DE1932658A1

DE1932658A1 - Offen-End-Zentrifugenspinnvorrichtung

Info

Publication number: DE1932658A1
Application number: DE19691932658
Authority: DE
Inventors: Grau Dipl-Ing Gerhard; Gottlieb Stumpp
Original assignee: Zinser Textilmaschinen GmbH
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CH503127A; FR2030874A5; GB1290589A

Description

Dr.-ing. DtpL-Phy·. OSKAR KÖNIG Patentanwalt 1932658

Deutsche Bank AG Stuttgart Telefon i (O? 11) 62 85 61 Konto Nr. 89 / 00

Telegramm: Koenigpat 7000 8TUTTGART-W₁ KlüpfelitraBe 6 Poaboheok Stgt. 84919

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Z iuser-Teit lima schinen Gesellschaft mit besohränlrter Haftung

Ebersbaoh/Pile (Deut sohlend) Ofien-Bad-Zentrifugenepirmvorriclstuag

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Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung sum Offen-End-Zentrifugenspinnen yon Fäden, bei der aufgelöste Fasern einem Innenzaum eines angetriebenen Rotors pneumatisch zugeführt und aus einer faserrille des Ringräumes des Rotors, in die sie durch, die Zentrifugalkraft gepresst werden, über einen zentralen Fadenabzugskanal kontinuierlich als faden abgezogen werden, wobei der Fac* ., mittels eines stationären trichterförmigen Srenntellers in den Fadenabzugekanal geleitet wird.

Bei den bekannten Zentrifugenspinnvorriohtungen der vorgenannten Art bereitet es Schwierigkeiten, dem zwischen der Faserrllle und dem Eingang des Fadenaustrittskanals befindlichen Faden eine auereichende Zwirndrehung zu vermitteln. Sie Zwirndrehung des Fadens ist in diesem Xeilbereloh so gering, dass nur verhältnisiiässig dicke Fäden gesponnen werden können. Häufig hängen an dem Faden auoh Verunreinigungen! z· B. Sohalenreste, Nissen oder dergleichen, die beim Wandern über konvex gewölbte Xrlohterflachen die Fortpflanzung der Zwirndrehung aus dem Fadenaustrittskänal in den zwischen ihm und der Faserrille befindlichen Fadenbereioh zusätzlich besondere stark behindern, so dass es hierdurch besonders häufig zu FadenbrÜohen kommen kann·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der Offen-End-Zentrifugenspinnvorriohtungen der eingangs genannten Art zu vermelden und insbesondere die Fortpflanzung der Zwirndrehung des in dem Fadenaustrittskanal befindlichen FadenteilstUokes in den zwischen den Eingang des Fadenaustrittekanals und der Faserrille

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des Rotors . befindlichen Fadenbereioh zu verbessern und auuh den Einfluss von an dem Faden hängenden Verunreinigungen auf die Fortpflanzung dieser Drehung zumindest zu vermindern, um so feinere Fäden und Fäden mit geringerer Drehung (twist) und auoh härtere Fäden als mit den bekannten Vorrichtungen spinnen zu können.

Zur lösung dieser Aufgabe ist bei einer Spinnvorrichtung zum Offen^End-Zentrifugenspinnen der eingangs genannten Art erfindungsgemäss vorgesehen, dass zumindest in dem an die Eintrittsratindung des FadenabzugskanalB angrenzenden inneren Bereich des Trenntellers mindestens eine Spirale angeordnet ist, deren Windungsriohtung von dem der Faserrille zugewendeten Ende aus nach innen entgegen der Drehriohtung des Rotors verläuft» und dass die Spirale eine kleinere Steigung als der in ihrem Sereioh ebenfalls eine spiralförmige Gestalt aufweisende Faden hat. Die Spirale kann nut- oder stegförmig ausgebildet, sein·

Zweokmässig soll sieh die Spirale über mindestens eine, vorzugsweise ungefähr zwei bis drei Windungen erstrecken, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist·

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen» dass die Spirale in den Fädenabzugskanal hineinreicht und in ihm vorzugsweise über mindestens 360° fortgeführt ist.

Bei nutförmlger Ausbildung der Spirale 1st die Nutbreite zweokmässig so zu treffen, dass Verunreinigungen normaler Grosse bei ihrem Wandern, über die Nut vorübergehend frei über dem Nutengrund hängen« Eine Nut breite von 1 - 2 mm hat sich im allgemeinen als besonders- günstig erwiesen. Je nach dem zu spinnenden Faden können

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selbstverständlich auoh grössere oder kleinere Nutbreiten günstig sein.

