DE2443313A1

DE2443313A1 - Einrichtung zum formschluessigen festlegen von draehten an anschlusselementen von spulenkoerpern

Info

Publication number: DE2443313A1
Application number: DE19742443313
Authority: DE
Inventors: Walter Gottschalk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1976-03-25
Also published as: IT1044033B; GB1515317A; DE2443313C3; CH610435A5; DE2443313B2

Description

GIZIIZLTS .'-I-'ilüiriKSDLl-SCIiAJ-S Ilünciien, den 10 SEP 1974

Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

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Einrichtung zum forms chlüs si gen Festlegen von Drähten an Ansehlußelementen von Spulenkörpern.

Zum Wickeln von Spulen auf Spulenkörpern mit Anschlußstiften sind Spuleirvvdckelmasehinen bekannt, die einen drehbaren Drahtführer zum Anwickeln der Spulendrahtenden an 'die als Stifte ausgebildeten Anschlußelemente sowie eine Wickelspindel und einen den Spulenkörper aufnehmenden Wickeldorn aufweisen.

Im Zusammenhang mit derartigen Spulenwickelmaschinen ist es auch bekannt, zunächst das eine Wickeldrahtende um den Anschlußstift zu wickeln und sodann in einem nachfolgenden Verfahrenschritt die Spule zu wickeln, lach Beendigung des Wiekelnβ wird das ablaufende Drahtende um einen anderen An-Bchlußstift gewickelt.

Die Drahtführung für sämtliche drei Verfahrensgänge erfolgt durch ein Drahtführungsröhrchen, das mittels eines geeigneten Antriebs Rotationsbewegungen sowohl um die eigentliche Spule als auch um zumindest zwei Anschlußelemente derselben ausführen kann. Es ist in diesem.Zusammenhang auch bekannt,

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ο. en .ίο Lric 3 die-ies I3r....hi;füLru;jgsr öhr aliens so auszubilden, 5.3.3 sich im Zuge einer¹ vor. diaceu ausgofuhrj en Schwenkbewegung das um einen Anschlußstift zu legende Drahtende vorher selbsttätig in einen Schlitz des Spulenflansches einlegt. Die Ausbildung eines für Drahtverlege- und Anwickelvorgänge eingesetzten Drahtführungselementes als Draht führungsrohr eben ist dabei generell als optimal im Hinblick auf die Anpassungsfähigkeit desselben an die unterschiedlichsten Ausbildungen von Draht führungskanal en und Anv/i ekelstiften anzusehen.

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In der zeitgemäßen Serienfertigung und somit auch in der Relaisbzw. Spulen fei-ti gung werden häufig sog. Pertigungostraßen eingesetzt, bei denen entlang einer langgestreckten !Fördereinrichtung mehrere Bearbeitungsstationen aufeinanderfolgen, die unterschiedliche i¹ er ti gun gs op era ti on en an den 'Werkstücken vornehmen. Die Belegung der Werkstücke von einer Bearbeitungsstation aur anderen erfolgt dabei im Rhythmus eines Saktes, der auf die Bearbeitung.* ζ ei ten der einseinen Bearbeitungsstationen abgestimmt ist. Us wird dabei angestrebt, die Bearbeitungsstationen so auszubilden, daß sie optimal ausgelastet sind. 3s treten ,jedoch bei der Fertigung von V/erkstücken oftmals Bearbeitungsvorgänge auf, die erheblich langer als die Pertigungsoperationen an anderen 13 ear b ei tungs Stationen dauern, nicht unterbrochen v/erden dürfen und somit an einer einzigen Bearbeitungsstation durchgeführt werden müssen. Bei der Spulenfertigung ist als solch langer wahrender Bearbeitungsvorgp.ng das eigentliche "iekeln anzusehen. Um die übrigen Bearbeitungsstationen nicht dem langsameren 2akt der T.^rickeleinrichtungen unterwerfen zu müssen, v/erden die Wickeleinrichtungen entsprechend vielfach parallel nebeneinander gestellt, so daß von den »^Tickeleinrichtungen aus-

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Ιθώ für I'achoear"beitiingsvQrgringe sufüliren zu Ιιοώώθώ. Die Anzahl der parallel aufsustellen&en ',riclceleiOriclituiigen rieiltet sich daliei nach dem Verhältnis von Wickel zeit zn 2aktzeit.

