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Die Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einem einen Spinnrotor aufnehmenden Rotorgehäuse, der in einer Lageraufnahme gelagert ist, und mit einem eine Öffnung des Rotorgehäuses verschließenden Deckelelement, das eine bei Betrieb in den Spinnrotor hineinragende Garnabzugsdüse enthält und das um eine Schwenkachse aufschwenkbar ist, wobei dem Deckelelement ein die Position der Garnabzugsdüse in Achsrichtung des Spinnrotors definierender Anschlag zugeordnet ist.
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Eine Offenend-Spinnvorrichtung dieser Art ist durch die
DE 103 40 657 A1 Stand der Technik. Bei der bekannten Offenend-Spinnvorrichtung ist ein Rotorgehäuse als zentrales, am Maschinenrahmen der Spinnmaschine befestigbares Bauteil ausgebildet. An diesem Rotorgehäuse ist ein Antrieb für den Spinnrotor sowie Träger für ein Deckelelement angebracht. Das Deckelelement schlägt über eine Ringdichtung an dem Rotorgehäuse an und definiert dadurch die Position einer Garnabzugsdüse in Achsrichtung des Spinnrotors. Nähere Einzelheiten, wie die Positionierung des Deckelelementes bzw. einer Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor erfolgt, werden nicht beschrieben.
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Bei den heutzutage vorhandenen sehr hohen Rotordrehzahlen von über 150.000 min–1 und mehr wird es immer wichtiger die Garnabzugsdüse in einer definierten Lage zum Spinnrotor zu positionieren. Dabei ist sowohl die Position der Garnabzugsdüse in Achsrichtung des Spinnrotors in Bezug auf die Rotorrille als auch eine möglichst konzentrische Lage von Garnabzugsdüse und Spinnrotor wichtig.
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Nachteilig bei allen bekannten Ausführungen ist, dass die Position von Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor durch eine Vielzahl von dazwischen angeordneten Bauteilen bestimmt wird. Jedes Bauteil weist dabei naturgemäß Toleranzen und Ungenauigkeiten auf. Durch die Aneinanderreihung mehrerer Bauteile entsteht eine Toleranzkette, die zu einer relativ großen Gesamt-Toleranz und einer dementsprechend großen Ungenauigkeit führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Offenend-Spinnvorrichtung zu schaffen, bei der die Anzahl der an der Positionierung der Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor beteiligten Bauteile verkleinert und dadurch die vorhandene Ungenauigkeit verringert wird.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Anschlag des Deckelelementes in geschlossenem Zustand an einem an der Lageraufnahme angeordneten Anschlag anliegt, und dass am Deckelelement ein Positionierungselement vorgesehen ist, das im geschlossenen Zustand der Lageraufnahme zugeordnet ist und die Position der Garnabzugsdüse in Achsrichtung der Schwenkachse definiert.
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Bei der erfindungsgemäßen Offenend-Spinnvorrichtung wird dabei im Vergleich zum eingangs genannten Stand der Technik ein komplett anderes Konzept verfolgt. Das Rotorgehäuse wird von jeglicher tragenden bzw. eine Position festlegenden Funktion befreit und dient lediglich der Bildung einer Unterdruckkammer, die einen Rotorteller des Spinnrotors umgibt. Die Wände des Rotorgehäuses haben keine tragende Funktion mehr und dienen nur noch der Begrenzung eines Unterdruckes. Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Rotorgehäuse sich in seiner Positionierung an anderen Bauteilen, beispielsweise dem Spinnrotor oder dem Deckelelement, selbsttätig ausrichtet.
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Statt dem Rotorgehäuse ist als zentrales Bauteil eine Lageraufnahme vorgesehen, die die Basis der Offenend-Spinnvorrichtung bildet. Als Lageraufnahme wird das wenigstens eine Bauteil bezeichnet, in dem die Lager des Spinnrotors aufgenommen sind, und welches somit die Position des Spinnrotors vorgibt. Insbesondere ist der Teil der Lageraufnahme wichtig, der ein Axiallager des Spinnrotors aufnimmt. Es ist dabei unerheblich, wie die Lagerung und der Antrieb des Spinnrotors ausgeführt sind. Die Lagerung des Spinnrotors kann beispielsweise in einer Wälzlagerung, über zwei Stützscheibenpaare, in Magnetlagern oder in Luftlagern erfolgen, wobei der Antrieb jeweils durch einen Tangentialriemen oder auch einzelmotorisch möglich ist. Je nach Art der vorgesehenen Lagerung kann die Lageraufnahme unterschiedlich ausgestaltet sein, kennzeichnend ist jedoch, dass die Lageraufnahme ein zentrales Element der Offenend-Spinnvorrichtung bildet, dem der Anschlag und das Positionierungselement des Deckelelementes zugeordnet sind. Die Befestigung der Offenend-Spinnvorrichtung in einer Spinnmaschine erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls über diese Lageraufnahme.
