DE2056909A1

DE2056909A1 - Verfahren zur Herstellung von kunststoffumhüllten Spulen

Info

Publication number: DE2056909A1
Application number: DE19702056909
Authority: DE
Inventors: Ferdinand 8400 Regensburg Utner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-11-19
Filing date: 1970-11-19
Publication date: 1972-05-31
Also published as: GB1336208A; BE775566A; CH544390A; DE2056909C3; IT940616B; FR2115222A1; US3737995A; FR2115222B1; DE2056909B2; SU461519A3; NL7113542A; ES396499A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, 19. NOV. 1970 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

^VPA 70/1201

Verfahren zur Herstellung von kunststoffumhüllten Spulen

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur serienmäßigen Herstellung von zylinderförmigen, senkrecht stehenden, einseitig kontaktierten, kunststoffumhüllten Spulen mit steckbaren elektrischen Anschlüssen. Derartige Spulen werden in Festwertspeichern eingesetzt, in denen zur Programmauswahl weitere Wicklungen in Form von gedruckten Leiterbahnen über eine Vielzahl untereinander gleicher Spulen gesteckt werden. In einem derartigen Aufbau dürfen die Felder der um verschiedene Spulenkerne fließenden Ströme, die auch wegen des elektronischen Aufwands nicht zu groß werden sollen, auf keinen Fall in Wicklungen auf benachbarten, nicht von Strom umflossenen Kernen Induktionsspannungen hervorrufen, die aufgrund ihrer Höhe mit den Induktionsspannungen in einer stromumflossenen Spule verwechselt werden können. Die Spulen müssen daher eine enge magnetische Kopplung zwischen den Leiterbahnen und den Wicklungen auf den Spulenkernen aufweisen, d. h. in erster Linie muß der Abstand zwischen Kern und Leiterbahn möglichst klein gehalten werden. Außerdem ist es im allgemeinen notwendig, daß zwischen den Spulen Stabkerne angeordnet werden, üb die Induktionslinien, die aus den Spulenkernen austreten, auf definierten Wegen zur anderen Seite der Spule zu führen.

Bekannt sind bereits verschiedene Verfahren, kleine HaIbleiterplättchen auf entsprechende Flächen von Trägerplättchen zu legen, wobei sie z. B. durch Kleben befestigt werden, ihre Anschlüsse auf andere, dafür vorgesehene, in das Transportband ein&e stanzte Streifen aufzuschweißen und nach dem

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Fertigstellen den überflüssigen Teil des Transportbandes abzutrennen, so daß Anschlußstreifen am Halbleiterelement verbleiben. Derartige Verfahren lassen sich nicht ohne weiteres für runde Stäbe anwenden. Die Blechstreifen, die in unserem Fall entlang der Spule zu liegen kämen, wurden die Daten der Spule unzulässig beeinflussen und eine Gefahr für den feinen Draht der Wicklung darstellen.

Das GM 1 887 373 beschreibt einen zylinderförmigen Widerstand mit je einer Kappe oder Klammer an seinen beiden Enden, wobei mindestens eine der Kappen oder Klammern wäh- ^ rend des Fertigungsprozesses einstückig mit einem Trans-" portband verbunden ist. Dieses Verfahren ist für unser Problem nicht anwendbar, da eine Kappe eine Kurzschlußwindung darstellt, die die zu übertragenden Signale unter Umständen abschwächen würde, und da einer der seitlich abstehenden LÖtfüße an dem Bauelement vorbei zur gedruckten Schaltung geführt werden muß, was nach dem Umspritzen des Gebildes zu einem zylinderförmigen Bauteil zu einem großen Abstand zwischen einer um das Bauteil gelegten Wicklung und dem Kern führen würde. Die magnetische Kopplung zwischen der äußeren Wicklung und der auf den Kern aufgebrachten wäre bei einem derartigen Bauelement sehr schlecht, was eine stärkere Beeinflussung benachbarter Spulen zur Folge hätte. Außerdem bedarf es zur Herstellung von Anschlüssen auf beiden Seiten eines Bauelementes in der hier gezeigten Form komplizierter Prägungen und Biegungen, insbesondere wenn nur ein Transportband für die Herstellung beider Kontakte verwendet werden soll.

