DE2042165A1

DE2042165A1 - Speisestromzufuehrungseinrichtung

Info

Publication number: DE2042165A1
Application number: DE19702042165
Authority: DE
Inventors: Tetsusaburo Ikeda
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1969-08-25
Filing date: 1970-08-25
Publication date: 1971-10-14
Also published as: US3683411A; DE2042165B2; DE2042165C3

Description

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BERLIN-DAHLEM 33 · PO D B I E LS Kl ALLE E 68 8 MO NCH EN 22 ■ Wl D ENMAYE RSTRASSE 49

TEL 0311 · 762907 - TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0184057 TEL. 0811 - 225585 - TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0521244

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Iwatsu Electric Co., Ltd. Suginami-ku, Tokyo (Japan)

Speisestromzuführungseinricntung

Die Erfindung betrifft eine Speisestromzuführungseinrichtung für Schreibvorrichtungen eines Aufzeichnungsgeräts. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung» die den Schreibvorrichtungen eines Ji-Y-AufZeichnungsgeräts, die sich kontinuierlich oder intermittierend bewegen, über ein Kabel Strom zuführt.

X-Y-Aufzeichnungsgeräte oder ähnliche Geräte weisen Schreibvorrichtungen auf, die an einem sich in Y-Richtung bewegenden Schlitten angeordnet sind. Der Speisestrom, der die Schreibeinrichtungen über eine Aufzeichnungsfläche bewegt, wird üblicherweise von einer Signalquelle oder einem Steuer-

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schalter mittels der folgenden Methoden zugeführt* Bei einer dieser Methoden wird der Strom direkt über ein aufgehängtes Kabel zugeführt. Bei dieser Methode sind jedoch das Kabel und seine zugehörigen Teile hinderlich, wenn die Aufzeichnungsfläche ersetzt oder während des Aufzeichnungsvorgangs geprüft werden soll. Bei einer anderen Methode ist die Führung des Schlittens der Schreibvorrichtungen, die sich zusammen mit dem in X-Richtung bewegenden Schlitten verschiebt und z. B. aus Führungsschienen oder -stangen besteht, mit einem Stromspeisungskabel oder einer Stromspeisungsplatte versehen, die sich längs der Bewegungsbahn des Schlittens der Schreibvorrichtungen erstrecken und das Speiseelement an dem Schlitten, das das Kabel oder die Platte kontaktiert, bewegt sich zusammen mit dem Schlitten. Diese Methode ergibt jedoch- einen schlechten Kontakt infolge des Vorhandenseins von Staub und des Auftretens von Reibung an dem Kontaktierungsbereich zwischen dem Kabel und der Platte und dem Speiseelement an dem Schlitten. Bei einer anderen Methode erfolgt die Stromzuführung mittels eines Zugdrahts, um den Schlitten der Schreibvorrichtungen wie den Zuführungsdraht in der Y-Richtung zu bewegen. Bei dieser Methode ergibt sich jedoch eine gleitende Kontaktierung mit der Signalquelle an deren Endteil. Daher ergibt sich wiederum ein schlechter Kontakt infolge des Auftretens von Staub und Reibung und die Einrichtung muß daher ständig gewartet und kontrolliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speise-

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stromzuführungseinrichtung zu schaffen, die eine konstante Stromzuführung von der Signalquelle bzw* dem Steuerschalter zu den Schreibvorrichtungen sicherstellt. Außerdem soll das Vorhandensein des Speisekabels keine oder nahezu keine Behinderung ergeben, wenn die Aufzeichnungsfläche ersetzt oder im Laufe der Aufzeichnung geprüft werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen relativ zu den Schreibvorrichtungen verschiebbaren Schlitten, eine Kabelwickel trommel, die drehbar an dem Schlitten befestigt ist, eine Feder, die die Trommel in der Aufwickeleinrichtung des Stromzuführungskabels vorspannt', durch einen fest auf den Außenumfang der Trommel gewickelten Wicklungsteil und durch einen mit diesem verbundenen, lose innerhalb der Trommel aufgewickelten Wicklungsteil, der mit einer Signalquelle bzw. einem Steuerschalter verbunden ist«

