DE102007063264A1 - Bearing unit for high rotational speed, particularly for spinning rotor of open-ended spinning machine, has bearing housing that has radial relubrication opening, and spindle that has conical area - Google Patents

Bearing unit for high rotational speed, particularly for spinning rotor of open-ended spinning machine, has bearing housing that has radial relubrication opening, and spindle that has conical area Download PDF

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Abstract

The bearing unit (1) has a bearing housing (2), in which roller bearings (3,4) are stored. A spindle, protruding from the bearing housing, is arranged with both ends (7,8). The bearing housing has a radial relubrication opening (19). The spindle has a conical area (21). A diameter of the spindle is increased itself according to the relubrication opening in a direction of the roller bearings. A largest diameter of the conical area of a receiving groove (23) is arranged in the bearing housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerungseinheit für hohe Drehzahlen, insbesondere für Spinnrotoren einer Offenend-Spinnvorrichtung, mit einem Lagergehäuse, in dem eine mittels Wälzlagern gelagerte, mit beiden Enden aus dem Lagergehäuse herausragende Welle angeordnet ist, und bei der das Lagergehäuse eine radiale Nachschmieröffnung aufweist.The The invention relates to a bearing unit for high speeds, in particular for spinning rotors of an open-end spinning device, with a bearing housing, in which one by means of rolling bearings mounted, with both ends protruding from the bearing housing Shaft is arranged, and in which the bearing housing a has radial relubrication.

Eine derartige Lagerungseinheit wird hauptsächlich für Offenend-Spinnvorrichtungen verwendet. Auf der Welle der Lagerungseinheit wird auf dem einen Ende direkt ein Spinnrotor angebracht, der mit Rotordrehzahlen in der Größenordnung von 100.000 min–1 rotiert. Der Spinnrotor wird von einem über das gegenüberliegende Ende der Welle laufenden Tangentialriemen angetrieben. Bei der Herstellung wird die Lagerungseinheit mit einem hochwertige Wälzlagerfett gefettet. Während des Betriebs werden die Wälzlager in der Lagerungseinheit über die Nachschmieröffnung nachgeschmiert. Bei der Nachschmierung wird lediglich Öl in das Lagergehäuse eingebracht, mit dem man das im Fett verbrauchte Öl ersetzt.Such a storage unit is mainly used for open-end spinning devices. On the shaft of the bearing unit, a spinning rotor is mounted directly on one end, which rotates at rotor speeds of the order of 100,000 min -1 . The spinning rotor is driven by a tangential belt passing over the opposite end of the shaft. During production, the bearing unit is greased with a high-quality roller bearing grease. During operation, the rolling bearings in the bearing unit are relubricated via the relubrication opening. When re-lubricating only oil is introduced into the bearing housing, with which one replaces the oil used in the grease.

Eine Lagerungseinheit der eingangs genannten Art ist durch die DE 199 01 565 A1 bekannt. Bei der bekannten Lagerungseinheit ist die Nachschmieröffnung aus konstruktiven Gründen, die sich aus der umgebenden Offenend-Spinnvorrichtung ergeben, asymmetrisch zwischen den beiden Wälzlagern angeordnet. Die Nachschmieröffnung ist näher an der dem Spinnrotor zugewandten Wälzlager angeordnet. Dadurch wird das Wälzlager, das der Nachschmieröffnung näher liegt, sicher mit Öl versorgt, das andere Wälzlager erhält jedoch oftmals zu wenig Öl. Die Versorgung des Wälzlagers auf der dem Spinnrotor abgewandten Seite der Lagerungseinheit kann durch den Umstand verschlechtert werden, dass sich der den Spinnrotor umgebende Unterdruck bis in die Lagerungseinheit ausbreitet und dem Öltransport von der Nachschmieröffnung zu dem dem Spinnrotor abgewandten Wälzlager entgegenwirkt.A storage unit of the type mentioned is by the DE 199 01 565 A1 known. In the known storage unit, the relubrication opening is arranged asymmetrically between the two rolling bearings for structural reasons resulting from the surrounding open-end spinning device. The relubrication opening is arranged closer to the roller bearing facing the spinning rotor. As a result, the rolling bearing, which is closer to the relubrication, safely supplied with oil, the other bearings but often receives too little oil. The supply of the rolling bearing on the side facing away from the spinning rotor of the storage unit can be degraded by the fact that the negative pressure surrounding the spinning rotor propagates into the storage unit and counteracts the oil transport from the relubrication to the rolling bearing facing away from the spinning rotor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Lagerungseinheit zu schaffen, bei der die Ölverteilung innerhalb des Lagergehäuses ausgehend von einer Nachschmieröffnung verbessert ist.Of the Invention is based on the object to a storage unit create, at which the oil distribution within the bearing housing is improved starting from a relubrication opening.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Welle wenigstens einen konischen Bereich aufweist, dessen Durchmesser sich ausgehend von der Nachschmieröffnung in Richtung eines Wälzlagers vergrößert.The Task is solved in that the shaft at least has a conical portion whose diameter is starting from the relubrication opening in the direction of a rolling bearing increased.