Bei Einsatz der "bekannten "Wickelvorrichtung als einer von mehreren parallel stehenden "Jickeleinrichtungen ist also die gssaate 3ear"beitungszeit durch die Summe von s--?ei Am/ickelaeiten, einer Yerlegezeit und der eigentlichen ⁷.7ickelzeit gegeben. Im "Vergleich zu ?,^ri ekel einrichtungen , bei denen das Verlegen oder das Anv.^Tiekeln von Drahtenden v/iriirend der eigentlichen "iickelseit erfolgen würde, nuß also eine entsprechend größere Anzahl paralleler Wickeleinrichtungen vorgesehen werden . ·

Derartige 'Jickeleinrichtungen, die das Anwiekeln von Drähten an Anschlußstifte während des eigentlichen Wickeins von Spulen gestatten ,sind "bereits bekannt. 3s handelt sich dabei um Spulenwickelmaschine!·], die im allgemeinen einen sich intermittierend drehenden Revolverkopf aufweisen, der die Spulen nacheinander an einer Folge von Bearbeitungsstationen vorbei führt, unter denen sich mindestens eine Vickelstation und eine Anwickelstation befindet. Die Spulen sind dabei zumindest im Bereich der Vickelstation und der Anwickelstation durch ein Drahtende mit zumindest einer der benachbarten Spulen verbunden. An diesem Drahtende greift dann eine Drahtführungseinrichtung der Anwickelstation an. Unabhängig von der Ausbildung der Spulen und insbesondere der Porm und Lage der Anschlußstifte und ebenfalls weitgehend unabhängig von der Art des Wickelvorgangs kommt es bei derartigen Wickelmaschinen für den Anwickelvor-

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gang state darauf an, einen auf einen Anschlu3stift zuführenden ozvi. von einen Anschlugstift verführenden Dralitabsclinitt zu fassen, um anschließend den eigentlichen Anwickelvorgang einsetzen zu lassen. Demzufolge weisen Gekannte derartige ',vickelmaschinen stets Dralltführungseinrichtungen auf, die in Richtung auf den zu fassenden Drahtabschnitt einseitig offen sind. Ss sind in diesem Zusammenhang Zahnräder mit längsschlitzen, Rundhaken, labjTinthhaken, aber auch Zangen bekannt.

Die sich nach einer Seite erstreckende Öffnung derartiger Drahtführungseinrichtungen impliziert nun aber eine geringe Freizügigkeit für "den eigentlichen Anwickelvorgang, da mit einem derart in einer solchen Öffnung geführten Draht keine beliebigen Bewegungen vom Dralltfülirungselement auszufuhren sind. Insbesondere erscheint ein freizügiges Verfahren des Dralitfülirungselementes, wie es'zum Verlegen des Drahtes in Schlitze oder öTührungskanäle eines Spulen flansch es notwendig ist, nahezu ausgeschlossen.

Die Erfindung geht nun von einer derartigen Einrichtung zum formschlüssigen Festlegen von Drähten an An Schluß el em en ten von Spulenkörpern mittels eines einer Wickeleinrichtung zugeordneten Drahtführungselementes aus und löst die Aufgabe, TtJSTh ν or, fl des eigentlichen ICickelns von Spulen Verlege— bzw. An v/icke !vorgänge mit einer optimal großen Freizügigkeit der Bewegung, insbesondere einer auf die Spule zu .gerichteten Bewegung ₅zu ermöglichen, dadurch, daß das Drahtführungselement eine verfahrbare langgestreckte Düse mit einem innerhalb derselben längsverschiebbaren Haken aufweist, der nach Heran-" führen der offenen Stirnseite der Düse an den festzulegenden Draht entgegen der Federkraft einer Rückstelleinrichtung aus

