CH643306A5

CH643306A5 - Staubentfernungsvorrichtung in einer offenendspinneinheit.

Info

Publication number: CH643306A5
Application number: CH134780A
Authority: CH
Inventors: Keiji Onoue; Takashi Katoh; Yoshiaki Yoshida; Kazuo Seiki
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS5727826Y2; US4308717A; GB2049750B; DE3005821C2; JPS55120779U; DE3005821A1; GB2049750A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubentfernungsvorrichtung in einer Offenendspinneinheit mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse drehbar angebrachten Auflösewalze, einem Spinnrotor, mittels dem aus Einzelfasern, welche von der durch die Auflösewalze definierten Auflösezone zugeführt werden, ein gesponnenes Garn herstellbar ist, einem zwischen einer rotierenden Fläche der Auflösewalze und der Innenseite des die Auflösewalze teilweise umgebenden Gehäuses gebildeten Fasertransportraum, der mit diesem Transportraum in Verbindung stehenden Staubentfernungsvorrichtung zum Austragen der von den verwendbaren Fasern, die dem Spinnrotor zugeführt werden, getrennten Staubpartikeln, wobei die Auflösewalze mit mehreren Auflöseelementen versehen ist, die schraubenlinienförmig auf der Zylinderfläche der Auflösewalze in der Art einer linksgängigen oder einer rechtsgängigen Wendel angebracht sind.

Bei herkömmlichen Offenendspinnmaschinen ist es bekannt, an jeder Einheit der Maschine eine Staubbeseiti-gungsvorrichtung anzubringen. Eine solche bekannte Vorrichtung ist nachstehend in den Fig. 1 bis 4 gezeigt. In jeder Spinneinheit, die mit einer Auflösewalze und einem Spinnrotor zur Erzeugung eines Garnes aus den von der Auflösewalze gelieferten Fasern versehen ist, umgibt dabei ein Gehäuse die Auflösewalze zum Teil, wobei im Gehäuse eine Staubabscheideöffnung angeordnet ist. In einem Zwischenraum zwischen der Auflösewalze und der Innenseite des Gehäuses ist eine Staubbeseitigungszone derart ausgebildet, dass sie mit der Staubabscheideöffnung in Verbindung steht. Die Staubabscheideöffnung ist mit einer Staubabführöff-nung und einer Einlassöffnung für einen Hilfsluftstrom verbunden. Die in die Staubabscheideöffnung gelangenden Staubpartikel werden mittels der Staubabführöffnung aus der Spinnmaschine abgeführt, während die Trennung von Staubpartikeln von den verwendbaren Fasern in der Staubbeseitigungszone mit Hilfe des Hilfsluftstromes durch die Einlassöffnung in wirksamer Weise vorgenommen werden kann.

Nach der Erfahrung beim tatsächlichen Betrieb von Spinnereimaschinen, die die oben beschriebene Vorrichtung verwenden, stellte man jedoch fest, dass die Rückkehr von Staubpartikeln in den Raum zwischen der Auflösewalze und der Gehäuseinnenfläche nicht vollständig verhindert werden kann, weil die relative Lage und Grösse der Staubabscheideöffnung bezüglich des Raumes zwischen der Auflösewalze und der Gehäuseinnenwand so ausgebildet ist, dass diese wirksam mit dem erwähnten Raum zusammenwirkt, ohne dass dabei dem Einfluss der Rotationsrichtung der Auflösewalze oder der Anordnung der Sägezähne oder Nadeln auf der Zylinderoberfläche des Hauptkörpers der Auflösewalze Beachtung geschenkt wurde. Ferner wurde festgestellt, dass durch die Staubabscheideöffnung ein zusätzlicher Luftstrom in dem erwähnten Raum entsteht. In der Folge wird der Luftstrom von einer Speisewalze zur Auflösewalze abgeschwächt, so dass eine unerwartete Ablagerung von Staubpartikeln an Stellen um die Speisewalze herum nicht verhindert werden kann.

Um dieses Problem bei der bekannten Offenendspinnmaschine zu lösen, wird das gewünschte Luftstromvolumen von der Speisewalzenseite durch Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors jeder Spinneinheit aufrechterhalten.

Eine solche Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors führt jedoch zu einer Zunahme des Energieverbrauches.

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Staubbeseitigung aufzuzeigen, mittels welcher die oben erwähnten Nachteile, die mit der herkömmlichen Offenendspinnmaschine verbunden sind, ausgemerzt werden können, indem die Staubbeseitigung wirksamer erfolgt, was eine Verbesserung der mit der Offenendspinnmaschine hergestellten Garnqualität bewirkt.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Aufgabe besteht darin, die um die Speisewalze herum abgelagerten Staubpartikel wirksam zu entfernen und den Energieverbrauch des Spinnrotors herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kennzeichnung von Anspruch 1 gelöst.