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Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Schwenkachse für das Deckelelement ebenfalls in der Lageraufnahme angeordnet ist. Insbesondere wenn die Lageraufnahme aus mehreren Bauteilen zusammengefügt ist, ist es vorteilhaft, wenigstens die Punkte der Lageraufnahme für das Axiallager des Spinnrotors und den Anschlag, an dem das Deckelelement im geschlossenen Zustand anliegt, in einer Aufspannung maschinell zu bearbeiten. Zusätzlich ist es vorteilhaft, auch die Bereiche für ein Radiallager des Spinnrotors sowie für die Schwenkachse des Deckelelementes ebenfalls in der gleichen Aufspannung zu bearbeiten. Hierdurch können die Toleranzen an der Lageraufnahme verringert werden.
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Oftmals ist die Garnabzugsdüse in einem Adapter aufgenommen, der austauschbar am Deckelelement befestigt ist und außerdem noch einen Faserzuführkanal enthält. Dieser Adapter dient zum Anpassen der Mündung des Faserzuführkanals an unterschiedliche Spinnrotoren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die Positionierung der Garnabzugsdüse in Bezug auf den Spinnrotor lediglich noch durch die Addition der Toleranzen der Lageraufnahme, des Deckelelementes und eines eventuell vorhandenen Adapters beeinflusst. Das Rotorgehäuse, welches früher eine Quelle großer Ungenauigkeiten war, ist vollständig eliminiert und beeinflusst die Positionierung nicht mehr.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, auch noch das Deckelelement aus der Toleranzkette zu entfernen und die Ungenauigkeiten weiter zu verringern. Dies kann dadurch geschehen, dass der Anschlag des Deckelelementes an einem die Garnabzugsdüse und den Faserzuführkanal enthaltenden Adapter angeordnet ist. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Positionierungselement für die Positionierung in Achsrichtung der Schwenkachse ebenfalls an dem Adapter angeordnet ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn am Deckelelement eine Faserbandauflöseeinrichtung befestigt ist. Es kann so in einfacher Weise ein Faserzuführkanal zur Einspeisung der Fasern in den Spinnrotor zwischen der Faserbandauflöseeinrichtung und dem Adapter angeordnet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Deckelelement nach Aufschwenken um einen definierten Winkelbetrag um die Schwenkachse und Verschieben in Achsrichtung der Schwenkachse aus der Offenend-Spinnvorrichtung entnehmbar ist. Diese an sich aus der
DE 101 32 868 A1 bekannte Befestigung des Deckelelementes in der Offenend-Spinnvorrichtung bietet für die erfindungsgemäße Offenend-Spinnvorrichtung eine einfache konstruktive Möglichkeit, um eine gute Positionsgenauigkeit des Deckelelementes bei gleichzeitig einfacher Ausbaubarkeit des Deckelelementes zu gewährleisten.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
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1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Offenenend-Spinnvorrichtung,
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2A und 2B jeweils eine entlang der Schnittfläche II-II der 1 geschnittene und vergrößerte Ansicht auf einen Anschlag und ein Positionierungselement,
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3 eine längs der Schnittfläche III-III der 1 geschnittene Ansicht im Bereich der Schwenkachse des Deckelelementes.
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Die in der 1 dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung 1 enthält einen Spinnrotor 2, der angetrieben und in einer Lageraufnahme 3 gelagert ist. Bei Betrieb läuft ein Rotorteller des Spinnrotors 2 in einer Unterdruckkammer 5 eines Rotorgehäuses 6 um. Eine vordere Öffnung 7 des Rotorgehäuses 6 ist bei Betrieb mit einem zu Wartungszwecken um eine Schwenkachse 8 abschwenkbaren Deckelelement 9 verschlossen. Eine Ringdichtung 10 sorgt dabei für eine Abdichtung zwischen dem Deckelelement 9 und dem Rotorgehäuse 6.
