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Doppeldraht-Spindel
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Die Erfindung betrifft eine Doppeldraht-Spindel mit einer antreibbaren
Hohlspindel, die Fadenleitelemente und eine mit rotierende Scheibe trägt, durch
die ein nach außen mündender mit der Axialbohrung der Hohlspindel verbundener Fadenkanal
geführt ist und mit einer auf der Hohlspindel gelagerten Spulenaufnahme, die mit
einem Innenmagneten und einem stationär angeordneten Außenmagneten stillstehend
gehalten ist.
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Doppeldraht-Spindeln werden in ihren Abmessungen nach einem Garnkörper
ausgelegt, der in Durchmesser und Länge dem zu verwendeten Garnkörper angepaßt ist.
Form und Oberfläche der Fadenleitelemente, wie überlaufteller und Speicherkörper,
werden ebenfalls nach dem Garnkörper und der Garns ort ausgelegt, um einen qualitativ
hochwertigen Zwirn zu erhalten. Die Auslegung ist bei den bekannten Doppeldraht-Spindeln
relativ starr auf bestimmte Garnsorten und Garnkörper festgelegt. Es lassen sich
nur in geringem Ausmaße Garnkörper und Garnsorten ändern, wenn, wie es bekannt ist,
in ihrem Durchmesser veränderbare oder austauschbare Speicherringe verwendet werden.
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Ändern sich jedoch die bei der Auslegung der Doppeldraht-Spindel angenommenen
Werte bezüglich der Garnsorte und des
Garnkörpers wesentlich, so
ist die Doppeldraht-Spindel für größere Garnkörper unbrauchbar. Bei der Verwendung
kleinerer Garnkörper würde wegen der viel zu hohen Leistungsaufnahme nicht mehr
wirtschaftlich gearbeitet. Wird also der Garnkörper bei einer vorhandenen Doppeldraht-Spindel
wesentlich geändert, so wird entweder mit einer qualitativen Minderung des erzeugten
Zwirnes beispielsweise wegen zu hoher auftretender Fadenspannung oder mit viel zu
hoher Leistungsaufnahme gearbeitet, was heute ein bestimmender Faktor ist. Die optimalen
Verhältnisse bezüglich der Garnqualität lassen sich rechnerisch oder empirisch der
Garnvorlage zuordnen. Auch die notwendige Leistungsaufnahme ist für den betreffenden
Einsatzfall leicht zu ermitteln.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldraht-Spindel
der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Anpassung an auch in großem Umfange
unterschiedliche Garnsorten und Garnkörper erlaubt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die Scheibe als ein Basis-Rotor gestaltet ist, der für die lösbar und austauschbar
an ihm angebrachten Fadenleitelemente mit Aufnahmen versehen ist, die radial außerhalb
einer den Innenmagneten der Spulenaufnahme umhüllenden Zylinderfläche angeordnet
sind.
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Durch diese Ausbildung wird es möglich, die mit der Hohlspindel rotierenden
Fadenleitelemente in weiten Grenzen durch Austausch gegen andere, entsprechend den
veränderten Bedingungen gestaltete zu ersetzen, ohne daß der grundsätzliche Aufbau
der Doppeldraht-Spindel verändert wird. Die Anordnung der Magnete erlaubt es auch,
die Spulenaufnahme einschließlich der zugehörigen Teile, wie beispielsweise Ballonbegrenzer,
als Austauschteile auszubilden, so daß auch dieser Bereich der Doppeldraht-Spindel
an veränderte Bedingungen einfach angepaßt werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.
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Fig. 1 zeigt einen axialen Teilschnitt durch eine Einzelheit einer
erfindungsgemäßen Doppeldraht-Spindel in der Grundausführungsform, Fig. 2 einen
axialen Teilschnitt durch eine Einzelheit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Doppeldraht-Spindel mit einer topfartigen Ausgestaltung des Basis-Rotors, Fig. 3
einen axialen Teilschnitt durch eine Einzelheit einer Doppeldraht-Spindel mit einem
topfartig gestalteten Basis-Rotor und konzentrisch angeordnetem Innenmagneten und
Außenmagneten, Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Doppeldraht-Spindel ähnlich Fig.
2 mit an dem Basis-Rotor angebrachtem einteiligem Fadenleitelement, Fig. 5 eine
Ausführungform ähnlich Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Einzelheit einer
Doppeldraht-Spindel ähnlich Fig. 2 mit zweiteiligen Fadenleitelementen, die einen
zylindrischen Speicherkörper und einen konischen Überlaufteller bilden, Fig. 7 einen
Teilschnitt durch eine Ausführungsform ähnlich Fig. 2 mit zweiteiligen Fadenleitelementen,
die einen konischen Speicherkörper und einen scheibenförmigen überlaufteller bilden,
Fig.