Aufgrund der Fliehkraft, die das über die Nachschmieröffnung auf die Welle gelangte Öl erfährt, wird das Öl in dem konischen Bereich in Richtung des größten Durchmessers transportiert und dem Fettdepot des betreffenden Wälzlagers zugeführt.by virtue of the centrifugal force, that via the relubrication The oil that has reached the shaft experiences the oil in the conical area towards the largest Diameter transported and the grease deposit of the bearing in question fed.

Der Transport von Schmiermittel in einer Lagerungseinheit ist an sich durch die DE 39 36 530 A1 bekannt. Bei der bekannten Lagerungseinheit wird das sich an einem Wälzlager sammelnde Schmiermittel über einen konischen Bereich zu dem anderen Wälzlager gefördert. Diese Lagerungseinheit soll zwar auch für hohe Drehzahlen geeignet sein, jedoch ergibt sich durch die Anwendung für die Lagerung einer Glockenspindel das selbst hohe Drehzahlen für Glockenspinnmaschine weit unterhalb der Rotordrehzahlen von Offenend-Spinnvorrichtungen liegen. Bei der bekannten Lagerungseinheit ist der konische Bereich auf einer separaten Hülse angeordnet, die die Welle umgibt.The transport of lubricant in a storage unit is in itself by the DE 39 36 530 A1 known. In the known storage unit, the lubricant collecting on a roller bearing is conveyed via a conical region to the other roller bearing. Although this storage unit should also be suitable for high speeds, but results from the application for the storage of a bell spindle even high speeds for bell spinning machine are far below the rotor speeds of open-end spinning devices. In the known storage unit, the conical region is arranged on a separate sleeve which surrounds the shaft.

Durch den konischen Bereich der Welle lässt sich außerdem dem Effekt entgegenwirken, dass das Schmiermittel in der Lagerungseinheit durch den den Spinnrotor umgebenden Unterdruck das Bestreben hat, von dem dem Spinnrotor abgewandten Wälzlager abgezogen zu werden. Die Transportwirkung des konischen Bereichs wirkt diesem Unterdruck entgegen.By the conical portion of the shaft can also be counteract the effect that the lubricant in the storage unit through the negative pressure surrounding the spinning rotor, deducted from the spinning rotor facing away from rolling bearings to become. The transport effect of the conical area acts this Negative pressure.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der konische Bereich mit seinem größten Durchmesser an einer sprunghaften Durchmesserverkleinerung der Welle endet. Die sprunghafte Durchmesserverkleinerung befindet sich dicht neben einem Wälzlager. Das durch den konischen Bereich transportierte Öl wird am größten Durchmesser abgeschleudert und verteilt sich dadurch gut an dem Wälzlager.In Embodiment of the invention, it is advantageous that the conical Area with its largest diameter at one sudden diameter reduction of the shaft ends. The sudden diameter reduction is close to a rolling bearing. That by the conical area transported oil becomes the largest Thrown off diameter and thus spread well on the rolling bearing.