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d=r rüse joi-^efihrsa wird und "bein ε,η sch lie 3 ξ nc. en Ilücl:fahrer! in die Tüse αεϊΐ Drcli.t srrreift und unter 3r5eu£un~ einer eine Verbindung des Drahtes mit der Rucks teileinrichtung implizierenden Schlaufe in die Düse einzieht und daß nach Abtrennen des über die Schlaufe hinausreichenden Drahtabschnittes die Düse mit dem durch die R.ücksteileinrichtung bewirkten v/eiteren Einziehen des Drahtes in die Düse verbundene Fahrbewegungen in Richtung auf die Anschlußelemente der Spulenkörper zur nachfolgenden mit dem'Herausziehen des Drahtes aus der Düse verbundenen Festlegung des Drahtes' .ausführt.

Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß die stirnseitig offene Drahtführungsdüse während des eigentlichen Ifickelvorganges die gleiche Freizügigkeit der Bewegung wie das Drahtführungsröhrchen bekannter Wickelmaschinen mit außerhalb der eigentlichen liickelzeit erfolgendem Anwickeln und Verlegen von Drahtenden garantiert und daß dabei ehe von der Spannung des Drahtes beim eigentlichen; ¥iekeln unabhängige, für die Anwi ekel- bzw. .Verlegevorgänge optimale Draht spannung durch entsprechende Auslegung der Federkraft der Rückstelleinrichtung erzielt werden kann. Das behinderungsfreie Austreten des !Drahtes aus der Düse in 'jeder Richtung wird dabei durch eine trichterförmige Erweiterung mit einer geeignet bemessenen rotationssymetrischen Ablaufkante des Innenraums der Düse an deren Stirnseite unterstützt. Die weitgehende Freizügigkeit der Düsenbewegung erweist sich dabei insbesondere bei Spulenkörpern mit radial sowie senkrecht dazu ausgerichteten AnSchlußelementen als vorteilhaft.

Die insbesondere durch Beibehaltung einer annähernd konstanten auf den Drahtabschnitt wirkenden.Zugkraft gegebene Freizügigkeit der Bewegung der Drahtführungsdüse kann beispielsweise

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von der gewiekelten Spule zu verfahren. Desgleichen ist natürlich auch eine Aufwicklung von Draht auf die gewickelte Spule möglich, wobei hisr allerdings die aufzuwiekelnde Länge durch den Abstand zwischen der Düse und der Ablaufstelle des Drahtes von der Spule nach beendigtem Pickeln derselben begrenzt 'ist. Es ist aber auch denkbar, zusätzliche Drahtlänge zum Aufwickeln zu gewinnen, inde-a mit der Düse von einer Spule eine bestimmte Drahtlänge abgewickelt-und diese Drahtlänge auf die benachbarte Spule aufgewiekelt wird.

Derartige Auf- und --.bwickelvorgänge können f.abei von "Winclungszähleinriehtungen gesteuert sein, die nach beendigtem Wickeln jeweils zur Korrektur im beschriebenen Siirae führende Stellsignale an eine Antriebseinrichtung der Düse abgeben. Der Antrieb" muß dabei so ausgelegt sein, daß die Düse in einem möglichst weit bemessenen Bereich, vorzugsweise also allseitig, um die Spulenkörper schwenkbar und positionierbar ist. Kit einer derartigen Ausführung des Antriebs der Düse kann zugleich erreicht werden, daß zwei bezüglich eines Spulenflansches einander diametral gegenüberliegende Anschlußstifte nacheinander mit den entsprechenden Drahtenden umwickelt werden können. Hit der erfindungsgemäßeη Einrichtung ist also unabhängig von der Bauform der Spulen und der Lage von Anechlu3stiften und Yerlegekanälen an Spulenflanschen der Einsatz nur einer einzigen Einrichtung zum Anwickeln und Verlegen ermöglicht.