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An dem Deckelelement 9 ist ein im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeter auswechselbarer Adapter 11 angeordnet, der bei Betrieb teilweise in das Innere des Rotortellers 4 hineinragt. In dem Adapter 11 ist der Mündungsbereich 12 eines Faserzuführkanals 13 angeordnet, der sich von einer Faserbandauflöseeinrichtung 14 bis in den Bereich des Spinnrotors 2 erstreckt. Die Faserbandauflöseeinrichtung 14 ist am Deckelelement 9 befestigt und enthält in nicht dargestellter Weise eine Auflösewalze. Mit Hilfe des im Rotorgehäuse 6 installierten Unterdruckes werden bei Betrieb durch die Faserbandauflöseeinrichtung 14 aufgelöste Fasern über den Faserzuführkanal 13 in das Innere des Spinnrotors 2 transportiert.
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Die Mündung 12 des Faserzuführkanals 13 liegt bei Betrieb einer Fasergleitfläche 15 des Spinnrotors 2 in geringem Abstand gegenüber. Die Fasergleitfläche 15 erweitert sich konisch zu einer Fasersammelrille 16 des Spinnrotors 2, wohin die auf die Fasergleitfläche 15 in bekannter Weise zugespeisten Fasern gleiten und sich dort zu einem Faserring sammeln. Der in der Fasersammelrille 16 gebildete Faden 17 wird in bekannter Weise über einen Garnabzugskanal 18 abgezogen und in Abzugsrichtung A einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung zugeführt. Der Anfangsbereich des Garnabzugskanals 18 ist in einer auswechselbar am Adapter 11 angeordneten Garnabzugsdüse 19 enthalten. Der Zweck der Austauschbarkeit des Adapters 11 ist es, den Mündungsbereich 12 des Faserzuführkanals 13 sowie die Garnabzugsdüse 19 sowohl an unterschiedliche Fasermaterialien als auch an unterschiedliche Durchmesser des Spinnrotors 1 anzupassen.
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Für die vorliegende Erfindung ist die Ausgestaltung des Antriebs und der Lagerung des Spinnrotors 2 in der Lageraufnahme 3 an sich beliebig. In dem beispielhaft dargestellten Fall ist ein drehfest mit dem Rotorteller 4 verbundener Schaft 20 des Spinnrotors 2 in den Keilspalten von zwei Stützscheibenpaaren 21 und 22 radial gelagert und wird von einem nicht dargestellten Tangentialriemen angetrieben. Die Stützscheibenpaare 21 und 22 werden dabei von der Lageraufnahme 3 aufgenommen. Des Weiteren ist ein Axiallager 23 für den Spinnrotor 2 vorgesehen, das ebenfalls an der Lageraufnahme 3 angeordnet ist. Das Axiallager 23 kann dabei eine Stützkugel enthalten oder aber auch in Form eines Luftlagers berührungslos wirken.
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Die Lageraufnahme 3 ist das zentrale Element der Offenend-Spinnvorrichtung 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Lageraufnahme 3 ein Anschlag 24 angeordnet ist, an dem ein Anschlag 25 des Deckelelementes 9 im geschlossenen Zustand anliegt. Der am Anschlag 24 anliegende Anschlag 25 definiert die Position der Garnabzugsdüse 19 in Achsrichtung des Spinnrotors 1 in Bezug auf die Fasersammelrille 16. Die Position der Garnabzugsdüse 19 in Bezug auf die Fasersammelrille 16 – in Achsrichtung des Spinnrotors 2 gesehen – kann die Eigenschaften des ersponnenen Fadens 17 beeinflussen und sollte deshalb in einer Spinnmaschine mit mehreren Offenend-Spinnvorrichtungen 1 von einer Offenend-Spinnvorrichtung 1 zu einer anderen möglichst wenig schwanken. Durch die Zuordnung des Anschlages 25 des Deckelelementes 9 zu dem Anschlag 24 der Lageraufnahme 3 wird erreicht, dass sich nur noch sehr wenige Bauteile zwischen dem Spinnrotor 2 und der Garnabzugsdüse 19 befinden, die deren Position zueinander durch ihre Toleranzen beeinflussen. Neben dem Spinnrotor 2 und der Garnabzugsdüse 19 selbst, bewirken nur noch die Toleranzen der Lageraufnahme 3, des Deckelelementes 9 und des Adapters 11 eine Positionierungsungenauigkeit. Dabei ist es vorteilhaft, die Lageraufnahme 3 aus möglichst wenigen Einzelteilen zusammenzusetzen. Insbesondere das Axiallager 23 und der Anschlag 24 sollten an demselben Bauteil der Lageraufnahme 3 befestigt sein.