8 einen axialen Schnitt durch eine Ausführungsform ähnlich Fig. 2 mit ebenfalls
zweiteiligen Fadenleitelementen, Fig. 9 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform
ähnlich Fig. 2 mit zweiteiligen Fadenleitelementen, die miteinander durch eine Spannmutter
verbunden sind, die an den Basis-Rotor angreift, Fig.10 einen Schnitt durch eine
weitere Ausführungsform bei welcher der topfförmige Basis-Rotor einen kegelstumpförmigen,
als Speicherkörper dienenden Mantel aufweist, Fig.11 einen axialen Schnitt durch
eine Ausführungsform ähnlich Fig. 2 mit einer Umlenköse und einer Austrittsöse im
Fadenkanal und Fig.12 einen axialen Schnitt durch eine in kleinerem Maßstab dargestellten
Doppeldraht-Spindel ohne Spulenaufnahme mit abschwenkbar am Spindelgehäuse angeordneten
Außenmagneten.
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Von einer Doppeldraht-Spindel ist in Fig. 1 nur die eigentliche Spindel
2 dargestellt, die in ihrem oberen Bereich mit einer Axialbohrung 2a versehen ist,
durch die der zu verzwirnende Faden eingeführt wird. Der zu verzwirnende Faden wird
von einer Vorlagespule abgenommen, die mittels einer Spulenhalterung, von der nur
ein Wälzlager 21 dargestellt ist, auf der Spindel gehalten. Die Spulenhalterung
wird auf der in nicht näher dargestellten Weise an einen Drehantrieb, beispielsweise
einen Riemenantrieb, angeschlossenen Spindel stillstehend gelagert. Zu diesem Zweck
ist mit der Spulenhalterung ein Innenmagnet 5 vorgesehen, der vorzugsweise eine
ringförmige Gestalt besitzt und die Spindel 2 umgibt. Dem Innenmagneten 5 liegt
ein entsprechend gegensinnig
gepolter Außenmagnet 1 stationär gegenüber,
der ebenfalls vorzugsweise ringförmig gestaltet wird. Der Innenmagnet 5 ist mittels
einem in der Zeichnung nur in der rechten Hälfte dargestellten Träger 24 an dem
Außenring des Wälzlagers gehalten. Der Träger besitzt eine zu der Achse der Spindel
2 konzentrische hülsenförmige Gestalt, wobei der Innenmagnet 5 auf einem Teil mit
geringerem Durchmesser gegenüber dem Wälzlager 21 versetzt angeordnet ist. Aus Fig.
1 wird ersichtlich, daß der Innendurchmesser des Innenmagneten 5 nur annähernd dem
Innenring des Wälzlagers 21 entspricht.
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Der--Außenmagne,t 1 ist in axialer-Richtung versetzt ebenfalls konzentrisch
um die Spindel 2 herum angeordnet. Er besitzt die gleichen Abmessungen bezüglich
seines Durchmessers wie der Innenmagnet 5.
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Zwischen dem Innenmagneten 5 und dem Außenmagneten 1 befindet sich
eine als Basis-Rotor dienende Kreisscheibe 3, die drehfest mit der Spindel 2 verbunden'ist.