Es kann vorteilhaft sein, dass dem größten Durchmesser des konischen Bereichs eine Auffangrille im Lagergehäuse zugeordnet ist. Aus der Auffangrille kann abgeschleudertes Öl, das noch nicht zu den Wälzkörpern gelangt ist, teilweise gesammelt werden und wieder auf die Welle abtropfen und so doch noch zu den Wälzkörpern gelangen.It may be beneficial to the largest diameter the conical area a collecting groove in the bearing housing assigned. From the collecting groove can be thrown off oil, that has not yet reached the rolling elements, be partially collected and drain again on the shaft and but still get to the rolling elements.

Falls die Nachschmieröffnung einen größeren Abstand zu beiden Wälzlagern aufweist, kann es vorteilhaft sein, dass die Welle zwei konische Bereiche aufweist, deren Durchmesser sich ausgehend von der Nachschmieröffnung in Richtung beider Wälzlager vergrößern. Die beiden konischen Bereiche können dabei durchaus unterschiedliche Neigungen aufweisen, deren Größe jeweils an die benötigte Transportwirkung angepasst sein kann. Der konische Bereich mit dem sich zum Spinnrotor hin vergrößernden Durchmesser kann eine geringere Neigung haben als der andere konische Bereich.If the relubrication opening a larger Distance to both bearings, it may be advantageous be that the shaft has two conical areas whose diameter starting from the relubrication opening in the direction of both rolling bearings enlarge. The two conical areas can have quite different inclinations, their size each adapted to the required transport effect can. The conical area with the enlarging towards the spinning rotor Diameter may have a lower inclination than the other conical one Area.

Aufgrund der hohen Drehzahlen der Welle ist es ausreichend, wenn der Unterschied zwischen dem kleinsten Durchmesser und dem größten Durchmesser eines konischen Bereichs sehr klein ist und nur einige Zehntelmillimeter beträgt. Der Unterschied beträgt bevorzugt etwa drei bis fünf Zehntelmillimeter.by virtue of the high speed of the shaft, it is sufficient if the difference between the smallest diameter and the largest Diameter of a conical area is very small and only a few Tenths of a millimeter. The difference is prefers about three to five tenths of a millimeter.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of some embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine teilweise in axialer Richtung geschnittene Lagerungseinheit mit einem konischen Bereich an der Welle, 1 a partially cut in the axial direction bearing unit with a conical region on the shaft,

2 eine analog der 1 dargestellte Variante einer Lagerungseinheit mit zwei konischen Bereichen an der Welle. 2 an analog of the 1 illustrated variant of a storage unit with two conical areas on the shaft.

In 1 ist eine Lagerungseinheit 1 für hohen Drehzahlen dargestellt. Die Lagerungseinheit besteht aus einem Lagergehäuse 2, in dem eine mittels zwei Wälzlagern 3 und 4 gelagerte Welle 5 angeordnet ist. Die Wälzlager 3 und 4 enthalten Kugeln 6, die in Laufrillen im Lagergehäuse 2 und und in der Welle 5 laufen. Die Kugeln 6 können in nicht näher dargestellter Weise durch Käfige geführt werden. Die Welle 5 ragt mit ihren beiden Enden 7 und 8 aus dem Lagergehäuse 2 heraus. Die Lagerungseinheit 1 wird zur Lagerung eines Spinnrotors 9 einer Offenend-Spinnvorrichtung verwendet. Das Wellenende 7 enthält eine Aufnahme 10 für den Spinnrotor 9, auf die der Spinnrotor 9 aufgepresst ist. Das andere Wellenende 8 ist mit einer Riemenlauffläche 11 versehen, auf der ein Tangentialriemen 12 läuft und die Welle 5 mit dem Spinnrotor 9 antreibt. Die Lagerungseinheit 1 ist in der Offenend-Spinnvorrichtung so eingebaut, dass die Welle 5 in horizontaler Lage verläuft. Zur Abdichtung der Welle 5 können im Lagergehäuse 2 Dichtungen 13 und 14 angeordnet sein.In 1 is a storage unit 1 shown for high speeds. The storage unit consists of a bearing housing 2 in which one by means of two rolling bearings 3 and 4 mounted shaft 5 is arranged. The rolling bearings 3 and 4 contain balls 6 , which are in grooves in the bearing housing 2 and and in the wave 5 to run. The balls 6 can be performed in a manner not shown by cages. The wave 5 protrudes with both ends 7 and 8th from the bearing housing 2 out. The storage unit 1 becomes the storage of a spinning rotor 9 used an open-end spinning device. The wave end 7 contains a recording 10 for the spinning rotor 9 to which the spinning rotor 9 is pressed on. The other end of the shaft 8th is with a belt tread 11 provided, on which a Tangentialriemen 12 runs and the wave 5 with the spinning rotor 9 drives. The storage unit 1 is installed in the open-end spinning device so that the shaft 5 in a horizontal position. For sealing the shaft 5 can in the bearing housing 2 seals 13 and 14 be arranged.