Bei stegförmiger Ausbildung der Spirale ist die Steghöhe so zu treffen, dass ,der Faden ssu beiden Seiten doB Stegs zumindest ein kurzes Stüok frei hängt und dass vorzugsweise auoh die normalerweise auftretenden Verunreinigungen vor und hinter dem Steg frei hängen. Sie Stegbreite kann beispielsweise 0,5 - 2 mm betragen, ohne dass die Erfindung hierauf besohränkt ist.

Die Querschnittsform des Stegs oder der Hut kann irgendeine geeignete Gestalt aufweisen, beispielsweise rechteokförmig sein, wobei die Ziängskanten des Steges bzw· der Hut in vielen Fällen mit Torteil abgerundet sein können.

Die Spirale' kann irgendeine geeignete Gestalt aufweisen, wenn sie nur so getroffen ist, dass die Fortpflanzung der Drehung aus dem Fadenabzugskanal in Riohtung auf die Faserrille des Rotors zu verbessert wird. Die Spirale hat hierbei eine Funktion, die als Funktion einer Förderschnecke zum Fördern der Zwirndrehung in einer der Yorsohubriohtung des Fadens entgegengesetzten Richtung veranBOhaulioht werden kann.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Spirale so ausgebildet, dass sie relativ zu dem über sie laufenden

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Faden an jader Stelle eine ungefähr konstante Neigung zu der Fadenaohse hat. Ua der Faden auf dem Trennteller und in dem Fadenabzugskanal spiralförmige Gestalt hat, bedeutet dies, dass die Steigung der Spirale hierbei im Raum nicht konstant zu sein braucht» sondern nur relativ zu der Fadenaohse eine konstante Neigung hat, d. h. dass der Winkel zwischen dem Faden und der Spirale an allen Kreuzungspunkten ungefähr gleioh gross ist· Die Spiral» richtung des Fadens ist hierbei gleichsinnig mit der Richtung der Spirale des Trenntellers, wobei die Fadenspirale jedooh steiler als die Trenntellerspirale verläuft,

. öle iohe β gilt sinn»

gemäes fur den !Cell der Spirale, der in dem Fadenabzugskanal angeordnet ist.

Mit Ausnahme der neuartigen Spirale kann die erfindungsgemässe Offen-End-Zentrifugenspinnyorriohtung irgend eine an sich bekannte Sauart aufweisen.

Als besonders günstig hat es sioh erwiesen» wenn der Steigungswinkel der Spirale grosser als der durch die Zwirndrehung verursachte Steigungswinkel der Fasern in dem Faden ist· Vorzugsweise ist vorgesehen, dass du theoretisch· Furderg*sohwindigk«it der Spirale mindestem doppelt so gross wie die Abzugsgesohwindigkeit des Fadens ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüohen und der Zeiobnung beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sioh versteht, dass die Erfindung in zahlreichen weiteren Aueführungeformen verwirklicht werden kann«

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In der Zeichnung sind Aueftihrungsbeispiele der Erfindung dargestellt.* Ea zeigen:

· 1 einen längssohnitt duroh eine erf indungsgemässe Spinnvorrichtung, wobei alle für das Verständnis nloht wichtigen Teile weg·* gelassen sind)

Pig. 2 eine Draufsicht auf den Xrennteller der

Pig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt duroh Pig. 2,

Pig« 4 eine Variant· des Trenntellers nach Pig. 2, Pig. 3 einen vergrösserten Teilsohnitt duroh Pig. 4··

Sie in der Zelohnung dargestellte Offen~£nd-Zentri~ fugenspinnrorrlohtung kann in allen nioht dargestellten Slnselheiten von an aioh bekannter Sauart sein. Auoh in den dargestellten Einzelheiten weist/mit Ausnahme der erflndusgegeitKeiien Spirale eine im Prinsip an sioh be« keimt« Bauart mit*

Sie SpinsTorriohtung naoh Pig· 1 weist ein aus einem Boden 10 und einem Oberteil 11 bestehendes Gehäuse 12 auf, welohes an einem horizontalen Träger 13 einer Offen-End-Zentrifugenspinnmasohine mittels des Einsatzstück«β 14 des Oberteiles 11 befestigt ist.