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigern

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines X-Y-Auf-

zeichnungsgeräts mit einer Speisestromzuführungseinrichtung gemäß der Erfindung;

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Fig, 2 einen Längsschnitt der Speisestromzuführungseinrichtung der Fig· 1;

Fig. 3 in auseinandergezogener und perspektivischer
Darstellung die Einzelteile des inneren Teils der Speisestromzuführungseinrichtung der Fig· 1 und 2;

Fig. h in auseinandergezogener und perspektivischer

Darstellung die Einzelteile des äußeren Teils der Speisestromzuführungseinrichtung der Fig· 1 und 2; und

Fig, 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Kabelwickeltrommel der Speisestromzuführungseinrichtung der Fig. 1 bis 4·

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In Fig. 1 -weist ein X-Y-AufZeichnungsgerät 10 links und rechts eine Führungsschiene 14 auf, deren Querschnitt H-förmig ist und die an der festen Halterung 12 befestigt ist (Xn Fig. 1 ist nur eine der beiden Schienen 14 gezeigt). Auf diesen Schienen 14 sind Schlitten 16 in der durch «inen Pfeil in Fig· 1 angegebenen X-Richtung frei verschiebbar (in Fig. 1 ist nur einer der beiden Schlitten 16 gezeigt)·

Jeder Schlitten 16 weist zwei Führungsrollen 18, 20 auf, die drehbar an de« vorderen und hinteren Ende einer jeden Schiene 16 befestigt sind und auf den Führungsschienen laufen« Weitere zwei Führungsrollen 22, 24 sind drehbar nahe den vorderen und hinteren Ende an der Innenseite eines jeden Schlittens 16 angeordnet und greifen in Führungenuten 26 an der Innenseite der Führungsschienen Ik ein, so daß sie seitlich an den Führungsschienen Ik laufen· Weitere zwei Führungsrollen (nicht gezeigt) sind nahe den vorderen und hinteren Ende an der Außenseite der Schienen 16 drehbar angeordnet und greifen in Führungsnuten 28 an der Außenseite der Führung*schinen 14 ein, so daß sie seitlich an den Führungsschienen 14 laufen·

An jedes Schlitten 16 ist eine L-for«ig· Platte 30 befestigt· Die Platten werden durch zwei Führungsstangen und 34 überbrückt. Diese Führungsstangen 32, 34 sind an einea in der in Fig· 1 durch einen Pfeil angegebenen Y-Richtung verschiebbaren Schlitten 36 befestigt. An desi Schlitten 36 sind Mehrere, z· B. vier, elektromagnetische Schreibverrichtungen 38, 40, 42 und 44 befestigt.

Ia Fig. 1 sind die Antriebseinrichtungen nicht gezeigt,

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die den Schlitten 16 in Richtung der X-Achse und den Schlitten 36 in Sichtung der Y-Achse bewegen. Diese Antriebseinrichtungen können in üblicher Weise aufgebaut sein·

Der sich in X-Richtung bewegende Schlitten 16 weist eine Stromzuführungseinrichtung 50 für die Schreibvorrichtungen auf. Die feste Achse 56 der Stromzuführungseinrichtung 50 _^ ist an der L-foreigen Befestigungsplatte 52, die an der Platte 30 sitzt, mittels einer Schraube 5k befestigt. Das innere Ende 134A des Yicklungsteils 13k des flachen Stromzuführungskabels 60, das sich von einer Öffnung 58 an dem einen Ende der Achse 56 aus nach unten erstreckt, ist an der Grundplatt· 17 des Schlittens 16 befestigt. An dieser Grundplatte 17 ist ein Ende 66A eines weiteren flachen Stroazuführungskabels 66 mittels der Klemme 6k befestigt. Mehrere Adern» z. B. fünf, die an diesem Ende des Kabels 66 frei liegen, sind durch Löten mit mehreren, z. B. fünf Adern 68 verbunden, die an dem Ende 13^A des flachen Kabels 60 vorstehen·