Dank der Versetzung der Deck- oder Grundfläche der Staubabscheideöffnung gegen die Innenseite wird die Grösse des Querschnitts der Öffnung auf der Seite, welche der Auflösewalze zugekehrt ist, im Vergleich zu jener herkömmlicher Durchtritte vernünftig verkleinert, weshalb das durch den zusätzlichen Saugluftstrom durch diese Öffnung entstehende Problem wirksam gelöst werden kann.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungs2

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beispiele der Erfindung im Vergleich mit bekannten Lösungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Offenend-spinneinheit einer herkömmlichen Offenendspinnmaschine;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Staubbeseitigungsvorrichtung an der Offenendspinnmaschine nach Fig. 1;

Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht der Staubbeseitigungsvorrichtung an der Offenendspinnmaschine nach Fig. 1 ;

Fig. 4 eine frontale Schnittansicht der Staubbeseitigungsvorrichtung nach Fig. 3;

Fig. 5 eine frontale Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Staubbeseitigung, und

Fig. 6 eine frontale Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Staubbeseitigung.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sollen zunächst die bei bekannten Staubbeseitigungsvorrich-tungen, wie sie an herkömmlichen Offenendspinnmaschinen verwendet werden, aufretenden Probleme etwas näher erläutert werden.

In der anhand von Fig. 1 dargestellten, bekannten Offen-endspinneinheit wird ein Faserband mittels einer Speisewalze 2, die mit einem Pressfinger 3 zusammenwirkt, einer Auflösezone A zugeführt. Das zugeführte Faserband 4 wird durch eine Auflösewalze aufgelöst und durch die Auflösung entstandene Einzelfasern werden via einen Zwischenraum Si, der zwischen der Auflösewalze 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 ausgebildet ist, einer Abnahmezone B zugeführt. Danach werden die der Abnahmezone B zugeführten Einzelfasern mittels eines Luftstromes aus einer Luftzufuhrkammer 7 in einen Spinnrotor 6 eingeführt, wobei der Luftstrom durch die Saugwirkung des Spinnrotors 6 verursacht wird. Hernach wird aus den dem Spinnrotor 6 zugeführten Einzelfasern ein gesponnenes Garn erzeugt.

Um während des oben erwähnten Vorganges sehr kleine Fasern, Abfall und andere Verunreinigungen, welche hier als Staub oder Staubpartikel bezeichnet werden, auszuscheiden, ist im Gehäuse 1 eine Staubabscheideöffnung 8 mit im wesentlichen rechteckiger Form ausgebildet. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist die Staubabscheideöffnung 8 derart ausgestaltet, dass eine obere Innenfläche 8a dieser Öffnung 8 etwas oberhalb des oberen Endes der Auflösewalze 5 liegt, während eine untere Innenfläche 8b der Öffnung 8 etwas unterhalb des unteren Endes der Auflösewalze 5 gelegen ist. Die Staubabscheideöffnung 8 steht in Verbindung mit einer Staubsammelkammer 10 einer Staubsammelvorrichtung 9.

Beim oben beschriebenen Staubbeseitigungsmechanismus werden die Staubpartikel durch die Zentrifugalkraft der Auflösewalze 5 aus der Transportstrecke zwischen der Auflösewalze 5 und der Gehäuseinnenwand über die Staubabscheideöffnung 8 in die Staubsammelkammer 10 ausgetragen. Danach werden die Staubpartikel durch einen Ablasskanal 11, der unten an der Staubsammelkammer 10 angeordnet ist, aus der Spinneinheit entfernt.

Bei der oben in Fig. 1 erläuterten Vorrichtung an der Offen-endspinneinheit ist die Auflösewalze 5 mit einem schraubenlinienförmig auf der zylindrischen Oberfläche ihres Hauptkörpers angeordneten Draht versehen, und zwar in der Art einer linksgängigen Wendel, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wobei die Auflösewalze 5 in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn rotiert. Folglich erhalten die Staubpartikel, welche auf Grund der durch die Drehbewegung der Auflösewalze 5 verursachten Zentrifugalkraft wegfliegen, eine nach oben gerichtete Kraftkomponente Fi. Als Ergebnis davon hat jedes

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Staubteilchen die Tendenz, in die durch die Pfeile K in Fig. 4 dargestellte Richtung zu fliegen, wenn es durch die Staubabscheideöffnung 8 fliegt und die Staubpartikel, insbesondere diejenigen, welche vom unteren Teil der Auflösewalze 5 wegfliegen, haben die Tendenz, wegen des von einer Öffnung 10a in der Staubsammelkammer 10 in den Spinnrotor 10 fliessenden Saugluftstroms in den Raum zwischen der Auflösewalze 5 und der Gehäuseinnenwand zurückzukehren, wobei der Saugluftstrom durch die Saugwirkung des Spinnrotors 6 entsteht, wie durch den Pfeil K' in Fig. 4 angedeutet. Diese Rückkehr der Staubteilchen in den oben genannten Raum setzt die Wirksamkeit der Staubbeseitigung bei dieser Vorrichtung herab.