G-emäiB einer vorteilhaften Weit er bildung der Erfindung wird für das im Rahmen der Erfindung notwendige Abtrennen des über

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•gegenüber der Düce relativ längsverschiebbar ist. Die Hülse v.'sist dabei Ausnehmungen auf, die bein Verschieben gegenüber der Düse v,le Schneidmesser v.'irken. Die Sehneidi/irkung kann dabei durch entsprechende Ausbildung der Auslaufkanten der Düse unterstützt v/erden. Vorteühafterv/eise kann die Hülse Drahtführungskentüren aufv/eisen, die das fixieren des vom Haken zu fassenden Drahts an der Stirnseite der Düse unterstützen. ■

Die Düse v;eist zur Anwicklung des Drahtes an Anochlußstifte einen derart ausgestalteten Antrieb auf, daß die Düse exzentrische Drehbev/egungen um den Anschlußstift ausführen kann. Ua die Anschlußstifte, insbesondere bei sehr dünnem Querschnitt oder elastischer Ausführung derselben, nicht überzu~ beanspruchen,, ist es als vorteilhaft anzusehen, in der die Düse konzentrisch eingebenden Hülse einen achsparallclen Schlitz vorzusehen, in den sich der ^nschiuSstift abstützen kann.

ITach dein Anwackeln des dabei aus der Düse bzw. aus dem in dieser geführten Haken herausgezogenen Drahtes an den Anschlußstift verbleibt im allgeneinen ein kurzes vom AnschluSstift abstehendes Drahtende. Ss ist in diesem Zusammenhang als vorteilhaft anzusehen, die die Düse umgebende Hülse im Sinne des weiteren Anlegens des verbleibenden Drahtendes an den Anschlußstift in den Bereich der Anv;i ekelst eile abzusenken. Dieses Anlegen des abstehenden Drahtendes kann dabei in vorteilhafter V/eise im Zuge einer Drehbewegung der Hülse erfolgen, wozu der R.andbereich des achsparallelen Schlitzes vorzugsweise entsprechend abgerundete Biegekonturen aufweist.

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Die Zr fin dun 5 v/i r el im folg enden επί! ε.ad ei 13 es in 9 Figuren d^r gestellt es A-oisfVirungsb si spiels er 1 Hut er t.

Die Figur 1 zeigt d?.bei die Lage und die Be-fegungsnöglichkeiten eines Verlege- und Anwickelverkzeuges bezüglich einer Rundtischwickelmaschine mit mehreren- Bear"beitungsStationen. Die Figuren 2 Ms 9 zeigen die er fin dungs gemäße Hinrichtung zum Festlegen von Drähten an Anschlußelementen in mehreren charakteristischen Arbeitsphasen, wobei die Figuren 2 und 3 sowie die Figuren 7 und 8 jeweils die gleiche Arbeitsphase in zwei unterschiedlichen Ansichten darstellen.

Die Figur 1 zeigt schematisch die auf den sternförmigen Revolverkopf RK aufgesetzten Spulenkörper SK1,SK2, von denen der Spulenkörper SZ1 fertig gewickelt ist und bereits an Anschlußstifte angewickelte Drahtenden aufweist, während der Spulenkörper SX2 zwei von ihm jeweils in Richtung auf Klemmstellen KS abgehende 'wickeldrahtabschnitte \JD aufweist, in die das Anwickelwerkzeug AY eingreift. Das Anwiclielwerkzeug weist dabei die durch die eingezeichneten Pfeile angedeuteten möglichen Bewegungsrichtungen auf, die ihn durch nicht dargestellte Antriebe verliehen werden. Somit kann das eigentliche Drahtführungselement ,von dem in der gezeigten Ansicht nur die die Düse überdeckende Hülse H zu sehen ist, nach den An v/i ekeln des Stiftes S1 um den Spulenkörper SK2 herumgeschwenkt v/erden, um dort den Vickeldraht VD an den Anschlußstift S2 anzuwiekeln. ITach diesem Anwiekeln befördert der Revolverkopf RK den Spulenkörper SX2 an den Ort des Spulenkörpers SK1; dieser Ort kann als Entladestation, an dem die bev/iekelten Spulenkörper aus dem Bereich.des Revolverkopfes RK entfernt werden, angesehen werden.