Die Kreis scheibe 3 enthält eine Radialbohrung, die als ein zu der Axialbohrung
2a der Spindel 2 führender Fadenkanal 6 ausgebildet ist. Die Kreisscheibe 3 besteht
aus einem elektrisch nicht leitenden Material, so daß durch ihre Rotation in ihr
von dem Innenmagneten 5 und dem Außenmagneten 1 keine Wirbelströme erzeugt werden,
die zu einem Leistungsverlust führen könnten. An dem Außenumfang der Kreis scheibe
3 ist eine metallische Hülse 4 fest angebracht, die sich nach oben bis in den Bereich
des Wälzlagers 21 erstreckt. Die Hülse 4 dient in der einfachsten Anwendungsform
der Doppeldraht-Spindel als Fadenspeicher und überlaufkörper. Die Hülse 4 kann in
nicht näher dargestellter Weise mit Aufnahmen versehen sein, die vorzugsweise innen,
oberhalb des Innenmagneten 5 angeordnet werden, und an denen die verschiedenartigen
Fadenleitelemente, wie Überlaufteller oder andere Speicherkörper, befestigt werden
können, die zur
Erzielung einer optimalen Qualität an die Garns
ort und an die Größe des Garnkörpers angepaßt werden. Diese Fadenleitelemente besitzen
sehr unterschiedliche Gestalten, jedoch alle die gleichen Anschlüsse, um an den
Aufnahmen der Hülse 4 angebracht zu werden. Die als Basis-Rotor dienende Kreisscheibe
3 wird vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus einem mit Gewebeeinlagen
versehenen Phenolharz oder glasfaserverstärktem Polyamid. Dabei ist es möglich,
die Kreisscheibe 3 getrennt herzustellen und durch Kleben o.dgl. an der Spindel
2 zu befestigen. Es ist auch möglich, die Kreisscheibe 3 durch Gießen oder Spritzen
direkt an die Spindel 2 anzuformen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, bei der ebenfalls nur ein Teil
der Spindel 2 dargestellt ist, die mit einer Axialbohrung 2a versehen ist, ist der
Basis-Rotor als ein nach oben zu der nicht dargestellten Spulenaufnahme offener
Topf 3a mit zylindrischen Außenwänden ausgebildet. Innerhalb dieses Topfes befindet
sich der ebenfalls vorzugsweise ringförmig ausgestaltete Innenmagnet 5, der auf
einer hülsenförmigen Halterung 25 ähnlich Fig. 1 auf einem Wälzlager 21 allerdings
unter Zwischenschaltung eines Ringes 26 angeordnet ist. Der Innenmagnet ist zusätzlich
durch eine Blechhülse 27 außen abgedeckt, um die Kraftlinien zu schließen. Im Boden
des Topfes 3a befindet sith ein Fadenkanal 6. Unterhalb des Fadenkanals ist eine
Öffnung 6b. Der Außenmagnet 1, der ebenfalls vorzugsweise ringförmig ausgebildet
ist, ist entsprechend Fig. 1 in axialer Richtung versetzt unterhalb des Bodens des
Topfes 3a angeordnet. Zusätzlich ist in Fig. 2 noch ein Spindellager 28 dargestellt,
das als ein Halslager dient, mit welchem die Spindel in einem nicht dargestellten
Lagergehäuse gelagert ist. Das Ende der Spindel ist dann noch mit einem Fußlager
in bekannter Weise gelagert.
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Der Topf 3a der Fig. 2 wird aus dem gleichen Material wie die Kreis
scheibe des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 hergestellt.
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Die Ränder des zylindrischen Topfes 3a dienen in anhand der
späteren
Figuren noch zu erläuternder Weise als Aufnahmen für Fadenleitelemente. Dabei liegen
diese Aufnahmen außerhalb einer durch den Innenmagneten 5 bestimmten zur Spindelachse
konzentrischen Zylinderfläche, so daß die Fadenleitelemente an dem Topf 3a ohne
Behinderung durch den Innenmagneten 5 ausgewechselt werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht in seinem Aufbau bezüglich
der Spindel 2 und des Topfes 3a dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der Außenmagnet
1a ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch nicht axial unterhalb des Innenmagneten
sondern kongentrisch zu diesem und außerhalb von diesem angeordnet. Der Rand des
Topfes 3a ist bei diesem Auaführungsbeispiel durch den Spalt zwischen dem ebenfalls
vorzugsweise ringförmigen Innenmagnet 5 und dem Außenmagnet 1a geführt. Um eine
sichere Fadenführung auch in dem Bereich zwischen den Magneten zu gewährleisten,
besitzt der Fadenkanal 6a eine in der radialen Ansicht winkelförmige Gestalt, wobei
die Mündung des Fadenkanals 6a, die radial nach außen, oder auch axial nach oben
wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, gerichtet sein kann, oberhalb des Magneten
1a liegt. Der Topf 3a der Ausführungsform nach Fig. 3 dient ebenfalls als Basis-Rotor,
an dem austauschbar sehr unterschiedlich gestaltete Fadenleitelemente befestigt
werden können, die sich bis in den Bereich der Fadenkanalmündung erstrecken.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, das in seinem Grundaufbau
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht, ist der obere Rand des Topfes 3a
mit mehreren Bohrungen versehen. Auf den Topf 3a ist ein Fadenleitkörper 7 aufgesteckt,
der mit einem inneren Ringbund auf dem äußeren Rand des Topfes 3a aufliegt und der
eine den Fadenkanal 6 verlängernde und als Mündung dienende Bohrung aufweist. Der
Ringbund des Fadenleitkörpers 7 ist mit Bohrungen versehen, durch die er mittels
Schrauben 8, die in die Gewindebohrungen des Topfes 3a angreifen, an diesem befestigt
wird. Der aus Metall mit einer gegebenenfalls beschichteten
Oberfläche
versehene Fadenleitkörper bildet einen zylindrischen Speicherkörper und einen kegelstumpfförmigen
Überlaufteller.
