrichtung 104 jeweils in der Mitte zwischen den Aufwickeldornen 54, 56 bleibt.

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Claims (14)

Patentansprüche

1. !Einrichtung zur Verstärkung eines Spulendrahtabschnittes

durch Bildung und Verdrallung mehrerer Lagen Spulendraht auf einer durch zwei Führungen gebildeten Drahtlaufachse, mit zwei quer zur Drahtlaufachse angeordneten voneinander distanzierten Aufwickeldornen und mit einem Drahtverlegemittel, das auf einer die Aufwickeldorne überstreichenden Bahn angetrieben ist, sowie mit quer zur Drahtlaufachse umlaufend antreibbaren Verdrallmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtverlegemittel eine auf einer geschlossenen Umlaufbahn in einer Ebene geführte Oese (26) ist, wobei die Achsen der Aufwickeldorne (54,56) innerhalb der Umlaufbahn liegen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oese (26) in ihrer Betriebslage derart angeordnet ist, dass der durch die Oese (26) geführte Draht (2) auf eine über den Aufwickeldornen (54,56) liegenden Ebene angehoben und in eine auf der Höhe der Drahtlaufachse (8) liegende Verlegeebene umgelenkt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oese (26) von der Betriebslage in eine Ruhelag bewegbar angeordnet ist, wobei sie in der Ruhelage von der Drahtlaufachse (8) durchstossen wird (Fig. 3).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem einen von zwei Umkehrpunkten der Oesenumlaufbahn Mittel zugeordnet sind, um die Oese (26) zwischen Betriebslage und Ruhelage zu bewegen.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oese (26) von einem Lenker (16) gesteuert ist, dessen eines Ende auf einer geradlinigen Bahn (12) und dessen anderes Ende auf einer Umlaufbahn geführt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein um zwei ümlenkräder (28,30) z.B. Kettenräder geführtes und durch eines derselben angetriebenes endloses Organ, z.B. eine Zahnkette (32), das mit dem einen Ende des Lenkers (16) verbunden ist, sowie durch einen auf einer Geradführung (12) verschiebbaren Schlitten (14) , in welchem das andere Ende des Lenkers (16) drehbar gelagert ist, wobei die Oese (26) an einem mit dem Lenker (16) starr verbundenen Steuerarm (18) beweglich gehalten ist.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oese (26) um eine parallel zur Umlaufebene verlaufende Achse (24) schwenkbar am Steuerarm (18) gehalten ist.

8. Einrichtung nach Ansprüchen 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Aufwickeldorne (54,56) entlang der Drahtlaufachse (8) verstellbar und der andere unverstellbar angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in Drahtlaufrichtung an erster Stelle angeordnete Aufwickeldom (54) verstellbar ist.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der beiden Umlenkräder (30) einen kleineren Durchmesser als das andere (28) aufweist und dem unverstellbaren Aufwickeldorn (56) benachbart ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am verstellbaren Aufwickeldorn (54) ein Ausgangsglied (98) eines Verstelltriebes (90) angreift, der mit den in achsialer Richtung ebenfalls verstellbaren Verdrallmitteln (104) über ein anderes Ausgangsglied (102) ebenfalls in Wirkungsverbindung steht.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausgangsglieder (98,102) über ein Untersetzungsgetriebe (94,96) in Wirkungsverbindung stehen.

13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Aufwickeldorne (54,56) nachgiebig gehalten sind, wobei Verriegelungsmittel (78,80,82,84) vorgesehen sind, um die Aufwickeldorne (54,56) in einer Aufwickelstellung zu blockieren.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oese (26) einen kreisförmigen Querschnitt mit einer rechteckigen Aussparung (138) auf ihrer Aussenseite aufweist, deren eine Fläche parallel zur Achse der Oese (26) liegt.

12.5.77
ps

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