DE3239089A1 - Spinnvorrichtung zum spinnen eines faserbuendel-garns - Google Patents

Description

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A 4 5 366 b Anmelder: KABUSHIKI KAISHA TOYODA k - 176 - - JID0SH0KKI SEISAKUSHO

21. Oktober 1982 1, Toyoda-cho 2-chome

Kariya-shi Aichi-ken / Japan

Spinnvorrichtung zum Spinnen eines Faserbündel-Garns

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Spinnen eines Faserbündel-Garns mit einer Auflöseranordnirng zurr, Vereinzeln der Fasern einer der Au-f löser anordnung zugeführten Lunte, mit einer Fasersammeivorrichtung zum Sammeln der vereinzelten Fasern an einer zugehörigen Fasersammeifläche und mit einer Wirbeldüse zum Erzeugen eines auf einen kontinuierlich von der Fasersammelflache abgezogenen Paserstrang einwirkenden Luftwirbels und zum Bilden eines Faserbündel-Garns aus dem Faserstrang.

Spinnverfahren, bei denen einem nicht gedrehten Faserbündel, welcnes mittels eines sogenannten Walzenstreckwerks verstreckt wurde, mittels eines in einer Luftdüse erzeugten Wirbels kontinuierlich ein Falschdraht erteilt wird, so daß die Fasern aus den Randbereichen des Faserbündels um den Kernbereich desselben miteinander verschlungen werden, um so ein sogenanntes Faserbündelgarn zu erhalten, sind in der letzten Zeit bekannt geworden. Das Walzenstreckwerk..'umfasst dabei hintereinander angeordnete Paare von Ober- und Unterwalzen, über welche teilweise Riemen laufen können.

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Im allgemeinen bestehen die Riemen und die Oberwalzen aus Gummi oder dergleichen und werden aufgrund der hohen Spinngeschwindigkeiten von mehr als 150 m/min, verschlissen und beschädigt. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, daß dem Faserbündel eine Drehung erteilt wird, da das gedrehte Faserbündel an den Kontaktflächen der Oberwalzen bzw. der Riemchen schabt. Wenn die Walzen oder die Riemen beschädigt sind, besteht aber die Gefahr, daß sich die Fasern um Teile des Streckwerks herumwickeln, wodurch der normale Streckvorgang beeinträchtigt wird.

Zur Vermeidung der vorstehend angesprochenen Probleme wird in der JP-OS 52-37 837 eine Spinnvorrichtung vorgeschlagen, bei der eine Wirbeldüse mit einer Offen-End-Spinneinheit mit einem Rotor kombiniert ist. Bei dieser bekannten Spinnvorrichtung wird eine als Ausgangsmaterial zugeführte Lunte vollständig aufgelöst and den; Inneren eines Rotors ...aber einen Auswerfer zugeführt. Die Fasern werden dann aus dem Rotor als Faserbündel bzw. Faserstrang abgezogen und einer Luft-Wirbeldüse zugeführt, in der das Fe,sermaterial der Wirkung eines Wirbels ausgesetzt wird, wobei die an der Oberfläche liegenden Fasern uir. einen Kernteil herumgeschlungen werden. Das mit dieser bekannten Spinnvorrichtung erhaltene Garn stellt jedoch im wesentlichen eine Variante eines nach einem üblichen Offen-End-Spinnverfahren erhaltener Garns dar und ist vor. einem sogenannten Faserbündel-Garn grundlegend verschieden, da der der Wirbeldüse zugeführte

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Faserstrang wegen der Drehung des Rotors ein vollständig gedrehtes Garn ist, und da die Garnspannung im Bereich der Wirbeldüse unmittelbar der Garnspannung am Rotor entspricht und damit etwas zu hoch ist, um einen guten "Bündelungseffekt" zu erzielen.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spinnvorrichtung zum Spinnen eines Faserbündel-Garns anzugeben, bei der keine schnell verschleißenden Teile, wie z.B. die Riemchen eines Streckwerks, zum Verstrecken des Fasermaterials vorgesehen sind. Dabei wird gleichzeitig angestrebt, daß ein Faserbündelgarn gesponnen werden kann, welches einen Kern reit einer echten Drehung besitzt. Weiterhin wird angestrebt, ein sehr gleichmäßiges Faserbündel-Garn zu spinnen, welches dünner ist als die bisher herstellbaren Faserbündel-Garne.