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Nach Lösen der Schrauben 8 kann dieser Speicherkörper 7 leicht gelöst
und durch einen anderen ersetzt werden. Dabei können Speicherkörper mit verschiedensten
Formen Verwendung fihden, die nur die gleichen Anschlußflächen zu dem Topf 3a haben
müssen, der als Basis-Rotor dient, d.h. den Innenzylinder, den Ringbund mit den
Bohrungen für die Schrauben 8 und die als Mündung des Fadenkanals 6 dienende Bohrung.
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Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, das in seinem Grundaufbau
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht, ist an dem als Basis-Rotor 3 dienenden
nach oben offenen Topf ein einteiliger Speicherkörper 9 befestigt, der sich über
die Höhe des Topfes 3a erstreckt und der eine die Mündung des Fadenkanals 6 bildende
Bohrung aufweist. Auch dieser Speicherkörper 9 ist mit einem nach innen gerichteten
Ringbund versehen, der sich oben auf den oberen Rand des Topfes 3a auflegt. Der
obere Rand 3a des Topfes ist mit Sicherungsstiften 8a versehen, die einen verdickten
Kopf aufweisen. Der Ringbund des Fadenleitkörpers 9 ist mit entspre-chenden schlüssellochartigen
Aussparungen versehen, so daß der Fadenleitkörper nach einem Aufstecken auf den
Topf 3a durch Verdrehen in der Art eines Bajonettverschlusses auf dem Basis-Rotor
gesichert wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der Fig. 2 entsprechende
Basis-Rotor, der als Topf ausgebildet ist, außen mit einem zylindrischen Speicherkörper
12 versehen, der eine die Mündung des Fadenkanals 6 bildende Bohrung aufweist und
der fest mit dem Topf 3a verbunden ist. Der Topf 3a ist mit einem Innengewinde 6
versehen, in das ein konischer Überlaufteller mit einem entsprechenden Außengewinde
eingeschraubt ist, der sich auf dem oberen Rand des Speicherkörpers 12 abstützt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der überlaufteller 10 leicht durch
einen anders gearteten Überlaufteller ersetzt werden,
der lediglich
mit einem entsprechenden Außengewinde und einem sich auf dem Speicherkörper 12 abstützenden
Ansatz versehen ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist ein kegelstumpfförmiger
Speicherkörper 12a außen auf den dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im wesentlichen
entsprechenden Basis-Rotor 3 aufgesteckt, der ebenfalls topfförmig gestaltet ist.
Der Topf 3a besitzt einen unteren Ringbund 23, auf welchem sich der Speicherkörper
12a axial abstützt, der im Bereich des Fadenkanals mit einem zylindrischen Hals
und einer die Mündung des F nkRnals 6 bildenden Bohrung versehen ist. Auf dem oberen
Rand-de-s Speicherkörpers 12a stützt sich ein Überlaufteller 13 ab, der in der Form
einer flachen Scheibe ausgebildet ist. Der Überlaufteller 13 ist mit einem zylindrischen,
ein Außengewinde aufweisenden Ansatz versehen, der in ein Innengewinde des Topfes
3a eingeschraubt ist. Der Überlaufteller 13 legt sich an den oberen Rand des Speicherkörpers
12a an und fixiert diesen in axialer Richtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel können
sowohl der Speicherkörper 12a als auch der überlaufteller 13 leicht ausgewechselt
und gegen anders-artig gestaltete ausgetauscht werden, wobei jeweils nur die zylinderförmigen
Ansätze gleich sein müssen, mit denen sie mit dem Topf 3a verbunden sind. Beispielsweise
ist in Fig. 8 dargestellt, daß ein kegelstumpfförmiger überlaufteller 13a vorgesehen
wird, der ebenfalls den Speicherkörper 12a axial fixiert. Der Randbereich des kegelstumpfförmigen
überlauftellers 13a ist unterbrochen gezeichnet, um anzudeuten, daß Überlaufteller
13a mit sehr unterschiedlichen Durchmessern (und auch unterschiedlichen Steigungen)
eingesetzt werden können.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist ähnlich aufgebaut, wie das
Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein
Basis-Rotor in der Form eines Topfes 3a entsprechend Fig. 2 vorgesehen, der mit
einem Ringbund 23 versehen ist, gegen den sich ein Speicherkörper 12a
abstützt,
der einen zylindrischen Ansatz und einen kegelstumpfförmigen Speicherbereich aufweist.