Der Spinnrotor 9 enthält eine Fasergleitfläche 15, die sich konisch zu einer Fasersammelrille 16 erweitert. Der Spinnrotor 9 rotiert in einer nur teilweise dargestellten Unterdruckkammer 17, die durch die Wand 18 begrenzt wird. Die zu verspinnenden Fasern werden in nicht dargestellter Weise auf die Fasergleiffläche 15 des Spinnrotors 9 zugespeist und sammeln sich durch die sehr hohe Drehzahl des Spinnrotors 9 in der Fasersammelrille 16. Dort wird dann der Faden gebildet, der in nicht dargestellter Weise in axialer Richtung des Spinnrotors 9 abgezogen und aufgespult wird.The spinning rotor 9 contains a fiber sliding surface 15 that tapers to a fiber collecting groove 16 extended. The spinning rotor 9 rotates in a partial pressure chamber shown only partially 17 passing through the wall 18 is limited. The fibers to be spun on the fiber grinding surface in a manner not shown 15 of the spinning rotor 9 fed and collected by the very high speed of the spinning rotor 9 in the fiber collecting groove 16 , There, the thread is then formed, in a manner not shown in the axial direction of the spinning rotor 9 withdrawn and wound up.

Das Lagergehäuse 2 weist eine radiale Nachschmieröffnung 19 auf, durch die der Lagerungseinheit 1 frisches Öl, beispielsweise über eine Rohrleitung 20 zugeführt werden kann. Die Nachschmieröffnung 19 ist näher am Wälzlager 3 angeordnet. Das Wälzlager 3 wird dadurch automatisch ausreichend mit Öl versorgt. Zur Versorgung des Wälzlagers 4 ist an der Welle 5 ein konischer Bereich 21 vorgesehen, dessen Durchmesser D1 sich ausgehend von der Nachschmieröffnung 19 in Richtung des Wälzlagers 4 vergrößert. Der konische Bereich 21 endet mit seinem größten Durchmesser D2 an einer sprunghaften Durchmesserverkleinerung 22. Ein durch die Nachschmieröffnung 19 auf die Welle 5 gelangender Öltropfen erfährt durch die schnelle Rotation der Welle 5 in dem konischen Bereich 21 eine Fliehkraft, die ihn in Richtung des größeren Durchmessers D2 des konischen Bereiches 21, also zum Wälzlager 4 hin, transportiert. An der sprunghaften Durchmesserverkleinerung 22 wird der Öltropfen wieder von der Welle 5 abgeschleudert und optimal an den Kugeln 6 des Wälzlagers 4 verteilt. Die Durchmesservergrößerung des konischen Bereichs 21 der Welle 5 beträgt nur wenige Zehntelmillimeter, ist aber zur Verdeutlichung verstärkt dargestellt. Der Durchmesser D2 kann bevorzugt etwa 0,2 bis 0,5 mm größer als der Durchmesser D1 sein. Aufgrund der hohen Drehzahlen der Welle 5 ist eine sehr geringe Konizität ausreichend, um eine gute Transportwirkung zu erreichen. Im Lagergehäuse 2 kann dem größten Durchmesser des konischen Bereichs 21 eine Auffangrille 23 zugeordnet sein, die Öl auffängt und zur Welle 5 zurückführt, das an der sprunghaften Durchmesserverkleinerung 22 abgeschleudert wurde, aber noch nicht zum Wälzlager 4 gelangt ist.The bearing housing 2 has a radial relubrication opening 19 on, by the storage unit 1 fresh oil, for example via a pipeline 20 can be supplied. The relubrication opening 19 is closer to the rolling bearing 3 arranged. The rolling bearing 3 is thus automatically supplied with sufficient oil. To supply the rolling bearing 4 is at the shaft 5 a conical area 21 provided, whose diameter D 1 , starting from the relubrication opening 19 in the direction of the rolling bearing 4 increased. The conical area 21 ends with its largest diameter D 2 at a sudden diameter reduction 22 , On through the relubrication opening 19 on the wave 5 reaching oil drops experienced by the rapid rotation of the shaft 5 in the conical area 21 a centrifugal force that moves it in the direction of the larger diameter D 2 of the conical area 21 So to the rolling bearing 4 out, transported. At the sudden diameter reduction 22 the oil drop gets back from the shaft 5 thrown off and optimal on the balls 6 of the rolling bearing 4 distributed. The diameter increase of the conical area 21 the wave 5 is only a few tenths of a millimeter, but is shown reinforced for clarity. The diameter D 2 may preferably be about 0.2 to 0.5 mm larger than the diameter D 1 . Due to the high speeds of the shaft 5 a very small conicity is sufficient to achieve a good transport effect. In the bearing housing 2 can be the largest diameter of the conical area 21 a collecting groove 23 be assigned, which collects oil and to the shaft 5 due to the sudden diameter reduction 22 was thrown off, but not yet to the rolling bearing 4 has arrived.