P Das andere Ende 66C des Kabels 66 ist an der Rückseite der

Halterung 12 durch eine Klemme 70 befestigt, um einen Durchhang 66b zu bilden, dessen Länge etwa gleich der Hälfte der Bewegungsbahn des Schlittens 16 in X-Richtung ist. Da die Befestigung etwa in der Mitte der Halterung 12 erfolgt, kann sich der Schlitten 16 maximal verschieben, wenn der Durchhang 66B etwa gleich der Hälfte der Bewegungsbahn des Schlittens 16 in X-Richtung ist· Es ist möglich, den Durchhang 66b durch eine weiter· Stromzuführungseinrichtung 50 zu ersetzen, die später erläutert wird. Da jedoch der Durch·

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hang 66b die Bewegung des Schlittens 16 nicht behindert, ist es nicht notwendig, ihn zu entfernen, Xn Pig· 1 ist der Klarheit halber die Lage der Klemme 17 gegenüber ihrer tatsächlichen Lage vorgerückt. An dem anderen Ende 66C des Kabels 66 sind die Adern 68 mit einer Signalquelle bzw· einem Steuerschalter (nicht gezeigt) verbunden· Das äußere Ende I36B des Wicklungsteils I36 des flachen Kabels 74 erstreckt sich von dem Umfang der Na-be 104 der Kabelwickeltrommel 102 der Stromzuführungseinrichtung 50 nach außen und ist an einer Seite des Schlittens 36 durch eine Klemme 76 befestigt. Ein Ende 74A des Kabels 74 erstreckt sich von der Unterseite des Schlittens 36 nach oben durch eine Öffnung (nicht gezeigt). Mehrere Adern 68, z. B. fünf, treten an dem Ende 74A aus und sind mit Eingangsanschlüssen der elektromagnetischen Schreibvorrichtungen 38, 40, 42, 44 über Kabelverzweigungen 78, 80, 82 und 84 verbunden. Vier der fünf Adern sind Plusanschlüsse für die vier elektromagnetischen Schreibvorrichtungen, während die fünfte Ader dem gemeinsamen Minusanschluß der vier Schreibvorrichtungen darstellt.

Einzelheiten der Stromzuführungseinrichtung 50 sind in Fig. 2 und 4 gezeigt. An dem oberen Ende des oberen Teils 57 mit kleinem Radius der festen Achse 56 der Stromzuführungseinrichtung 50 ist ein flacher Vorsprung 86 ausgebildet. Dieser Vorsprung 86 greift in eine entsprechende Öffnung 88 ein, die in der Befestigungsplatte 52 ausgebildet ist, so daß die Achse 56 gegenüber der Befestigungsplatte 52 drehfest ist. Der Vorsprung 86 weist eine Gewindebohrung 89 auf. In diese Bohrung ist «i« Schraube 54 durch die Befestigungsplatte 52, eine Unterlagscheibe 90 und einen

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Federring 92 eingeschraubt) wodurch die Achse 56 an der
Befestigungsplatte 52 befestigtwird.

An dem mittleren Teil der Achse 56 ist ein Teil 9k mit
großem Radius ausgebildet. Die Achse 56 weist eine zentrale Bohrung 96 auf, die an dem unteren Ende des unteren
Teils 59 der Achse 5^ in eine Öffnung 58 mündet, während
das obere Ende verschlossen ist. An dem Teil <?4 mit großem Radius ist ein sich in Richtung der Achse 56 erstreckender Schlitz 98 ausgebildet. Der Schlitz 98 verläuft von der
zentralen Bohrung 96 bis zu dem Außenumfang des Teils 9^
mit großem Radius.

An dem Außenumfang des oberen Teils 57 »it kleinem Radius
der Achse 56 sind eine ringförmige Nut 100 und ein Schlitz 101, der in axialer Richtung verläuft, ausgebildet.