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Iγ; dsr- ~?igv.rcn 2 und 3 ist das Anvic'ielwerkseug in der Ar— "bzitspl^se vor den Ergreifen des von dsn Spulenkörper SI" nusgelHiden "fickeldrahtes UD dargestellt.

Das schematisch dargestellte Anwickelwerkzeug weist als v/esentlichen Bestandteil die Düse D auf, in der der Fanghaken ZH längsverschiebbar angeordnet ist. Der Fanghaken FE ist dabei mittels des lediglich durch Richtungspfeile angedeuteten Antriebes A1 antreibbar und steht unter dem Einfluß der Feder F1. Die Düse D ist von der Hülse H umgeben, die mittels des ebenfalls nur -durch Richtungspfeile angedeuteten Antriebes A2 längsverschiebtar ist und unter dem Einfluß der Feder F2 steht.

Die Hülse Ξ v/eist in ihrem unteren Bereich Konturen auf, die das Schneidmesser SM bilden und ist im übrigen so ausgebildet, daß sich die Ausnehmung AU mit der den Wickeldraht V/D bezüglich der Düse D justierenden Drahtführungsfläche DJ¹ ergibt.

Die Düse D v/eist in ihrem unteren Bereich die trichterförmige Erweiterung DO} des Innenraums auf, die an ihrem Außendurchnesser die Messerkante MK bildet.

I- .

In der in Figur 4 dargestellten Arbeitsphase des Anv/ickelwerkzeuges ist der Fanghaken EH in den Düsentrichter IR eingefahren, wodurch eine in etwa der Kontur des Düsentrichters DT entsprechende Schlaufe im w'ickeldraht wD hervorgerufen wird. Anschließend fahrt die Hülse -H in die gezeigte Stellung, wodurch mittels des Schneidaessers SI-I und der I-Iesserkante MK die Abtrennung des ".'.^rickeldrahtes ".."3 erfolgt; das abgeschnittene Drahtende bleibt zunächst in der Klemmstelle KS gehalten. 3s ist auch möglich und wegen des damit verbundenen Vorteils

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U-_>- _j_L ι. j >_· .^ u —; j: i_' -j'.:_ J -;~^ c _ ^j .Li^_Q-_-J j ji _-Oi.-"j:o VUl ^jU.^j-^ CTj.1 CiJ , --."»ir

~inf ah^eO sT^s I?^;~n ~"i?'"?3R I7"I ντ3~ -'-,s ''•''er "¹C^" 3bq^i c¹— ^^-1 ~'^:lr~ gleichzeitig vorzunehaen; dabei nüssen die Verfr.hrbav;egungen so koordiniert werden, da.3 fanghaken '13. und das Schneidmesser SH der Hülse Ii gleichzeitig in der Ebene der Hesserkante IZI ankommen.

ITachdem die Hülse Ξ in ihre in der Tigur 5 dargestellte relative Ruhelage gegenüber der Düse-D zurückgekehrt ist, wird das Anwickelwerkzeug in Richtung auf den —nschlußstift S des Spulenkörpers-SK verfahren, wobei der ",/ickeldraht ^T.vD bei der Annäherung der Düse D an den Spulenkörper SK aufgrund der Einwirkung der federkraft der I?eder P1 in die Düse D hereingezogen wird und damit unter ständig annähernd gleichbleibender Zugkraft s teh t.