Trotz der Dichtung 13 kann es vorkommen, dass sich der in der Unterdruckkammer 17 befindliche Unterdruck bis in das Innere des Lagergehäuses 2 fortpflanzt und den Öltransport von der Nachschmieröffnung 19 zu dem dem Spinnrotor 9 abgewandten Wälzlager 4 behindert. Durch eine entsprechend verstärkte Neigung des konischen Bereichs 21 kann dieser Effekt ausgeglichen werden.Despite the seal 13 It may happen that in the vacuum chamber 17 located vacuum into the interior of the bearing housing 2 propagates and oil transport from the relubrication port 19 to the spinning rotor 9 facing away from rolling bearings 4 with special needs. By a correspondingly increased inclination of the conical area 21 This effect can be compensated.

In 2 ist eine Variante der Lagerungseinheit 1 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Bauteile, so dass auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann. Im Unterschied zu 1 weist die Welle 5 der Lagerungseinheit 1 der 2 zwei konische Bereiche 24 und 25 auf, deren Durchmesser sich ausgehend von der Nachschmieröffnung 19 in Richtung beider Wälzlager 3 und 4 vergrößern. Eine derartige Ausführung mit zwei konischen Bereichen 24 und 25 ist insbesondere dann vorteilhaft wenn die Nachschmieröffnung 19 nicht sehr dicht am Wälzlager 3 angeordnet ist, sondern sich beispielsweise wie in 2 dargestellt, eher in der Mitte zwischen den beiden Wälzlagern 3 und 4 befindet. Der konische Bereich 24 mit dem sich zum Spinnrotor 9 hin vergrößernden Durchmesser kann eine geringere Neigung haben als der konische Bereich 25, der seinen Durchmesser zum Wälzlager 4 hin vergrößert und dessen Transportwirkung gegebenenfalls noch die Wirkung des Unterdruckes kompensieren muss. Der größte Durchmesser D2 des konischen Bereichs 24 kann beispielsweise 0,2 mm größer sein als der kleinste Durchmesser D1 im Bereich der Nachschmieröffnung 19, während der größte Durchmesser D2 des konischen Bereichs 25 um 0,5 mm größer als der Durchmesser D1 ist.In 2 is a variant of the storage unit 1 shown. Like reference numerals denote like components, so that a repeated description can be dispensed with. In contrast to 1 shows the wave 5 the storage unit 1 of the 2 two conical areas 24 and 25 whose diameter is based on the relubrication opening 19 in the direction of both rolling bearings 3 and 4 enlarge. Such a design with two conical areas 24 and 25 is particularly advantageous if the relubrication 19 not very close to the rolling bearing 3 is arranged, but, for example, as in 2 shown, rather in the middle between the two rolling bearings 3 and 4 located. The conical area 24 with the to the spinning rotor 9 towards increasing diameter may have a lower inclination than the conical Area 25 , its diameter to the rolling bearing 4 towards increased and its transport effect may need to compensate for the effect of the negative pressure. The largest diameter D 2 of the conical region 24 For example, it may be 0.2 mm larger than the smallest diameter D 1 in the region of the relubrication opening 19 while the largest diameter D 2 of the conical region 25 0.5 mm larger than the diameter D 1 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19901565 A1 [0003] - DE 19901565 A1 [0003]
  • - DE 3936530 A1 [0007] - DE 3936530 A1 [0007]