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Das Rotorgehäuse 6 hat keine tragende Funktion mehr und wirkt auch nicht als Anschlag für das Deckelelement 9. Das Rotorgehäuse 6 dient allein der Bildung der Unterdruckkammer 5 und ist ebenfalls an dem zentralen Bauteil der Lageraufnahme 3 befestigt. Hierfür ist ein Führungselement 26 vorgesehen, das das Rotorgehäuse 6 beim Öffnen des Deckelelementes 9 in seiner Position hält. Allerdings bewirkt das Führungselement 26 lediglich eine Grobpositionierung des Rotorgehäuses 6, so dass sich das Rotorgehäuse 6 beim Schließen des Deckelelementes 9 selbsttätig an die vom Anschlag 24 vorgegebene Position des Deckelelementes 9 anpasst und mit der Ringdichtung 10 daran anlegt. Das Rotorgehäuse 6 weist also am Führungselement 26 genügend Spiel auf, um sich mit Hilfe des in dem Rotorgehäuse 6 vorhanden Unterdruckes mit der gesamten Ringdichtung 10 an das Deckelelement 9 anzulegen. Im Bereich in dem der Schaft 20 des Spinnrotors 2 durch das Rotorgehäuse 6 hindurchtritt kann in nicht dargestellter Weise eine Ausgleichsbewegungen zulassende Dichtung vorgesehen sein.
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Zur weiteren Verbesserung der Positionsgenauigkeit zwischen Garnabzugsdüse 19 und Spinnrotor 2 sind mit der Lageraufnahme 3 verbundene Träger 27 vorgesehen, die die Schwenkachse 8 des Deckelelementes 9 aufnehmen. Selbstverständlich können die Träger 27 auch einteilig in der Lageraufnahme 3 enthalten sein. Um die Toleranzen an der Lageraufnahme 3 und der Träger 27 möglichst klein zu halten, kann es vorteilhaft sein, die Bereiche des Axiallagers 23, des Anschlags 24 und der Schwenkachse 8 in einer Aufspannung maschinell zu bearbeiten.
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Die Garnabzugsdüse 19 ist nun in allen Richtungen mit großer Genauigkeit in Bezug auf den Spinnrotor 2 positioniert, außer in Achsrichtung der Schwenkachse 8. Zur Definition der Position der Garnabzugsdüse 19 in Achsrichtung der Schwenkachse 8 ist am Deckelelement 9 ein Positionierungselement 28 vorgesehen, das im geschlossenen Zustand des Deckelelementes 9 der Lageraufnahme 3 zugeordnet ist.
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In 2A ist eine erste Variante eines Positionierungselementes 28 dargestellt. Das Positionierungselement 28 weist zwei Positionierungsflächen 29 und 30 auf, die mit der Lageraufnahme 3 zusammenwirken und das Deckelelement 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8 positionieren. Im Bereich der Schwenkachse 8 ist – wie in 3 dargestellt – zwischen den Trägern 27 und dem Deckelelement 9 ein Spalt 31 vorgesehen, der ein geringfügiges Verschieben des Deckelementes 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8 in Bezug auf die Träger 27 ermöglicht. Beim Schließen des Deckelementes 9 kommen nun die in 2A erkennbaren Einführschrägen 32 mit der Lageraufnahme 3 in Kontakt und verschieben beim weiteren Schließen das Deckelelement 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8, so dass die Positionierungsflächen 29 und 30 mit der Lageraufnahme 3 die exakte Positionierung des Deckelementes 9 bewirken.
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In den 1 und 3 ist außerdem eine Entnahmesicherung 33 für das Deckelelement 9 erkennbar. Es ist vorgesehen, dass das Deckelelement 9 und die Schwenkachse 8 so angeordnet sind, dass das Deckelement durch ein Verschieben in Pfeilrichtung C aus der Offenend-Spinnvorrichtung 1 entnehmbar ist. Die Entnahmesicherung 33 bewirkt dabei, dass dieses Verschieben C in Achsrichtung der Schwenkachse 8 erst nach einem Aufschwenken des Deckelelementes 9 um einen definierten Winkelbetrag α in Schwenkrichtung B um die Schwenkachse 8 erfolgen kann. Der Winkelbetrag α beträgt bevorzugt etwa 60° bis 90°. Im geschlossenen Zustand des Deckelelementes 9 ist dabei vorteilhafter Weise zwischen der Entnahmesicherung 33 und dem Deckelelement 9 ebenfalls ein Spalt 34 vorgesehen, so dass die Funktion des Positionierungselementes 28 nicht beeinträchtigt wird.