Die Figur 6 stellt das Andicke!werkzeug kurz vor Beendigung des Anwickelns"an den Anschlußstift S des Spulenkörpers SK dar. Das Anwiekeln erfolgt dabei durch eine Rotationsbewegung der Düse D und der Hülse H um eine exzentrische Achse, wobei während des Anwickelns der dazu benötigte Draht aus der Düse D hervorgezogen wird. Der Haken Ki wird also \-,^rährend des Anwickelns immer weiter in Richtung auf den Düsentrichter Du der Düse D herangezogen.

In der letzten, nicht dar gesteilten Phase des Anwickelns wird der Wickeldraht WD zwangsläufig aus dem Haken H herausgezogen.

Am Anschlußstift S des Spulenkörpers SK verbleibt damit ein kleines vom Stift S abstehendes Drahtende DE, das dadurch an den Stift S angelegt wird, daß die Hülse H in die in 51-

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9 Figuren
Ausprüclie

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Claims

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Einrichtung zum formschlüssigen Festregen von Drähten an Anschlußelementen von Spulenkörpern mittels eines einer "vi ck el einrichtung zugeordneten Drahtführungselenentes, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtführungseiement eine verfahrbare langgestreckte Düse (D) "mit einem innerhalt) derselben längsverschiebbaren Haken (FH) aufweist, der nach Heranführen der offenen Stirnseite der Düse (D) an den festzulegenden Draht OvT)) entgegen der Federkraft einer Rückstelleinrichtung (Ft) aus der Düse (D) ausgefahren wird und beim anschließenden Rückfahren in die Düse (D) den Draht (WD) e rgreift und unter Erzeugung einer eine Verbindung des Drahtes Ov⁷D) mit der Rückstelleinrichtung (F1) implizierenden Schlaufe in die Düse (D) einzieht und daß nach Abtrennen des über die Schlaufe hinausreichenden Drahtabschnittes die Düse (D) mit dem durch die Rückstelleinrichtung. (F1) bewirkten weiteren Einziehen des Drahtes Ov⁷D) in die Düse (D) verbundene Fahrbewegungen in Richtung auf die Anschlußelemente (S) der Spulenkörper (SK) zur nachfolgenden mit dem Herausziehen des Drahtes O'iD) aus der Düse (D) verbundenen Festlegung des Drahtes (V.^rD) ausführt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Innenraum der Düse (D) sich an deren Stirnseite trichterförmig erweitert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (D) konzentrisch von einer Schneidmesser (SM)

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aufweisenden Hülse (:ϊ) umgeben is": und daß die· Düse (D) und die lir.lse (?l) sun Schneiden des Dralltes ('.¹D) relativ gegeneinander verschiebbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (H) den Draht (WD) an der Stirnseite der Düse (D) fixierende Drahtführungskonturen (Di¹,AU) aufweist.

5.' Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb der Düse (D) zur Anwicklung des Drahtes (!'/D) an An schlußstifte (S) eine exzentrische Rotationsbewegung verleiht.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Düse (D) konzentrische Hülse (II) zum Anlegen von nach dem Airwickeln von den Anschlußstiften (S) abstehenden Drahtenden (DE) in den Bereich der Drahtenden (DE) verschiebbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (H) einen der Aufnahme von Anschlusstiften -(S) dienenden achsparallelen" Schlitz (LS) aufweist.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen. 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Schlitzes (LS) den abstehenden Drahtenden (DE) angepaßte Biegekonturen (BK) aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (D) in einem weit bemessenen Bereich, vorzugsweise allseitig, um die Spulenkörper (SK2) schwenkbar und positionierbar ist.

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durch gekennzeichnet, da.3 die Düse vor der Pestle^img des Drahtes an einem Anschlußstift im Sinne der Abwicklung von Draht von der gev/iekelten Spule verfahrbar ist.

11. Verfahren zum formschlüssigen Festlegen von Drähten mit einer Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die .Düsen vor der Testlegung des Drahtes an Anschlußstiften im Sinne der Aufwicklung von Draht auf die gev;iekelte Spule verfahrbar ist.

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