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Dor Boden 10 1st mittels nioht dargestellten Sohrauben an dem Oberteil abgedichtet befestigt· Im Inneren des Gehäuses 1st ein Rotor 15 fliegend an einer durch das Oberteil 11 nach aussen geführten und mittels einer abgekapselten Wälzlagerung 16 gelagerten Antriebswelle 17 befestigt, die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor mit hoher Drehzahl» beispielsweise mit 50 000 U/min oder noch höheren Drehzahlen antreibbar ist.

Der Rotor 15 weist eine ebene, sich senkrecht zu seiner Drehachse erstreckende Scheibe 19 auf, In welcher sich Luftdurohtrittsöffnungen 20 befinden, so dass der die Sohsibe 19 und den hohlkonlsohen mit ihr einstückig verbundenen Ring 21 des Rotors 15 begrenzte Zentrifugeninnenraun] 22 mit einem oberhalb der Scheibe 19 befindlichen Ringraum 23, von dem ein Luftaustrittskanal 24 naoh aussen führt, kommuniziert· Bei der Drehung des Rotors entsteht durch die von ihm bewegte Luft eine Luftströmung, durch die Luft über einen durch den Boden 10 und einen Irenntaller 25 geführten Faserelntrittskanal 26 in den Zentrifugtminnenraum 23 eintritt, die dann über die Kanäle 20, den Ringraura 23 und den Austrittskanal 24 wieder nach aussen austritt«

Dem in den Lufteintrittskanal 26 einströmenden Luftstrom werden aufgelöste Einzelfasern in Art eines Paserstromea in an sioh bekannter Weise beigemengt,die dann mittels dieses Luftstromes in den Zentrifugeninnenraum 23 gelangen und hier duroh die auf sie einwirkende Zentrifugalkraft in eine kreisrunde Faserrille 30 geschleudert werden, wo sie sich ansammeln, wobei ihre Längsachsen sich in Umfangsrichtung der Paserrille 30 erstrecken,

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Pas Auflösen der in den Kanal 26 eintretenden Fasern erfolgt mit bekannten Mitteln, "betspielsweiße mittels eines Walzenpaares, das aus einem Faserverband die Einzelfasem abzieht.

In dem Rotorinnenraum ist der trichterförmige. Trennteller 25 angeordnet, der fest mit dem Boden IO verbunden Ist, und verhindert, dass die pneumatisch dem Zentrifugen- W innenraum 23 augeführten Pasern sioh an den von der Paser» rille 30 in einen zentralen Fadenabzugskanal 31 abgezogenen Faden anhängen kännen, bevor sie in die Faserrille 30 gelangen· Unterhalb des zylindrischen Fadenabzugskanale 31, dessen Durohmesser im unteren Bereich 33 verkleinert ist, ist ein Transportwalzenpaar 34 angeordnet, welches den gesponnenen Faden in Richtung des Pfeiles 36 zu einer nicht dargestellten Spule führt, auf die der Faden aufgewickelt - wird.

Der Trennteller 25 weist einen äusseren, konvex gewölbten, glatten Ringbereich 40 auf, der stetig in einen ) .konkav gowölbten mittleren Ringbereioh 41 übergeht. An Clieeen konkav gewölbten Ringbereioh 41 sohliesst stetig ein konvex gewölbter innerer Ringbereich 42 an, der anfänglich sohwaoh konvex gewölbt ist und mit einer stärkexen konvexen Wölbung stetig in die Eintrittemündung 43 doe oberen, zylindrischen Teiles 44 des Fadenabzuge- . ■ kanals 31 übergeht, wie es besonders deutlich aus Pig· 3 ersichtlich ist.

Der innere Ringbereich 42 des Trenntellera ist mit einer gemäss Fig. 2 ausgebildeten nutförmigen Spirale 46 versehen, die sioh noch mit oa. 1 - 2 Windungen

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in den zylindrischen Bereioh des Fadenabzugskanales 31 fortsetzt. In dem konvex gewölbten inneren Bereloh 42 des trichterförmigen Trennt©liers 25 weist diese Spirale in diesem Ausführungabeispiel noch ca. 1,5 Windungen auf.

Die Drehrlohtung des Rotors 1st mit 47 bezeichnet (Fig. 2).