Unserer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, serienmäßig zylindrische Spulen herzustellen, die nur einseitig kontaktiert werden dürfen, deren Wicklungen mechanisch geschützt sein müssen und deren dünne Anschlußdrähte (z. B. 0,1 mm Durchmesser) mit Zuleitungen mechanisch sicher und

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elektrisch leitend verbunden werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Rohrkern mit mindestens einer vorzugsweise einlagigen Wicklung versehen wird, daß der bzw. die Anschlußdrähte am frei bleibenden Ende der so entstandenen Spule durch das Loch des Rohrkernes hindurchgeführt werden, daß dieser Rohrkern auf einen Haltedorn mit rechteckförmigem Querschnitt eines Transportbandes aufgesteckt wird, daß die Anschlußdrähte an dem Haltedorn des Transportbandes vorbei an hierfür vorgesehene, zwischen entsprechenden Einschnitten liegende Kontaktflächen des Transportbandes geführt und mit diesen elektrisch leitend verbunden, vorzugsweise angeschweißt werden, daß die Spule und partiell die Kontaktflächen mit Kunststoff umhüllt werden, so daß die Kontaktflächen in einem Sockel gehalten sind, und daß das Band in an sich bekannter Weise entlang einer Trennlinie so abgetrennt wird, daß die Kontaktflächen als gegeneinander isolierte, im Sockel gehaltene Steckkontakte an der Spule verbleiben.

Diese lösung bietet Vorteile, indem eine mechanische Beanspruchung sowohl beim elektrisch leitenden Verbinden mit den Kontaktflächen als auch beim Vergießen und beim späteren Einbau in das Gerät vermieden werden und indem durch die Haltedorne die Spulen ohne eine stellenweise Vergrößerung des Umfanges des Bauelements gehalten werden. Der rechteckförmige Querschnitt des Haltedornes ergibt einen Vorteil, da er einerseits dem Rohrkerndurchmesser genau angepaßt sein kann, andererseits noch genügend Platz für den durchgefädelten Anschlußdraht freiläßt. Der Sockel bietet als Vorteil eine hohe Festigkeit für die Kontaktflächen und kann beim Einbau in die Schaltung als Anschlag dienen.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird VPA 9/HO/0075 - 4 -

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ein beidseitiges Transportband verwendet, welches auf einer Seite Haltedorne für Rohrkerne aufweist, denen auf der anderen Seite Kontaktflächen gegenüberliegen, welches außerdem neben den Haltedornen in einem von der Anwendung her bestimmten Stückzahlverhältnis auch Haltebleche auf Ansatzstücken zur Halterung von Stabkernen enthält, wobei diese vorzugsweise zwischen den Haltedornen angebrachten Haltebleche zu kreisrunden Halterungen gebogen und die Ansatzstücke gekröpft werden, so daß die vorzugsweise unbewickelten Stabkerne in die Halterungen bis zu den gekröpften Ansatzstücken eingeführt und so, feiernd gehalten, gemeinsam mit den Spulen weiter verarbeitet werden, und daß von diesem Transportband in einem ersten Arbeitsgang durch ein einseitiges Abtrennen des Transportbandes die Stabkerne und in einem zweiten Arbeitsgang die ursprünglich beidseitig gehaltenen Spulen gesondert abgetrennt werden.

Damit wird erreicht, daß aus einem Band im richtigen Zahlenverhältnis zueinander Spulen und Stabkerne räumlich sauber getrennt zur weiteren Verarbeitung im Gerät gelangen.