Diese Aufgabe wird bei einer Spinnvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Laufrichtung des Fasermaterials vor und hinter der Wirbeldüse jeweils ein Abzugswalzenpaa.r angeordnet ist und daß die beiden Abzucswalzenpaärt derart antreibber sind, daIi der von der Fasersammeif lacht, abgezogene Faserstrang der Wirbeldüse mit Überschußspeisung zuführbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen

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noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand vor. Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht

einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 bis 4 der Darstellung gemäß Fig. 1 entsprechende Darstellungen dreier weiterer Ausführungsbeispiele von Spinnvorrichtungen gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung, welche eine Auflöseranordnung 1, eine Fasersammeivorrichtung 2, eine "Spinn"-Vorrichtung 3 und eine Spulvorrichtung 4 umfasst.

Die Auflöseranordnung 1 besteht aus; zwei Speisewalzen 15, einer Kämm- bzw. Auflöserwalze 17 und einem Fasertransportkanal 19, die sämtlich in einem Grundkörper 11 vorgesehen sind. Die Speisewalzen ''5 dienen dazu, der Auflöserwalze 17 eine Lunte E zuzuführen. Die Auflöserwalze 17 ist in einer Aussparung irr. mittleren Teil des Grundkörpers 11 angeordnet und an ihrer Mantelfläche mit einem Sägezahndraht zum öffnen der von den Speisewalzen 15 zugeführten Lunte S versehen, über den FasertransDortkanai 19 werden die vereinzelten Fasern von

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der Auflöserwalze 17 der Fasersammeivorrichtung 2 zugeführt-. Der Fasersammeikanal 19 besitzt also eine Einlaßöffnung, die der Auflöserwalze 17 zugewandt ist und verläuft tangential zum Umfang der Auflöserwalze. 17 in Richtung aui die Fasersammeivorrichtung 2.

Die Fasersammelvorrichtung 2 besitzt ein Einlaßelement 33, einen Rotor 27 und ein den Rotor 27 umschließendes Gehäuse 21. Das Gehäuse 21 ist im wesentlichen luftdicht ausgebildet und besitzt im Boden und im Deckel Öffnungen 21a bzw. 21b. Das Gehäuse 21 ist ferner mit einem Anschlußstutzen 21c versehen, an dem eine Verbindung zu einer Unterdruckguelle (nicht dargestellt) herstellbar ist. Der Rotor 27 ist mittels Lagern 23 und 25, die in den Öffnungen 21a bzw. 21b liegen, drehbar in dem Gehäuse 21 gelagert. Der Rotor 27 ist ein Hohlkörper mit einer sich verjüngenden Auslaßöffnung 27b in seinem in Fig. 1 oberen Teil. In der Nachbarschaft der Auslaßöffnung 27b sind in der Wand des Rotors 27 mehrere Ventilationsöffnungen 27a vorgesehen, über die der Innenraum des Rotors 27 und der Innenraum des Gehäuses 21 miteinander in Verbindung stehen. Da sich der Rotor 27 mit hoher Geschwindigkeit dreht, fließt ein Ventilationsstrom vom Inneren des Rotors 27 durch die Öffnungen 27a in das Innere des Gehäuses 21. Dieser Ventilationsstrom fließt über den Anschlußstutzen 21c zu der Unterdruckquelle. Das untere Ende des Rotors 2 7 ragt aus dem Gehäuse 21 heraus und bildet einen Anrriebswirtel, welcher durch einen

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tangential vorbeilaufenden Treibriemen 29 angetrieben wird.

An seinem unteren Ende besitzt der Rotor 27 eine Einlaßöffnung 27c, die der Auslaßöffnung 27b gegenüberliegt und in die das Einlaßelement 33 eingesetzt ist« Das Einlaßelement 33 besitzt ein zylindrisches Mittelstück, an welches sich eine konische Nase anschließt. Das Einlaßelement 33 ist in der Rotoröffnung 27c mittels eines Lagers 31 drehbar gelagert und ist um dieselbe Drehachse drehbar wie der Rotor 27.