Claims (5)

Lagerungseinheit (1) für hohe Drehzahlen, insbesondere für Spinnrotoren (9) einer Offenend-Spinnvorrichtung, mit einem Lagergehäuse (2), in dem eine mittels Wälzlagern (3, 4) gelagerte, mit beiden Enden (7, 8) aus dem Lagergehäuse (2) herausragende Welle (5) angeordnet ist, und bei der das Lagergehäuse (2) eine radiale Nachschmieröffnung (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) wenigstens einen konischen Bereich (21; 24; 25) aufweist, dessen Durchmesser sich ausgehend der Nachschmieröffnung (19) in Richtung eines Wälzlagers (3; 4) vergrößert.Storage unit ( 1 ) for high speeds, in particular for spinning rotors ( 9 ) an open-end spinning device, with a bearing housing ( 2 ), in which one by means of rolling bearings ( 3 . 4 ), with both ends ( 7 . 8th ) from the bearing housing ( 2 ) outstanding wave ( 5 ) is arranged, and in which the bearing housing ( 2 ) a radial relubrication opening ( 19 ), characterized in that the shaft ( 5 ) at least one conical region ( 21 ; 24 ; 25 ), the diameter of which starting from the relubrication opening ( 19 ) in the direction of a rolling bearing ( 3 ; 4 ). Lagerungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) zwei konische Bereiche (24, 25) aufweist, deren Durchmesser sich ausgehend von der Nachschmieröffnung (19) in Richtung beider Wälzlager (3, 4) vergrößern.Bearing unit according to claim 1, characterized in that the shaft ( 5 ) two conical areas ( 24 . 25 ), the diameter of which starting from the relubrication opening ( 19 ) in the direction of both rolling bearings ( 3 . 4 ) enlarge. Lagerungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein konischer Bereich (21; 24; 25) mit seinem größten Durchmesser (D2) an einer sprunghaften Durchmesserverkleinerung (22) der Welle (5) endet.Bearing unit according to claim 1 or 2, characterized in that a conical region ( 21 ; 24 ; 25 ) with its largest diameter (D 2 ) at a sudden diameter reduction ( 22 ) the wave ( 5 ) ends. Lagerungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem größten Durchmesser (D2) des konischen Bereichs (21; 24; 25) eine Auffangrille (23) im Lagergehäuse (2) zugeordnet ist.Bearing unit according to claim 3, characterized in that the largest diameter (D 2 ) of the conical region ( 21 ; 24 ; 25 ) a collecting groove ( 23 ) in the bearing housing ( 2 ) assigned. Lagerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen dem kleinsten Durchmesser (D1) und dem größten Durchmesser (D2) eines konischen Bereichs (21; 24; 25) nur einige Zehntelmillimeter beträgt.Bearing unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the difference between the smallest diameter (D 1 ) and the largest diameter (D 2 ) of a conical region ( 21 ; 24 ; 25 ) is only a few tenths of a millimeter.
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