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Zum Zwecke von Servicearbeiten kann das Deckelelement 9 in Schwenkrichtung B geschwenkt und dadurch das Rotorgehäuse 6 geöffnet werden, so dass der Spinnrotor 2 zugänglich wird. Die aufgeschwenkte Position des Deckelelementes 9 ist in 1 gestrichelt angedeutet. Nach Aufschwenken B des Deckelelementes 9 um den definierten Winkelbetrag α um die Schwenkachse 8 kann das Deckelelement 9 durch Verschieben C in Achsrichtung der Schwenkachse 8 verschoben werden und aus der Offenend-Spinnvorrichtung 1 entnommen werden. Der Einbau geschieht in umgekehrter Reihenfolge, wobei nach Verschieben des Deckelelementes 9 gegen die Pfeilrichtung C das Deckelelement entgegen der Schwenkrichtung B wieder zugeschwenkt wird. Beim Zuschwenken kommt zunächst die Entnahmesicherung 33 in Eingriff und bewirkt eine Grobpositionierung des Deckelelementes 9 in Achsrichtung der Schwenkachse 8, so dass das Deckelelement 9 nicht mehr unbeabsichtigt in Pfeilrichtung C verschoben werden kann. Beim weiteren Zuschwenken wird dann das Deckelelement durch die Einführschrägen 32 am Positionierungselement 28 in die richtige Position verschoben, die dann durch die Positionierungsflächen 29 und 30 definiert wird. Die beschriebene Ausführung hat den Vorteil einer genauen Positionierung der Garnabzugsdüse 19 in Bezug auf den Spinnrotor 2 bei gleichzeitig einer sehr einfachen Konstruktion.
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In 2B ist eine alternative Ausgestaltung eines Positionierungselementes 28' dargestellt, das mit nur einer Positionierungsfläche 29' auskommt. Es ist hierbei vorgesehen, das Deckelelement 9 mit einer nicht dargestellten Feder in Kraftrichtung F zu belasten, so dass es immer definiert mit der Positionierungsfläche 29' des Positionierungselementes 28' an der Lageraufnahme 3 anliegt. Die nicht dargestellte Feder kann dabei so angeordnet sein, dass in der Darstellung nach 3 das Deckelelement 9 durch die Feder entgegen der Pfeilrichtung C belastet wird und zu den Trägern 27 gedrückt wird. Beim Schließen des Deckelelementes 9 wird dieses dann durch die Einführschräge 32' in Achsrichtung der Schwenkachse 8 verschoben, so dass das Positionierungselement 28' mit seiner Positionierungsfläche 29' die gewünschte Position vorgibt.
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Zur weiteren Reduzierung der Bauteilanzahl zwischen Garnabzugsdüse 19 und Spinnrotor 2 und zu einer Verkürzung der Toleranzkette kann vorgesehen sein, dass der Anschlag 25 des Deckelelementes 9 direkt an dem Adapter 11 angeordnet ist. Diese Möglichkeit der Verbindung des Anschlages 25 mit dem Adapter 11 ist in 1 durch die gestrichelte und mit dem Bezugszeichen 35 versehene Linie angedeutet. Der Adapter 11 kann dabei einen radial über den Durchmesser des Rotortellers 4 hinausragenden Fortsatz entlang der Linie 35 aufweisen, wobei der Anschlag 25 dann an diesem Fortsatz angeordnet ist. Hierdurch würden auch die Toleranzen des Deckelelementes 9 die Position der Garnabzugsdüse 19 in Achsrichtung des Spinnrotors 2 nicht mehr beeinflussen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Positionierungselement 28 ebenfalls an dem Adapter 11 direkt angeordnet ist. Damit der entlang der Linie 35 vorgesehene Fortsatz am Adapter 11 nicht mit dem Rotorgehäuse 6 kollidiert ist entweder eine entsprechende Aussparung in dem Rotorgehäuse 6 vorzusehen, oder das Rotorgehäuse ist in seiner Größe so zu dimensionieren, dass die Anschläge 24 und 25 sowie das Positionierungselement 28 komplett innerhalb des Rotorgehäuses 6 untergebracht werden können.