Das. Einlaßelement -33 besitzt eine konische Einlaßöffnung 33a, die an seiner unteren, der Auflöseranordnung 1 zugewandten Stirnseite derart angeordnet ist, daß sie dem Auslaß des Faserkanals 19 gegenüberliegt. Ausgehend vom inneren Ende der konischen Einlaßöffnung 33a erstreckt sich ein Faserkanal 3 3b bis zur Mantelfläche der konischen Nase. Der Faserkanal 33b verläuft dabei schräg z-ur Drehachse des Einlaßelementes
33. Das Einlaßelement 33 wird mittels eines Riemens 35 angetrieben, der tangential an e,inem als Wirtel
ausgebildeten Fußteil des Einlaßele:mentes 33 entlanglauft. Die Laufrichtung des Riemens 35 ist derjenigen des Riemens 2S entgegengesetzt, so daß sich das Einlaßelement 33 mit zur Drehrichtung des Rotors 27 entgegengesetztem Drehsinn dreht. Das Lager 31 für das
Einlaßelement 33 kann statt am Rotor 27 auch an einem stationären Bauteil, beispielsweise am Gehäuse 21,

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befestigt sein. Weiterhin kann das Einlaßelement 33 auch rein zylindrisch ausgebildet sein.

Stromabwärts von der Auslaßöffnung 2 7b des Rotors 27 befinden sich zwei Paare von Abzugswalzen 41 und 43. Die Walzen des ersten Paares 41 drehen sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen des zweiten Paares 43, derart, daß sich für das hintere Walzenpaar 43 eine Überschußspeisung von etwa 10% ergibt.

Unmittelbar hinter dem ersten Walzenpaar 41 ist eine konventionelle. Luft-Wirbeldüse 45 als Spinnelement bzw. zum Erteilen von Drehungen vorgesehen. Die Wirbeldüse 4 5 besitzt einen Garnkanal 4 5a und mehrere, den Garnkanal 45a umgebende Düsen 45b. Die Düsen 45b stehen mit einer Hochdruck-Luftquelle (nicht dargestellt) über eine Leitung 45c in Verbindung. Wenn den Düsen 4 5b Druckluft zugeführt wird, dann bildet sich ein Wirtel um die Achse des Garnkanals 4 5a, so daß in dem durch den Garnkanal 4 5a hindurchlaufenden Garn bzw. Faserverband ein Falschdraht erzeugt wird..

Die Spulvorrichtung 4 liegt stromabwärts von dem zweiten Walzenpaar 43 und umfasst eine Antriebswalze 49, welche-einen Kops P auf einer Spinnhülse 41 antreibt sowie ein Changierelement 41, welches das Garn T derart führt, daß ein Kops P in Form eines Kreuzwickels gebildet wird.

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Die vorstehend 'beschriebene, erfindungsgemäße Spinnvorrichtung arbeitet wie folgt:

Die von den Speisewalzen 15 zugeführte Lunte S wird durch die Auflöserwalze 17 geöffnet und in einzelne Fasern aufgelöst, die anschließend der Einlaßöffnung 33a des Einlaßelementes 3 3 über der; Paserkanal 19 zugeführt werden. Die Fasern werden aus dem Faserkanal 33b aufgrund der Zentrifugalkraft in das Innere des Rotors 27 abgeworfen, wenn sich das Einlaßelement dreht. Die Fasern legen sich dann £>n die Innenwand des Rotors 27, die als Fasersammeln lache dient, and zwar unter der Wirkung des Ventilationsstroms, der durch die Öffnungen 27a fließt, sowie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft, so daß eine Faserschicht gebildet wird. Diese Faserschicht wird von dem ersten Walzenpaar 41 kontinuierlich von der Innenwand des Rotors 27 abgezogen und durch die Auslaßöffnung 27b des Rotors 27 abgeführt. Beim Abziehen erhält der Faserverband aufgrund der Drehung des Rotors 2 7 eine Drehung, wobei sich ein Zwischen- oder Vorgarn A bildet.

Db sich das Einlaßelement 3 3 und dtr Rotor 27 bei diesen Vorgängen gegensinnig zueinander drehen, kann zwischen dem Auslaß des Faserkcuals 33b und der Innenwand des Rotors 27 eine relativ hohe Geschwindigkeit erreicht werden. Aufgrund dieser relativ hohen Geschwindigkeit können die dem Innenraum des