Die Kabelwickeltrommel 102 besteht aus einem oberen Teil
108, einer zylindrischen Nabe 104 und einem scheibenförmigen Flanschteil I06, das mit der Nabe an deren oberem Ende verbunden ist. An dem unteren Ende der Nabe 104 des Teils
108 sind Vorsprünge 110, 112, 114 und 116 ausgebildet, die in einem Abstand von 90 angeordnet sind. Diese Vorsprünge sind in Öffnungen 120, 122, 124 und 126 eingesetzt, die in einem scheibenförmigen unteren Teil 118 der Trommel 102 aus· gebildet sind, so daß das Teil 118 einen unteren Flanschteil der Trommel 102 an dem unteren Ende der Nabe 104 bildet.

An der zentralen Bohrung 130, die an dem Flanschteil I06
des oberen Teils 108 ausgebildet ist, ist der obere Teil

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■it kleinem Radius der Achse 56 drehbar eingesetzt· Zwischen der Unterseite des Flansches IO6 und der Oberseite des Teils 9k eit große« Radius der Achse 56 befindet sich eine Unterlagscheibe 132, die in den Teil 57 mit kleinem Radius eingesetzt ist.

In den Innenraum 128 der Trommel 102, der durch die Nabe 104» die beiden Flanschteile IO6 und 118 und dem Teil 94 mit großem Radius der Achse 56 gebildet wird, wird «er lose gewickelte uaLd ringförmige Wicklungsteil 134 des flachen Kabels 6O eingesetzt, bevor der Flanschteil 118 an der Nabe 104 befestigt wird. Das innere Ende 134A des Wicklungeteile ist durch den Schlitz 98 und die zentrale Bohrung 96 sowie die Öffnung 58 am unteren Ende der Achse 56 nach unten geführt.

Am Umfang der Nabe 104 befindet sich der Wicklungsteil 136 des flachen Kabels 74, der dicht und ringförmig gewickelt ist. Sie fünf Adern 68, die an dem äußeren Ende 134B des Wicklungeteils 134 austreten und die fünf Adern 68, die an dem inneren Ende I36A des Wicklungsteils I36 austreten, sind jeweils miteinander verbunden.

Die Verbindung wird auf folgende Weise durchgeführt: Zunächst wird ein Teil des äußeren lindes 134B mit dem Innenumfang der Nabe 104 mittels einer Klebstoffschicht 14O im Bereich des Schlitzes 138 verbunden, der in der Nabe 14O ausgebildet ist und sich ebenfalls in Richtung der Achse 56 erstreckt. Danach wird ein Teil des inneren Endes I36A mit dem Außenumfang der Nabe 104 mittels einer Klebstoffschicht 142 im Bereich des Schlitzes I38 verbunden. Danach werden die Adern

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68» die an den Enden 134b und I36A austreten, durch Löten miteinander verbunden.

In diesem Zustand wird, wie bereits beschrieben wurde, der untere Teil 118 mit dem Teil 59 mit kleinem Radius der Achse 56 drehbar und mit dem oberen Teil 108 fest verbunden» Dann wird eine Hülse 144 an dem unteren Teil 59 der Achse 56 befestigt und der Teil 146 mit kleinem Radius, der Vorsprünge 146A und 146B aufweist, wird in die zentrale Bohrung 148 des unteren Teils 118 eingesetzt« Danach wird eine Unterlagscheibe 150 in den Teil 59 der Achse 56 eingesetzt und außerdem der Gewindeteil, der an dem Außenumfang des Teils mit kleinem Radius ausgebildet ist, mit der Mutter 152 verschraubt.