In Flg. 3 ist ein leillängssohnitt durch den !rennte Her und den Eingangsbereich des Fadenabzugskanals vergrössert dargestellt, aus welchem die rechteokföraaige Querschnittsgestalt der nutformigen Spirale 46 ersichtlich ist· Die Nutbreite beträgt in diesem Ausführungsbeispiel oa. 1 - 1,5 mm. Die Nuttiefe kann ebenfalls oa. 1 - 1,5 mm betragen und 1st damit so gross, dass Von dem über sie laufenden Faden mitgeführte Verunreinigungen normaler Grosse nioht auf den Boden der Nut gelangen, so dass der Faden und seine normalen Verunreinigungen frei über die Nut laufen·

Die dargestellte Spirale hat eine ungefähr konstante Neigung relativ zu der Achse des sie krausenden Fadens 49, der ebenfalls eine spiralförmige Gestalt aufweist, dessen Steigung jedoch steiler als die Steigung der Spirale 46 ist, so dass der Faden die Spiralwindungen von außen nach innen /ISnHl*cS^Sreuzt, der, wie erwähnt, mit Vorteil an allen ExeuBungsstellen ungefähr konstant ist« Ferner ist der Abstand zwlsohen zwei benachbarten Windungen der Spirale 46 so gross,dass der Faden 49 zwlsohen je zwei benachbarten Kreuzungsateilen, wie 50, 51, mit der Spirale 46 eine Länge von ungefähr 2 - 5 mm hat (Fig. 2).

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Insgesamt hat die Spirale 46 in diesen Aueführungsbeispiel ca. drei Windungen. Ee ist aweokmäseig, wenn atr in den Xrennteller 25 eingelaesene !Beil der Spirale mindestens eine Windung« vorzugsweise zwei bis drei Windungen, aufweist.

Wie dargestellt, verläuft die Windungsriohtung der Spirale 46 von den der Faserrille 30 zugewendeten Ende aus nach innen entgegen der Drehriohtung 47 des Rotors 15«

Die Punktion dieser Offen-End-Zentrifugenspinnvor« richtung 1st wie folgt. In den Ringraum des Rotors werden durch die Saugwirkung der Rotordrehung fortlaufend aufgelöste Einzelfasern duroh den Kanal 26 hinduroh eingesaugt und legen sioh infolge der in Ringraum auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte gestreckt in<die Faserrille 30« BeIo Anspinnen ist. ein bereits fertiger Faden bis zu der Faserrille geführt, in diesen Jaden legen βloh in der Faserrille befindliche Sinzelfasern an und werden mit diesem abgezogen und bilden beim weiteren Spinnen den ständig in Verbindung mit der Faserrille stehenden Faden, we lober über den Trennteller 25 und den Fadenabzugkanal 31 mittels des Abzugwalzenpaares 34 mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen wird. Duroh den mit konstanter Drehzahl rotierenden Rotor 15 wird hierbei dem Faden die erforderliche Drehung erteilt. Diese Drehung des im Fadenabzugekanal 31 befindlichen Fadens wird mittels der in Art einer Förderschnecke wirkenden Spirale 46 fortlaufend in Richtung auf die PaserriUe «u geleitet, d. h. die For de rriohtung ist der Fadenabzugeriohtung 36 entgegengerichtet, so dass das zwisohen der Faserrille 30 und dem Fad·ηabzugskanal 31 befindliche FadenstUok mittels der Spirale 46

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eine stärkere Drehung ale ohne Spirale erhält·

: ι.

Infolge der erfindungsgemässen Spirale können pit dieser Zentrlfugenspinnvorrichtung weeentlioh feinere Fäden und auch Fäden mit geringerer Drehung und grusserer Härte als ohne ihr Vorhandensein gesponnen werden« Als Beispiel sei angeführt, dass mit der dargestellten Zentrifugenspinnvorrlohtung bei Vorhandensein der Spirale ohne Schwierigkeiten Fäden der metrischen Nummer 80 gesponnen werden konnten, während bei Fehlen dieser Spirale im günstigsten Tall Fäden der metrlsohen Nummer 40 gesponnen werden konnten«

In den Flg. 4 und 5 ist eine Variante des Trenntβliers der Fig· 1-3 dargestellt· Dieser Trennteller 25' weist an Stelle einer nutenfOrmigen Spirale zwei stegfurmige Spiralen 46*, 46*· auf, die um gleiche Zentriwinkel bueinander versetzt sind· Die stegförmigen Spiralen sind in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls nooh mit ein bis zwei Spiralwindungen in nioht näher dargestellter Weise in den zylindrischen Fadenabzugskanal hineingeführt. Diese Spiralen 46*, 46*· sind in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiei steiler als die Spirale 46 na oh den Fig. 1-3 gewunden, wobei die zwischen benachbarten Kreuzungestellen, wie 50* und 51', befindliche Fadenlänge des Fadens 49' ungefähr 2—· 5 mm beträgt. Die Stege der Spiralen weisen in diesem Ausführungsbeispiel ein reohteckförmiges Querschnitt sprof11 einer Breite von oa. 1 mm auf. Die Stege sind hierbei so hoph und in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, dass der Faden den Zwischenraum zwischen zwei Stegen frei überbrücken kann und auoh Verunreinigungen normaler Grusse, die an dem Tad en hängen, zumindest in der

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Nähe der Stege frei über den die Steg· verbindenden Flächen des Trenntellers 25 * hängen können.