Untersuchungen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung haben gezeigt, dass ein Teil der genannten Staubteilchen via die Strecke S2 (in Fig. 1) zwischen der Auflösewalze 5 und der Gehäuseinnenseite, welche auf die Abnahmezone B folgt, zur Speisewalze 2 geführt werden, nachdem sie von der Staubabscheideöffnung 8 in den Raum zwischen die Auflösewalze 5 und die Innenwand des Gehäuses 1 zurückgekehrt sind. Solche Staubpartikel tendieren dazu,

sich an einer Stelle um die Speisewalze 2 herum abzulagern und durch einen Saugluftstrom von der Speisewalzenseite angesaugt zu werden, der durch die Saugwirkung des Spinnrotors 6 entsteht.

Wie bereits erwähnt, wird bei der erläuterten Staubbeseitigungsvorrichtung der zusätzliche Saugluftstrom von der Staubabscheideöffnung 8 in den oben genannten Raum ebenfalls durch die Saugwirkung des Spinnrotors 6 erzeugt. Man sieht, dass ein solcher zusätzlicher Saugluftstrom den Saugluftstrom von der Speisewalzenseite her schwächt. Wenn deshalb die Grösse der Querschnittsfläche der Staubabscheideöffnung 8 grösser ist, wird der Einfluss des zusätzlichen Saugluftstromes auf den Saugluftstrom von der Speisewalzenseite grösser. Beim oben erläuterten, in den Fig. 1,2,3, und 4 gezeigten Staubentfernungsmechanismus wird die Rotationsgeschwindigkeit des Spinnrotors 6 erhöht, um so den Einfluss des zusätzlichen Saugluftstroms durch die Öffnung 8 zu überwinden. Wie jedoch bereits ausgeführt worden ist, führt eine solche Lösung zur Eliminierung des Einflusses des zusätzlichen Saugluftstromes durch die Öffnung 8 zu einem Anwachsen des Energieverbrauches.

Gestützt auf diese Analyse der Funktion des für die Offenendspinnmaschine verwendeten Staubentfernungsmechanismus, ergeben sich die folgenden grundlegenden Ideen zur Verbesserung dieses Mechanismus.

Beim oben erläuterten Staubbeseitigungsmechanismus muss:

(1) die Lage der Deck- und der Grundfläche der Staubabscheideöffnung in einer Beziehung zur Anordnung des Auflöseelementes, wie z.B. des Auflösedrahtes auf der Auflösewalze, ausgebildet sein;

(2) nicht die ganze Breite der Auflösewalze längs ihrer Drehachse durch die Breite der Querschnittsfläche der Staubabscheideöffnung eingenommen werden, falls der Flug der Staubteilchen durch die Staubabscheideöffnung wirksam ausgestaltet werden kann.

Aufgrund dieser Grundideen hinsichtlich des Staubbeseitigungsmechanismus werden die folgenden Verbesserungen vorgenommen, welche nun anhand der Fig. 5 und 6 erläutert werden sollen.

Bei der erfindungsgemässen Staubbeseitigungsvorrichtung gemäss Fig. 5, die an einer Offenendspinneinheit mit einer Auflösewalze 5 angeordnet ist, wobei der Auflösedraht 12 in einer linksgängigen Aussparung (nicht dargestellt) auf der