Der obere Teil 77 mit kleinem Radius der Achse 56 wird von einer Spiralfeder 154 durchsetzt. Das innere Ende 154A der Spiralfeder ist in den Schlitz 101 der Achse 56 eingesetzt, so daß sein Ende an der Achse 56 befestigt ist. An der Oberfläche des oberen Flanschteils IO6 der Trommel 102 ist ein topfförmiges Federgehäuse 156, in dessen zentrale Bohrung 157 der obere Teil 57 Bit kleinem Radius der Achse 56 drehbar eingreift, befestigt und hält die Spiralfeder 154. Die Befestigung erfolgt mittels der Vorsprünge I58, I60, 162 und 164, die an dem unteren Ende des Gehäuse ausgebildet sind und in entsprechende Öffnungen 166, 168, I70 und 172 eingreifen, die in dem Flanschteil I06 ausgebildet sind. Das äußere Ende T54B der Spiralfeder 154 ist in dem Schlitz 174 ausgebildet, der ebenfalls in Richtung der Achse 56 längs des Außenumfangs des Federgehäuses I56 verläuft, so daß das äußere Ende 155B an des Federgehäuse 156 befestigt ist. Die Feder 154 übt, wenn sie befestigt ist, auf das

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Federgehäuse 156 zusammen mit der Trommel 102 einen elastischen Druck aus, wodurch das äußere Ende I36B des Wicklungsteils 136 des Kabels 7^ in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 gezogen und aufgewickelt wird.

An der Außenseite des Federgehäuses 156 befindet sich eine Unterlagscheibe I76, die an dem Teil 57 nit kleinem Radius der Achse 56 befestigt ist. An der Oberseite der Unterlagscheibe befindet sich ein U-förmiger Anschlagring 178, Dadurch, daß man die Mutter 152 einschraubt, ist es möglich, ein axiales Spiel des Federgehäuses 156 und der Kabelwickeltrommel 102 zu beseitigen·

Im Betrieb kann sich daher der Schlitteni6 in üblicher Weise in der X-Richtung auf der Führungsschiene "\k und der Schlitten 36 in der Y-Richtung auf den Führungsstangen 32 und 3k mittels der Antriebseinrichtung bewegen, so daß der Schlitten 36 jede beliebige Stellung in der X- oder Y-Richtung gegenüber einer Darstellungsplatte (nicht gezeigt) an der festen Halterung 12 erreichen kann· Dann wird ein vorbestimmtes Signal den elektromagnetischen Schreibvorrichtungen 38, k0_t k2 und kk von der Signalquelle bzw. dem Steuerschalter über die jeweiligen Adern der Kabel 66, 60 und 7 k zugeführt, wodurch eine vorbestimmte Zeichnung auf der Darstellungsplatte dadurch gebildet wird, daß die jeweiligen Schreibelemente der Schreibvorrichtungen 38, k0_t kZ und kk abgesenkt werden·

Venn sich der Schlitten 16 in der X-Richtung bewegt, nimmt der Durchhang 66B des Kabels 66 entsprechend der Bewegungsrichtung des Schlittens 16 ab oder zu·

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Der Durchhang 66B verschwindet im wesentlichen, wenn der Schlitten die Grenze seiner Bewegungsbahn erreicht* Daher wird die Bewegung des Schlittens 16 nicht behindert.

Venn sich dagegen der Schlitten 36 z. B. von rechts nach links in Fig. 1 bewegt, bildet das Kabel 74 einen Durchhang· Das Federgehäuse 56 und die Kabelwickeltrommel werden jedoch zusammen durch die Spiralfeder 154 derart gedreht, daß das äußere Ende I36B der Wicklungsteile des Kabels 74 aufgewickelt wird· Wenn sich daher an dem Kabel 74 ein Durchhang bildet, dreht sich die Trommel und wickelt das Kabel 74 auf. Dadurch wird durch Aufwickeln des äußeren Endes I36B auf den Wicklungsteil 136 der Durchhang beseitigt und es tritt kein Durchhang an dem Kabel auf* Wenn sich dagegen der Schlitten 36 von linfcs nach rechts in Fig. 1 bewegt, wird die Spiralfeder 154 unter Überwindung ihrer Federkraft abgewickelt und das Federgehäuse 156 und die Kabelwickeltrommel 102 drehen sich entsprechend. Wenn der Wicklungsteil I36 des Kabels 7k und sein äußeres Ende I36B abgewickelt werden, wird die Bewegung des Schlittens 74 stoßfrei durchgeführt. Da der abgewickelte Teil des Wicklungsteils I36 der zurückgelegten Strecke des Schlittens 36 des Kabels 74 entspricht, bildet sich an dem Kabel 74 zwischen der Stromzuführungseinrichtung 50 und der Klemme 76 kein Durchhang·