Bei dieser Ausführungsform ist ein kegelstumpfförmiger Überiaufteller 13 vorgesehen,
der mit einem ringförmigen Ansatz 29 auf dem oberen Rand des Speicherkörpers 12a
abgestützt und zefltrie-rt ist. Er wird mittels einer Spannmutter 14 auf dem oberen
Rand des Speicherkörpers 12a verspannt, die in das Innengewinde 11a mit einem Außengewinde
eingeschraubt ist. Auf diese Weise werden die austauschbaren, in Größe und Form
voneinander abweichenden überlaufteller in der Herstellung vereinfacht, da sie alle
nur den gleichen ringförmigen Ansatz 29 aufweisen b-rauchen, jedoch kein Innengewinde,
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist der Topf 3a ähnlich Fig. 2 mit zusätzlichen
kegelstumpfförmigen sich nach oben erweiternden Rändern 3b versehen. Der Bereich
dieser Ränder ist durch einen Speicherkörper 12b abgedeckt, der sich mit einem zylindrischen
Ansatz über den zylindrischen Bereich des Topfes 3a im Bereich des Fadenkanals 6
erstreckt und eine entsprechende Bohrung aufweist. Der Speicherkörper 12b wird durch
einen in den Boden des Topfes 3a unterhalb des Fadenkanals 6 eingelassenen Sicherungsring
22 axial gesichert. Er wird durch eine Spannmutter 14a gehalten, die in ein Innengewinde
des Topfes 3a eingeschraubt ist. Die Spannmutter 14a bildet in diesem Falle eine
sehr einfache Ausführungsform eines Überlaufringes. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die Spannmutter 1 4a nach oben abgenommen, während der Speicherkörper 12b nur
nach unten gelöst werden kann-, d.-h. erst nach Ausbau der Spindel 2 aus ihrem Lagergehäuse.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11, das in seinem grundsätzlichen
Aufbau dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht, ist in die Mündung des Fadenkanals
6 eine Austrittsöse 18 eingesetzt, die beispielsweise aus Keramik besteht.
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An der Umlenkstelle der Axialbohrung 2a ist eine Umlenköse 17
angebracht,
die beispielsweise ebenfalls aus Keramik bestehen kann. Der Fadenkanal 6 des topfartigen
Basis-Rotors 3a besitzt auf der dem Innenmagnet 5 zugewandten Seite eine Aussparung,
die durch einen Verschluß 19 abgedeckt ist. Durch diese Aussparung hindurch werden
die Umlenköse 17 und die Austrittsöse 18 für einen Austausch zugänglich.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 zeigt eine erfindungsgemäße Doppeldraht-Spindel
mit Ausnahme der Spulenaufnahme. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spindel
2 ähnlich Fig. 2 mit einem als Topf 3a ausgebildeten Basis-Rotor versehen, der in
seinem Boden einen mit der Axialbohrung 2a verbundenen Fadenkanal 6 aufweist. Die
Spindel 2 besitzt im Bereich des Bodens des Topfes einen verdickten Ringbund. Der
bei diesem Ausführungsbeispiel angegossene Topf 3 erstreckt sich in axialer Richtung
mit einem zylindrischen Teil auch nach unten in Richtung des Außenmagneten 1. Der
Innenmagnet 5 ist mit einem Halter 15a an dem Außenring des Wälzlagers 21 gehalten,
das in nicht näher dargestellter Weise auch die Spulenhalterung aufnimmt. Der zylindrische
Teil des Topfes ist durch einen kegelstumpfförmigen Speicherkörper 12a abgedeckt,
der mit einem sich über die gesamte Länge der Außenfläche des Topfes 3a erstreckenden
zylindrischen Teil versehen ist. An dem oberen Rand des Topfes 3a ist ein Überlaufteller
13 angebracht, der beispielsweise entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
4 mit Gewindestiften an dem nach oben weisenden Rand des Topf es 3a befestigt ist.
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Die Spindel 2 ist mit einem Halblager 28 und einem nicht dargestellten
Fußlager in einem Spindelgehäuse 31 gelagert, das in nicht näher dargestellter Weise
an einer Spindelbank befestigt ist. Der Außenmagnet 1, der in axialer Richtung geteilt
ist, ist durch zwei halbringförmige Halter 16 gehalten, die um Schwenkachsen 32
verschwenkbar sind. Nach einem leichten Anheben der gesamten Spindel können die
Halter 16 mit dem Außenmagneten 1 weggeschwenkt werden.
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An dem austauschbaren Überlaufkörper 12a können beispielsweise mittels
Schrauben o.dgl. Fadenspeicherkörper 20 befestigt werden, wie in Fig. 12 dargestellt
ist.
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