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Rotors 2 7 zugeführten Fasern gleichmäßig auf die Innenwand des Rotors 27 verteilt werden.. Selbst wenn die zugeführte Easermenge etwas schwankt, bedeutet dies folglich hinsichtlich der Garnstärke kein Problem für das auf die o-eschriebene Weise erzeugte Vorgarn A. Weiterhin itt erfindungsgemäß-der Zweck des Rotors 2 7 verschieden von dem Zweck des Rotors bei konventionellen Oifen-End-Spindelsystemen und bei Systemen gemäß der eingangs erwähnten JP-AS 52-37 837. 'Der Rotor 27 wird nämlich erfindungsgemäß nicht in erster Linie dazu verwendet, in dem Garn eine Drehung zu erzeugen, sondern hauptsächlich dazu, als eine Art Streckvorrichtung zu wirken. Folglich kann die Drehzahl des Rotors relativ niedrig sein, sofern sie ausreichend ist, um dem Vorgarn A eine ausreichende Zugfestigkeit zu verleihen, die das Abziehen des Vorgarns A mit Hilfe des ersten Walzenpaars 41 ermöglicht.' Im Gegensatz zi.r Erfindung würde eine derart niedrige Drehzahl des Rotors üei einem konventionellen System zu Unregelmäßigkeiten in dem fertigen Garn führen. Erfindungsgemäß hilft jedoch die hohe Relativgeschwindigkeit zwischen dem Einlaßelement 33 und dem Rotor 27 bei der tberwindung dieses Problems.

Da die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Walzenpaares 41, wie ober, ausgeführt, diejenige des zweiten Walzenpaares 4 3 übersteigt, wird das Vorgarn A dem Bereich zwischen die-sen beiden Walzenpaaren mit Überschußspeisung zugeführt, so daß die Spannung des Garns

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klein genug ist, um mit Hilfe des Luftwirbels im Garnkanal 45a der Wirbeldüse 45 in dem Orgarn A einen Falschdraht zu erzeugen, aufgrund dessen die freien Faserenden so miteinander verschlungen werden, daß sich ein Faserbündelgarn ergibt.

Das auf diese Weise erhaltene Faseroündelgarn T wird von dem zweiten Walzenpaar 4 3 über die Chargiervorrichtung 47 der Spinnhülse 51 zugeführt, die durch die Antriebswalze 49 angetrieben wird und auf der ein Kops P erzeugt wird.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Variante des ersten Äusführungsbeispiels darstellt. Das zweite Aus':ührungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten durcl folgende Punkte:

1. Der Rotor besitzt eine konische Form.

2. Die Laufrichtung des Garns wird im Bereich des ersten Walzenpaares 41 mit Hilfe einer Umlenkwalze 42 geändert, die über der rechten der beiden Walzen des ersten Walzenpaares 41 angeordnet ist, wobei die Spaltbreite zwischen der Umlenkwalze 42 und der unteren Walze ess Walzenpaares 0,1 bis 0,5 mm beträgt. Die Umlenkung der Laufrichtung des Garns verbessert d-ie "Bündelwirkung" der Düse 45..

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3. Die Chargiervorrichtung 4 7 entfällt. Stattdessen ist die Antriebswalze 49 als Nuttrommel ausgebildet.

Im übrigen .irbeitet die Spinnvorrichtung gemäß dem zweiten Aus ührungsbeispiel im wesentlichen ebenso wie die Spi mvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel .

Fig. 3 zeig - ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Be'.. diesem Ausführungsbeispiel· liegt zwischen dem ersten '.\alzenpaar 41 und dem Roror 27 ein Streckwalzenpaar j2. Das Vorgarn A wird von dem Streckwalzenpaar 5.2 von der Innenwand des Rotors 27 gezogen und dann zwischen dem Streckwalzenpaar 52 und dein ersten Walzenpaar -1 mit einem geeigneten Streckungsverhältnis verstreckt, da die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Walzenpaars 41 höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Streckw.ilzenpaars 52. Auf diese Weise kann der Düse 4 5 ein dünneres Garn zugeführt werden. Obwohl das Vorgarn A eine echte Drehung besitzt, ist diese Drehung aufgrund der geringen Drehzahl des Rotors so gering, daß das Verstrecken des Garns problemlos möglich ist. Im übrigen arbeitet die Streckvorrichtung gemäß Fig. 3 ebenso wie die Spinnvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls

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ein Streckwalzenpaar 52 zwischen dem Rotor 27 und dem ersten Walzenpaar 41 vorgesehen, wobei der Aufbau der Spinnvorrichtung hinter dem ersten Walzenpaar 41 jedoch dem Ausführungsbeispiel· gemäß Fig. 2 entspricht. Dabei entspricht die Funktion des Streckwaizenpaares
52 exakt der vorstehend anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 erläuterten Funktion des Streckwalzenpaares.