Wenn der Wicklungsteil 136 des Kabels 74 durch die Trommel 102 auf- oder abgewickelt wird, dreht sich die Trommel 102« Diese Drehung wird auf das äußere Ende 134B des Wicklungeteile 134 des Kabels 60 übertragen und damit dreht sich auch das äußere Ende. Da der Wicklungsteil 134 lose gewickelt

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iat, wird diese Umdrehung nicht auf das innere Ende des Wicklungsteile 134 übertragen, da die Drehung zwischen den äußeren Ende 134B und dem inneren Ende 134A aufgenommen wird· Dadurch wird das innere Ende 134A des Wicklungsteil· 134 nicht verdreht. Das innere Ende bleibt stets in einen vorbestimmten Zustand und verläuft durch die zentrale Bohrung 148 an dem unteren Ende der Trommel 102 nach unten.

Wenn der Schlitten 36 sich von der der Stromzuführungseinrichtung 50 nächstgelegenen Stelle zu der entferntesten bewegt, kann sich die Trommel z. B. etwa viermal drehen. Durch Verwendung der Spiralfeder 154, die eine geeignete Vederkonstante aufweist, kann das Drehmoment, das der Trommel 102 über die Feder 154 verliehen wird, auf einen festen Wert von z. B. etwa 100 bis 150 g/cm eingestellt werden. In diesem Fall liegt der Außendurchmesser der Nabe 104 der Trommel 102 zwischen etwa 30 und 90 mm und beträgt z. B. 60 mm.

Die Kabeln 60, 66 und 7k können massiv oder als Litze ausgebildet sein, wobei mehrere Kabeln nahezu parallel zueinander angeordnet und mit einem Kunstharz überzogen sind. Durch Verwendung eines derartigen Kabels ist es möglich, unterschiedliche Signale zur Betätigung der Schreibvorrichtungen zu mehreren Kreisen zu leiten·

Wenn Silikonöl auf die Jeweiligen Oberflächen der Kabel 60, 66 und 74 aufgebracht wird, kann eine minimale Reibung dieser Oberflächen erzielt und eine stoßfreie Arbeitsweise der StromzufUhrungseinrichtung 50 sichergestellt werden·

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Claims

Patentansprüche

Ijjf Speisestromzuführungseinrichtung für Schreibvorrichtungen eines Aufzeichnungsgeräts, kennzeichnet durch einen relativ zu den Schreibvorrichtungen (38,40,42,44) verschiebbaren Schlitten (16), eine Kabelwickeltrommel (102), die drehbar an dem Schlitten (16) befestigt ist, eine Feder (154), die die Trommel (102) in der Aufwickelrichtung des Stromzuführungekabels (?4) vorspannt, durch einen fest auf den Außenumfang der Trommel (102) gewickelten Wicklungsteil (136) und durch einen mit diesem verbundenen, lose innerhalb der Trommel aufgewickelten Wicklungsteil (134), der mit einer Signalquelle bzw· einem Steuerschalter verbunden ist«

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (102) drehbar an einer festen Achse (56) befestigt ist.

3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (154) als Spiralfeder ausgebildet ist, deren inneres Ende an der Achse (56) und deren äußeres Ende an der Trommel (102) befestigt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des losen Yicklungsteils (134) durch eine zentrale Bohrung (96) der Achse (56) nach außen geführt ist.

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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungsteile (134,136) Über einen Schlitz (138) in der Trommel (102) verbunden sind.

Vo/Bi

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