Zweckmäßigerweise wird an eine kreiszylinderförmige Spule bei jeder Kontaktfläche ein Sockel mit unterschiedlicher Breite angebracht, wobei die Breite kleiner ist als der Durchmesser der umhüllten Spule. Dadurch wird erreicht, daß Anfang bzw. Ende jeder Spule nur mit dem dafür vorgesehenen Anschluß kontaktiert werden kann und daß hierfür kein zusätzlicher Platz benötigt wird. Um Justiervorrichtungen beim Einsetzen der Spulen im Gerät zu sparen, ist es vorteilhaft, daß der entsprechend ausgebildete freistehende Teil der Kontaktflächen vorzugsweise rechtwinkelig abgebogen wird, so daß er als Anschlag beim Kontaktieren der Spule dienen kann. Zur Kontaktierung in Kontaktbuchsen empfiehlt es sich, daß in das Transportband stiftähnliche Kontaktflächen eingestanzt

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werden und daß diese stiftähnlichen Kontaktflächen in ihrer Längsrichtung eingeschnitten und die beiden so entstehenden Streifen nach entgegengesetzten Seiten aufgebogen werden. Eine einfache Montage ergibt, sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kunststoffhülle im Bereich über den Sockeln einen etwas größeren Durchmesser erhält als an ihrem freistehenden Ende, der einem entsprechenden Aufnahmeloch in einer Halteplatte des Gesamtgerätes angepaßt wird. Zweckmäßigerweise werden im Sockel bzw. in den Sockeln an der Spule ein oder mehrere Bauelemente zur Ansteuerung der jeweiligen Spule, vorzugsweise ein Widerstand und/oder eine Diode, untergebracht. Damit wird eine geringe Störanfälligkeit der Ansteuerung und eine einfache Schaltungsanordnung erreicht.

Einen geringen Aufwand ermöglicht nach der Erfindung ein Transportband, das einseitig Montagestellen enthält, in deren Mitte ein Haltedorn mit reclrteckförmigem Querschnitt steht und an dessen einer Seite f-ln Einschnitt zum späteren Durchtrennen der Kontaktflächen unter die Schnittlinie hinunterreicht, wobei sich Vertiefungen zur Aufnahme des Rohrkernencies zwischen dem Haltedorn und den Kontaktflächen befinden und in die Kontaktflächen zwecks besserer Befestigung im bzw. in den Kunststoffsockeln an der Spule mindestens je ein Loch eingestanzt ist. Damit wird erreicht, daß Rohrkerne, deren Durchmesser an der oberen Toleranzgrenze liegen, durch die Kontaktflächen zusätzlich gehalten werden. Da der Haltedorn mit einer Kontaktfläche einstückig verbunden bleibt, kann der entsprechende Spulendraht bereits am Ansatz des Dornes angeschweißt werden, wodurch eine besonders kurze freie Länge des Anschlußdrahtes gewährleistet ist. Bei dieser Ausbildung des Transportbandes können außerdem die Kontaktflächen voneinander und die Spulen vom Transportband mit nur einem Schnitt abgetrennt werden. Durch die Löcher in den

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Kontaktflächen, in die der Kunststoff bei der Umhüllung eintritt, werden die Kontaktflächen besonders stabil im Kunststoffsockel gehalten.

Werden sowohl Spulen als auch Stabkerne benötigt, so i eine zweckmäßige Ausbildung des Transportbandes dadurch gegeben, daß das Transportband zwei Teilbänder enthält, deren Abstand der Länge der Spulen und der Stabkerne angepaßt ist, und daß das Transportband auf einer Seite Haltedorne für die Halterung von Rohrkernen und Haltebleche an Ansatzstücken für die Halterung vo/i :; ^abkeraen aufweist, daß den Dornen Aussparungen zwischen Kontakt