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Zylinderfläche des Hauptkörpers der Auflösewalze 5 angebracht ist und die Auflösewalze 5 in Fig. 5 im Gegenuhrzeigersinn rotiert, gleicht der Staubbeseitigungsvorgang dem herkömmlichen Mechanismus gemäss den Fig. 1,2,3 und 4, mit der Ausnahme, dass folgende Verbesserungen vorgenommen wurden. In einer Staubabscheideöffnung 21, die der Öffnung 8 in den Figuren 1,3 und 4 entspricht, ist eine innere Grundfläche 21a von der Unterseite der Auflösewalze 5 um die Höhe Hi nach oben versetzt bis zu einem Niveau, das einer Ebene entspricht, die durch die Rotationsspur des unteren Endes 22 des Auflösedrahtes 12 definiert ist. In der Folge nimmt die Grösse des Querschnittes der Staubabscheideöffnung 21, auf der der Auflösewalze 5 zugekehrten Seite im Vergleich mit der Vorrichtung gemäss den Fig. 1,2,3 und 4 ab. Da deshalb der darüber hinausgehende Raum der herkömmlichen Vorrichtung bei der Staubabscheideöffnung 21 eliminiert ist, können die Staubpartikel, welche von der Auflösewalze wegfliegen, wirksam davon abgehalten werden, in den Raum zwischen die Auflösewalze 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 zurückzukehren, was durch das Umkehren dieser Partikel gegen die Auflösewalze 5 längs der inneren Grundfläche 21a der Staubabscheideöffnung verursacht wird.

Da die Grösse des Querschnittes der Staubabscheideöffnung 21 gegen die Auflösewalze 5 durch das oben erläuterte Hervortreten der unteren Innenfläche der Öffnung 21 herabgesetzt ist, wird die Saugkraft des Saugluftstromes von der Speisewalzenseite stärker als beim herkömmlichen Mechanismus gemäss den Fig. 1,2,3 und 4. Deshalb kann die Ablagerung von Staubpartikeln an Orten um die Speisewalze 2 herum wirksam verhindert werden.

Dank der erwähnten Erzeugung eines wirksamen Saugluftstromes von der Seite der Speisenwalze 2 ist es nicht erforderlich, den Spinnrotor 6 mit hoher Drehzahl rotieren zu lassen, um die ungenügende Saugluftstärke von der Speisewalzenseite zu kompensieren. Dadurch wird mit anderen Worten das Erfordernis des zusätzlichen Energieverbrauches zur Drehung des Spinnrotors 6 bei hoher Drehzahl eliminiert.

Beim in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das an einer Offenendspinneinheit mit einer Auflösewalze 5 ausgebildet ist, wobei der Auflösedraht 12 in einer rechtsgängigen Aussparung (nicht dargestellt) an der Zylinderfläche des Hauptkörpers der Auflösewalze 5 angeordnet ist und die Auflösewalze inFig. 6 im Gegenuhrzeigersinn rotiert, wird eine sehr ähnliche Konstruktion wie beim Beispiel nach Fig. 5 angewendet. Der einzige Unterschied besteht in der Ausbildung der Staubabscheideöffnung 24, die der Staubabscheideöffnung 21 in Fig. 5 entspricht.

Wie sich aus der oben stehenden Erläuterung der Nachteile des herkömmlichen Staubentfernungsmechanismus ergibt, erfahren die Staubpartikel bei ihrem Eintritt in die Staubabscheideöffnung eine durch die Auflösewalze 5 erzeugte Zentrifugalkraft und eine axiale Komponente der Tragkraft des Auflösedrahtes 12. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erwähnte axiale Komponente eine Kraft F2, die längs der Rotationsachse der Auflösewalze 5 nach unten gerichtet ist. Deshalb können die Probleme, die beim herkömmlichen

Staubentfernungsmechanismus beobachtet wurden, dass nämlich die Staubpartikel möglicherweise von der Staubabscheideöffnung in den Raum zwischen die Auflösewalze 5 und die Gehäuseinnenfläche zurückkehren und dass die ungenügende Kraft des Saugluftstromes von der Speisewalzenseite durch sehr hohe Drehzahl des Spinnrotors 6 kompensiert werden muss, gelöst werden durch das Verschieben der inneren Deckfläche 24a der Staubabscheideöffnung 24 um die Höhe H2 zu einem Niveau, das der Ebene entspricht, die durch die Rotationsspur eines oberen Endes 25 des Auflösedrahtes 23 definiert ist. Demgemäss wird die Grösse des Querschnittes der Staubabscheideöffnung 24 auf der Seite der Auflösewalze 5 im Vergleich zur herkömmlichen Staubabscheideöffnung in den Fig. 1,2,3 und 4 herabgesetzt.

Bei dem oben erläuterten Staubentfernungsmechanismus ist die Offenendspinneinheit mit einer Auflösewalze versehen, auf welcher ein Auflösedraht spiralförmig auf der zylindrischen Fläche ihres Hauptkörpers angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Offenendspinneinheit begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann, mit anderen Worten, erfolgreich auf eine Offenendspinneinheit angewandt werden, die mit einer Auflösewalze versehen ist, welche eine Vielzahl von schraubenlinienförmig an ihrer zylindrischen Oberfläche des Hauptkörpers angeordneten Auflösenadeln aufweist. Deshalb wird der Ausdruck «schraubenlinienförmig auf dem Hauptkörper der Auflösewalze angeordnete Auflöseelement», wie er auch in den Ansprüchen verwendet wird, verstanden als Auflöseelemente wie Sägezähne des Metalldrahtes 12 oder einer Vielzahl von schraubenlinienförmig auf dem Hauptkörper der Auflösewalze 5 angeordneten Nadeln (nicht gezeigt).