Es zeigte sich, daß die erfindungagemäße Spirale auch eine ausgezeichnete Reinigungswirkung hat, durch die der Faden von anhängenden SdMtenresten oder dergleichen gereinigt wird, indem diese heim Gleiten des Fadens über die Spirale abgestreift werden. Sie Reinigungswirkung kann hierbei noch durch scharfkantige Ausbildung der Spiralenlängskante verbessert werden.

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Claims

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Patentansprüche

1. Spinnvorrichtung zum Offen-End-Zentrifugenspinnen ▼on Fäden, bei der aufgelöste Vasern einen Ringraum eines angetriebenen Rotors pneumatisch zugeführt und aus einer FaserrIHe des Ringraunes des Rotors_v in die sie duroh die Zentrifugalkraft gepresst werden, über einen zentralen Paaθηabzugskanal kontinuierlich als Faden abgezogen werden, wobei der Faden mittels eines stationären trichterförmigen Trenntellers In den Fadenabzugskanal geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in den an die Eintrittsmündung (43) des Fadenabaugskanals angrenzenden inneren Bereich des Trenntellers (25)?e1*e^S1äpirale (46s 46«, 46««) angeordnet let, deren Windungeriohtung von den der Faserrille (30) zugewendeten Ende aus naoh innen entgegen der Drehrichtung des Rotors (15) verläuft ₉ und dass die Spirale eine kleinere Steigung als der in ihren Bereich ebenfalls eine spiralförmige Gestalt aufweisende Faden hat.

2. Spinnvorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale (46$ 46^s, 46«·) in den Fadenabzugskanal (31) hineinreicht und in ihn vorzugsweise über mindestena 360° fortgeführt ist·

3· Spinnvorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2_? dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale (46', 46") als stegförmige Erhöhung ausgebildet ist.

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4. Spinnvorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale (46) als nutförmige Vertiefung ausgebildet ist.

5· Spinnvorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale in dem Bereich des TrennteHera (25; 25') mindestens eins vollständige Windung, vorzugsweise ungefähr zwei bis drei Windungen aufweist.

6. Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass bei einer Mehrzahl von Windungen der Spirale und/oder Mshrzahl von Spiralen der Abstand zwisohen zwei benachbarten Spiralwindungen so getroffen ist, dass die Fadenlänge des zwischen benachbarten Ereuzungsstellen (50* 51; 50', 51*) mit der oder den Spiralen befindlichen Fadens ungefähr 2 bis 5 mm beträgt·

7* Spinnvorrichtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass die Spirale so ausgebildet ist, dass sie relativ zu dem über sie laufenden Faden an jeder Stelle eine ungefähr konstante Neigung zu der Fadenaohse hat.

8· Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass der dit Spirale aufweisende Bereich (42) des Trenntslitra von aussen naoh innen anfänglich aohwaoh und dann stärker konvex gewölbt ist und stetig in den Fadenabzugekanal (31) übergeht·

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9c Spinnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aneprüohß, daduroh gekennzeichnet, dass in einem mittleren Bereich. (41) des Xrenntellers eine konkave Einweihung vorgesehen ist, über die der Baden frei läuft.

10. Spinnvorriohtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass bei Anordnung mehrerer Spiralen (46*, 46»^f) diese um gleiche Zentriwinkel gegeneinander versetzt sind,

U. Spinnvorriohtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass zwei Spiralen (46·j 46**) vorgesehen sind.

12,. Spinnvorriohtung naoh einem der Ansprüche 1, 2 oder 5-11 und Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, dass die Steghöhe der Spirale (46*, 46«^!) so getroffen ist, dass von dem Faden mit geführte Verunreinigungen normaler Gtrösse vor und hinter dem Steg frei in der Luft hängen.

15, Spinnvorriohtung naoh einem der Ansprüche 1, 2 oder 5-11 und Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, dass die Nuttiefe der Spirale (46) so getroffen ist, dass von dem Faden mitgeführte Verunreinigungen normaler G-röase über der Hut frei in der Luft hängen.

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