" flächen mit Löchern gegenüberliegen und daß zwischen den Kontaktflächen und zur Begrenzung der Kontaktflächen Einschnitte angebracht sind, die unter die Schnittlinie herunterreichen. Ein derartiges Transportband hat den Vorteil einer besonders guten, da beidseitigen Führung der Spule, ermöglicht eine besonders gute Ausnutzung des Bandmaterials und läßt durch einen ersten Schnitt entlang einer Trennlinie das Abtrennen der Stabkerne beim gleichzeitigen Abtrennen einer Seite der Spulen und durch einen zweiten Schnitt entlang einer Trennlinie das Abtrennen der zweiten Spulenseite zu. Dadurch, daß Haltedorne und Haltebleche in Gruppen von bestimmten Größen angebracht sind, die in ein-

| fächern Zusammenhang mit den im Gerät benötigten Stückzahlen von Spulen bzw. Stabkernen stehen, läßt sich der Bedarf pro Gerät in Form einer einfach zu bestimmenden Zahl von Transportband-Abschnitten zum Beispiel aus einem Lager entnehmen oder beim Zertrennen des Bandes in Verpackungseinheiten abfüllen.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden.

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Fig. 1 stellt eine Spule mit einem erfindungsgemäß durch das Loch des Rohrkerns geführten Anschlußdraht in geschnittener und ein erfindungsgemäßes Transportband in gebrochener Ansicht dar.

Pig. 2 zeigt eine geschnitten dargestellte, nach dem ei findungsgemäßen Verfahren hergestellte Spule vor dem Abtrennen vom Transportband.

Pig. 3 und Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Ausbildungen von erfindungsgemäß angebrachten Steckkontakten.

Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Transportband in teilweise gebrochener Darstellung mit Haltedornen für Spulen und Halteblechen für Stabkerne.

Fig. 7 zeigt ein gekröpftes und zu einer Klammer gebogenes, mit einem Ansatzstück einstückig verbundenes Halteblech aus der in Fig. 6 angezeigten Blickrichtung.

Ein Rohrkern 1 wird von einer einlagigen Wicklung 2 umgeben. Deren oberer Anschlußdraht 3 wird durch den Rohrkern 1 hindurchgeführt. Die Spule 3£ aus dem Rohrkern 1 und der Wicklung 2 wird auf den Dorn 4 des Transportbandes 5 gesteckt und in dessen Vertiefungen 36,37 zwischen den Kontaktflächen 8,9 geschoben. Die Anschlußdrähte 6 und 3 werden auf die hierfür vorgesehenen Kontaktflächen 8 und 9 aufgeschweißt. Die Rohrkerne 1 und ein Teil der Kontaktflächen 8 und 9 werden mit Kunststoff 10 umspritzt. Der obere, zylindrische Teil 11 erhält dabei einen möglichst kleinen Durchmesser, der gerade die Fertigungstoleranzen ausgleicht. Der mittlere zylindrische Teil 12 erhält einen etwas größeren Durchmesser, der dazu geeignet ist, die Spule 3J5 in einem entsprechenden Loch einer Halteplatte festklemmend gegen Verschiebungen

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zu sichern. Um die Kontaktflächen 8,9 herum entsteht je ein Sockel 27,32 mit der Breite a bzw. b, wobei a und b zum Zwecke eines seitenrichtigen Einsteckens in eine Halteplatte unterschiedlich groß gewählt werden. Auf der Kontaktfläche 9 finden sich zwei bevorzugte Punkte 13,14 für Schweißstellen, von denen der Punkt 13 etwa in der gleichen Höhe liegt wie der Punkt 15 auf der Kontaktfläche 8, was einer automatischen Verschweißung entgegenkommt, und der Punkt H am Ansatzpunkt des Haltedornes 4 eine besonders geringe freie Weglänge des Anschlußdrahtes 3 gewährleistet, was bei besonders dünnen Anschlußdrähten vorteilhaft ist. Die Einschnitte 7 im Band 1 reichen unter die Trennlinie 29, so daß mit nur einem Schnitt entlang der Trennlinie 29 die Kontaktflächen 8,9 voneinander und die Spule mit den Kontaktflächen 8,9 vom Transportband 1 getrennt werden.