Da das aus dem Rotor 27 abgezogene Vorgarn A erfindungsgemäß wegen der Drehung des Motors 27 eine echte Drehung besitzt und da anschließend im Ben ich der Wirbeldüse 45 wegen der Überschußspeisung zwibchen dem ersten und den zweiten Walzenpaar 41 bzw. 43 bei..-niedriger Garnspannung ein Falschdraht erzeugt wird, kann man mit der erflndungsgemäßen Spinnvorrichtung ein Garn erhalten, welches einerseits einen Kern mit einer echten Drehung aufweist und welches andererseits (hinsichtlich der
äußeren Faserschichten) ineinander verschlungene Fasern wie ein gutes Faserbündelgarn besitzt.

Außerdem können durch Streckwalzen vor dem ersten Abzugswalzenpaar 41 dünnere Garne gesponnen werden. Da
das Einlaßelement 3 3 und der Rotor 2 7 gegensinnig zueinander laufen, werden weiterhin die Fasern, die über das Einlaßelement 33 zugeführt werden, gleichmäßig an der Innenwand des Rotors 27 abgelegt, so daß ein Garn hoher Qualität mit hoher Gleichmäßigkeit erhalten
werden kann.

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Schließlich ist die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung leicht zu w-.rten, da kein Riemchenstreckwerk benötigt wird, bei d-em die Riemchen schnell verschleißen und bei hoher Geschwindigkeit rasch ersetzt werden müssen, sondern stattdessen mit Streckwalzen gearbeitet wird.

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Leerseite

Claims (7)

HOEGER1 ρ α τ ε κ ι,*,ι*Ζη a L,?. ^.* UHLANDSTRASSE 1-5 C D 700D STUTTGA^ t 1 A 45 366 b - Anmelder: KABUJHIKI KAISHA TOYODA k - 176 JID0SH0KKI SEISAKUSHO 21. Oktober 1982 1, Toyoda-cho 2-chome Kariya-shi Aich -ken / Japan Patentansprüche

1. Spinnvorrichtung zum Spinnen eines Faserbündel-Garns mit einer Auf !faseranordnung zum Vereinzeln der Fasern einer der Auflöseranordnung zugeführten Lunte, mit einer Fasersammelvorrichtung zum Sammeln der vereinzelten Fasern an einer zugehörigen Fasersamrnelf lache und mit einer Wirbeldüse zum Erzeugen eines auf einen kontinuierlich von der Fasersammeifläche abgezogenen Faserstrang einwirkenden Luftwirbels und zum B Llden eines Faserbündel-Garns aus dem Faserstrang, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung des Fasermaterials (A, T) vor und hinter der Wirbeldüse (45) jeweils ein Abzugswalzenpaar (41 bzw. 43) angeordnet ist und daß die beiden Abzugswalzenpaare (41, 43) derart antreibbar sind, daß der von der Fasersanunelflache abgezogene Faserstrang (A) der Wirbeldüse (45) mit überschußspeisung zuführbar ist.

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2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasersammeivorrichtung (2) einen Rotor (2 7) in Form eines Hohlkörpers sowie ein Einlaßeleme.-nt (33) aufweist, welches mit einem Faserkanal (33a, 33b) versehen ist,, und daß das Einlaßelement (33) koaxial in den Rotor (27) eingesetzt und derart drehbar gelagert ist, daß es zu einer zur Drehrichtung des Rotors (27) gegensinnigen Drehbewegung antreibbar ist.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet., daß zwischen dem Rotor (27) und dem stromauiwärts liegenden Abzugswalzenpaar (41) ein Streckwalzenpaar (52) angeordnet ist, mit dessen Hilfe der vom Rotor (27) abgezogene Faserstrang CA) vor seiner Einführung in die Wirbeldüse (45) zwischen dem Streckwalzenpaar (52) und dem stromaufwärts liegenden Abzugswalzenpaar (41) mit einem vorgegebenen Verstreckungsverhältnis verstreckbar ist.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (27) eine in Laufrichtung des Fasermaterials (A) konvergierende Äuslaßöffnung (27b) besitzt.

5. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Rotors (27) mir einer Anzahl von Ventilationsöffnungen (27a) versehen ist.

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6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (27) drehbar in einem im wesentlichen luftdichten Gehäuse (21) gelagert ist, in dem eine erzwungene Luftströmung erzeugbar ist.

7. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflöseranordnung (1) ein Speisewalzenpaar (15) und eine Auflöserwalze (17) umfasst.

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