Bei der folgenden Modifikation der Staubentfernungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, wird die Querschnittsgrösse der Staubabscheideöffnung von innen nach aussen zunehmend verkleinert, wie durch die strichlinierten Linien in diesen Figuren angedeutet ist.

Wie schon oben detailliert erklärt wurde, ist bei der vorliegenden Erfindung die Deck- oder Grundfläche der Staubabscheideöffnung zu einem Niveau versetzt, das dem Niveau einer Ebene entspricht, die durch die Rotationsspur einer der beiden Enden des schraubenlinienförmig auf dem Hauptkörper der Auflösewalze angeordneten Auflösedrahtes definiert ist, je nach der Flugrichtung der Staubpartikel in der Staubabscheideöffnung. Da die einmal von den verwendbaren Fasern, die dem Spinnrotor 6 zugeführt werden, getrennten Staubpartikel nicht in den von der Auflösewalze 5 und der Innenfläche des Gehäuses 1 begrenzten Raum zurückkehren, nimmt der Abfallgehalt des mittels der Offenendspinneinheit hergestellten Garns merklich ab, so dass eine im Vergleich mit dem herkömmlichen Garn bessere Garnqualität herstellbar ist. Da die Querschnittsgrösse der Staubabscheideöffnung bei der vorliegenden Erfindung verkleinert wird, können die oben erläuterten Probleme, hervorgerufen durch den zusätzlichen Luftstrom, durch die Staubabscheideöffnung in den Raum zwischen die Auflösewalze 5 und der Innenfläche des Gehäuses wirksam gelöst werden.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Staubentfernungsvorrichtung in einer Offenendspinn-einheit mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse drehbar angebrachten Auflösewalze, einem Spinnrotor, mittels dem aus Einzelfasern, welche von der durch die Auflösewalze definierten Auflösezone zugeführt werden, ein gesponnenes Garn herstellbar ist, einem zwischen einer rotierenden Fläche der Auflösewalze und der Innenseite des die Auflösewalze teilweise umgebenden Gehäuses gebildeten Fasertransportraum, der mit diesem Transportraum in Verbindung stehenden Staubentfernungsvorrichtung zum Austragen der von den verwendbaren Fasern, die dem Spinnrotor zugeführt werden, getrennten Staubpartikeln, wobei die Auflösewalze mit Auflöseelementen versehen ist, die schraubenlinien-förmig auf der Zylinderfläche der Auflösewalze in der Art einer linksgängigen oder einer rechtsgängigen Wendel angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubentfernungsvorrichtung eine Staubabscheideöffnung aufweist, die mit dem Fasertransportraum in Verbindung steht und die mit einer inneren Deck- und Grundfläche versehen ist, von denen jeweils diejenige Fläche, die auf der Seite angeordnet ist, welche der gedachten Verschieberichtung der Wendel bei Drehung im Gegenuhrzeigersinn entspricht, nach innen zu einem Niveau versetzt ist, das einer Ebene entspricht, die durch die Rotationsspur jenes der beiden Enden der schrau-benlinienförmig angeordneten Auflöseelemente definiert ist, das auf der gedachten Verschiebeseite gelegen ist, wobei die andere Fläche auf einem Niveau ausgebildet ist, das einer Ebene entspricht, die durch eine Seite der Auflösewalze definiert ist.
2. Staubentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Auflöseelemente schrau-benlinienförmig in der Art einer linksgängigen Wendel auf der Zylinderfläche der Auflösewalze angeordnet sind, wobei die Auflösewalze im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist, und dass die innere Grundfläche nach innen zu einem Niveau versetzt ist, das einer Ebene entspricht, welche durch die Rotationsspur des unteren Endes der schraubenlinienförmig angeordneten Auflöseelemente definiert ist.
3. Staubentfernungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflöseelemente schraubenlinienförmig in der Art einer rechtsgängigen Wendel auf der Zylinderfläche der Auflösewalze angeordnet sind, wobei die Auflösewalze im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist, und dass die Deckfläche nach innen zu einem Niveau versetzt ist, das einer Ebene entspricht, welche durch die Rotationsspur des oberen Endes der schraubenlinienförmig angeordneten Auflöseelemente definiert ist.