Anstelle der Kontaktflächen 8 und 9 können beim Beginn des beschriebenen Verfahrens rechtwinkelig abgebogene Kontaktflächen 16,17 oder stiftähnliche Kontaktflächen 18,19 mit einem Einschnitt 20 und nach entgegengesetzten Seiten aufgebogene Streifen 21,22 mit dem Transportband 5 einstückig verbunden sein.

Ein beidseitiges Transportband 23 mit zwei Teilbändern 33,34-, mit Haltedornen 24 und Halteblechen 25, die über Ansatz-™ stücke 26 mit dem Teilband 34 einstückig verbunden sind, wird anstelle von Transportband 1 verwendet, wenn im Gerät neben Spulen 3j? auch unbewickelte Stabkerne eingesetzt werden müssen. Wie am Transportband 5 ausgebildete Kontaktflächen 8,9 am Teilband 33 ermöglichen das Anschweißen von Anschlußdrähten 6,3. Das Halteblech 25 wird zu einem federnden Ring 30 gebogen. Das Ansatzstück 26 wird zu einem gekröpften Ansatzstück 31 gebogen. Das gekröpfte Ansatzstück 31 wird nach dem Einsetzen eines Stabkernes wie die Kontaktflächen

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8,9 der Spulen J35, in einen Fuß eingespritzt, der hier nur zur Halterung des Stabkernes dient. Nach dem Umspritzen der Spulen 3,5, und Stabkerne werden zunächst entlang der Trennlinie 28 die Stabkerne vollständig und die Spulen _35_ nur einseitig von dem Transportband 23 abgetrennt, während die Spulen _3_5 in einem zweiten Arbeitsgang, räumlich von den Stabkernen getrennt, entlang der Trennlinie 29 vom Transportband 2J> abgeschnitten werden.

10 Patentansprüche
7 Figuren

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Claims

- 10 Patentansprüche

Verfahren zur serienmäßigen Herstellung einer im wesentlichen zylinderförmigen, senkrecht stehenden, einseitig kontaktierten Spule mit einem Sockel, der steckbare elektrische Anschlüsse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrkern (1) mit mindestens einer vorzugsweise einlagigen Wicklung (2) versehen wird, daß der bzw. die Anschlußdrähte (3) am frei bleibenden Ende der so entstandenen Spule (35.) durch das Loch des Rohrkernes (1) hindurchgeführt werden, daß dieser Rohrkern (1) auf einen Haltedorn (4) mit rechteckförmigem Querschnitt eines Transportbandes (5) aufgesteckt wird, daß die Anschlußdrähte (6,3) an dem Haltedorn (4) des Transportbandes (5) vorbei an hierfür vorgesehene, zwischen entsprechenden Einschnitten (7) liegende Kontaktflachen (8,9) des Transportbandes (5) geführt und mit diesen elektrisch leitend verbunden, vorzugsweise angeschweißt werden, daß die Spule (.3Jj) und partiell die Kontaktflächen (8,9) mit Kunststoff (10) umhüllt werden, so daß die Kontaktflächen (8,9) in mindestens einem Sockel gehalten sind, und daß das Band in an sich bekannter Weise entlang einer Trennlinie (29) so abgetrennt wird, daß die Kontaktflächen (8,9) als gegeneinander isolierte, im Sockel gehaltene Steckkontakte an der Spule (35) verbleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein beidseitiges Transportband (23) verwendet wird, welches auf einer Seite Haltedorne (24) für Rohrkerne (1) aufweist, denen auf der anderen Seite Kontaktflächen (8,9) gegenüberliegen, welches außerdem neben den Haltedornen (24) in einem von der Anwendung her bestimmten Stückzahl-Verhältnis auch Haltebleche (25) auf Ansatzstücken (26) zur Halterung von Stabkernen enthält, und daß diese vorzugsweise zwischen den Haltedornen (24)

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angebrachten Haltebleche (25) zu kreisrunden Halterungen

(30) gebogen und die Ansatzstücke (26) gekröpft werden, so daß die vorzugsweise unbewickelten Stabkerne in die Halterungen (30) bis zu den gekröpften Ansatzstücken

(31) eingeführt und so, federnd gehalten, gemeinsam mit den Spulen (,3J?) weiter verarbeitet werden, und daß von diesem Transportband in einem ersten Arbeitsgang durch ein einseitiges Abtrennen des Transportbandes die Stabkerne und in einem zweiten Arbeitsgang die ursprünglich beidseitig gehaltenen Spulen (3jj) gesondert abgetrennt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an eine kreiszylinderförmige Spule (J5£) bei jeder Kontaktfläche (8,9) ein Sockel (27,32) mit unterschiedlicher Breite (a bzw. b) angebracht wird, wobei die Breite (a bzw. b) kleiner ist als der Durchmesser der umhüllten Spule (_3J>.) ·
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der entsprechend ausgebildete freistehende Teil der Kontaktflächen (16,17) vorzugsweise rechtwinkelig abgebogen wird, so daß er als Anschlag beim Kontaktieren der Spule (3|?) dienen kann.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Transportband (1 bzw. 23) stiftähnliche Kontaktflächen (18,19) eingestanzt werden und daß diese stiftähnlichen Kontaktflächen (18,19) in ihrer Längsrichtung eingeschnitten und die beiden so entstehenden Streifen (21, 22) nach entgegengesetzten Seiten aufgebogen werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, VPA 9/140/0075 - 12 -

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dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülle im Bereich (12) über den Sockeln (27,32) einen etwas größeren Durchmesser erhält als an ihrem freistehenden Ende (11), der einem entsprechenden Aufnahmeloch in einer Halteplatte des Gesamtgerätes angepaßt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel bzw. in den Sockeln (27,32) an der Spule (35) ein oder mehrere Bauelemente zur Ansteuerung der jeweiligen Spule (3£), vorzugsweise ein Widerstand und/oder eine Diode, untergebracht werden.
8. Transportband zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Transportband (5) einseitig Montagestellen enthält, daß in deren Mitte ein Dorn (4) mit rechteckförmigem Querschnitt steht und an dessen einer Seite ein Einschnitt (7) zum späteren Durchtrennen der Kontaktflächen (8,9) unter die Schnittlinie (29) hinunterreicht, daß sich Vertiefungen (36,37) zur Aufnahme des Rohrkernendes zwischen dem Haltedorn (4) und den Kontaktflächen (8,9) befinden und daß in die Kontaktflächen (8,9) zwecks besserer Befestigung im bzw. in den Kunststoff sockeln (27,32) an der Spule (3Jj₁) mindestens je ein Loch (39) eingestanzt ist.
9. Transportband zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (^3) zwei Teilbänder (33,34) enthält, deren Abstand der Länge der Spulen (3£) und der Stabkerne angepaßt ist, und daß das Transportband (23) auf einer Seite Haltedorne (24) für die Halterung von Rohrkernen (1) und Haltebleche (25) an Ansatzstücken (26) für die Halterung von Stabkernen aufweist, daß den Haltedornen

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(24) Aussparungen (38) zwischen Kontaktflächen (8,9) mit Löchern (39) gegenüberliegen und daß zwischen den Kontaktflächen (8,9) und zur Begrenzung der Kontaktflächen (8,9) Einschnitte (7) angebracht sind, die unter die Schnittlinie (28) herunterreichen.
10. Transportband nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß Haltedorne (24) und Haltebleche (25) in Gruppen von bestimmten Größen angebracht sind, die in einfachem Zusammenhang mit den im Gerät benötigten Stückzahlen von Spulen (J55_) bzw. Stabkernen stehen.

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