DE1922743A1 - Spinning unit for spinning a sliver - Google Patents
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Description
HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHT- GRIESSBACH - HAECKER
A 37 276 bA 37 276 b
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3o. April 1969 19227 A33o. April 1969 19227 A3
SKP Kugellagerfabriken Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Schweinfurt, Ernst-Sachs-Str 2-8SKP Kugellagerfabriken limited liability company, Schweinfurt, Ernst-Sachs-Str 2-8
Spinneinheit zum Verspinnen eines FaserbandesSpinning unit for spinning a sliver
Die Erfindung betrifft eine Spinneinheit zum Verspinnen eines Fäserbandes, mit einem in einem Lagergehäuse gelagerten, eine Spinnkammer aufweisenden Spinnrotor, dem eine Liefereinrichtung und eine Vereinzelungsvorrichtung vorgeschaltet ist, mit deren Hilfe das vorgelegte Faserband in Einzelfasern auflösbar ist, die der Spinnkammer zuführbar sind.The invention relates to a spinning unit for spinning a sliver, with a one mounted in a bearing housing Spinning rotor having a spinning chamber, which is preceded by a delivery device and a separating device the aid of which the presented sliver can be broken down into individual fibers which can be fed to the spinning chamber.
Beim Einsatz solcher Spinneinheiten hat man erkannt, dass die Garnfestigkeit zu einem wesentlichen Teil davon abhängt, wie sich die vereinzelten Stapelfasern in der Sammelrille des Spinnrotors anlagern. Es wurde in diesem Zusammenhang gefunden, dass sich optimale Ergebnisse erzielen lassen, wenn sich die Einzelfasern im Spinnrotor zueinander parallel ausrichten. When using such spinning units it has been recognized that the yarn strength depends to a large extent on how the isolated staple fibers accumulate in the collecting groove of the spinning rotor. It was found in this context that optimal results can be achieved if the individual fibers in the spinning rotor are aligned parallel to one another.
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Als Transprotmedium für die vereinzelten Stapelfasern benutzt man bei Spinneinheiten der eingangs erwähnten Art einen Luftstrom. Mit dessen Hilfe lassen sich, sieht man vom Fasertransport ab, die Stapelfasern beim Austritt aus der Vereinzelungsvorrichtung strecken bzw. in Transportrichtung ausrichten, wodurch eine parallele Faseranlagerung in der Samme1-, rille des Spinnrotors begünstigt wird.In spinning units of the type mentioned at the beginning, a transport medium is used as the transport medium for the isolated staple fibers Airflow. With its help, apart from the fiber transport, the staple fibers can be removed as they exit the separating device stretch or align in the direction of transport, whereby a parallel fiber accumulation in the collecting, groove of the spinning rotor is favored.
Aufgrund des hochtourigen Antriebes des Spinnrotors hat bei diesen Spinneinheiten der Fasertransport mit sehr hoher Geschwindigkeit zu erfolgen. Dies wirkt sich aber entlang der Transportstrecke auf die Stapelfasern insofern nachteilig aus, als sich, bedingt durch die Reibung des Gases an der Innenwand des entsprechenden Führungskanals, zwischen Gasmolekülen erhebliche Geschwindigkeitsdifferenzen ergeben, so dass die Fasern, insbesondere bei Kontaktnahme mit der sich längs der Kanalwand erstreckenden Grenzschicht, in .sich zum Teil stark gekrümmt und so im Luftstrom orientiert werden, dass sie zu einem grossen Teil kreuz und quer in die Spinnkammer eintreten.Because of the high-speed drive of the spinning rotor, the fiber transport in these spinning units is very high to be done. However, this has a disadvantageous effect on the staple fibers along the transport route, than between gas molecules due to the friction of the gas on the inner wall of the corresponding guide channel significant speed differences result, so that the fibers, especially when making contact with the along the Channel wall extending boundary layer, in .sich are strongly curved in part and oriented in the air flow so that they are too a large part criss-cross into the spinning chamber.
Aus diesem ungeordneten Anlagern der Stapelfasern resultiert unter dem Einfluss der im Spinnrotor wirksam werdenden hohen Zentrifugalkraft eine geringe Garnfestigkeit. Das ungeordnete Anlagern der Stapelfasern erfolgt dabei in verstärktem Masse . in solchen Spinnrotoren, die zur Erzeugung des für den Fasertransport erforderlichen Luftstromes als Gebläserad ausgebildet sind und in der Spinnkammer einen Unterdruck erzeugen. EsThis disorderly accumulation of the staple fibers results a low yarn strength under the influence of the high centrifugal force taking effect in the spinning rotor. The disordered The staple fibers accumulate to a greater extent. in such spinning rotors that are used to generate the for the fiber transport required air flow are designed as a fan wheel and generate a negative pressure in the spinning chamber. It
en
entsteh dadurch in der Spinnkammer zwangsläufig Luftverwir-. belungen, die sich auf die erzielbare Garnfestigkeit und damit
auf die herstellbare Garnlänge in der Zeiteinheit in verstärktem
Masse nachteilig auswirken.en
This inevitably creates air entanglement in the spinning chamber. lungs that have an increasingly detrimental effect on the achievable yarn strength and thus on the yarn length that can be produced in the unit of time.
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Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat zum Ziel, die oben dargelegten Mängel und Schwierigkeiten bei Spinneinheiten der eingangs erwähnten Art auszuschalten und basiert auf der Erkenntnis, dass sich die angestrebte parallele Anlagerung der Stapelfasern im Spinnrotor zur Erzielung einer hohen Redoublierung der Fasern nur dann in hohem Masse erzielen lässt, wenn die Faserbev/egung von der Liefereinrichtung zum Spinnrotor unter weitgehender Ausschaltung eines bewegten Gases vonstatten geht. Demgemäss zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Vereinzelungsvorrichtung ein elektrostatisches Feld aufweist j dessen eine Elektrode die Liefereinrichtung und dessen andere Elektrode mindestens einen Teil der Innenfläche des Spinnrotors bildet. Der Einsatz elektrostatischer Kräfte für den Fasertransport vermeidet entlang der Transportbahn nicht nur die Fasern in ihrer Länge nachteilig beeinflussende Turbulenzen, sondern bietet insofern einen sehr wesentlichen Vorteil,als die Stapelfasern bei Verlassen der Liefereinrichtung zugleich vereinzelt werden. Diese Vereinzelung kommt einmal durch entsprechend hohe elektrostatische Kräfte zustande, welche am Auslass der Liefereinrichtung die einzelnen Fasern aus dem vorverzogenen Faserband herausziehen und zum anderen dadurch ganz wirksam, dass die herausgelösten Einzelfasern eine gleichnamige elektrische Ladung haben, wodurch abstossende Kräfte wirksam werden, die die Fasern gegenseitig zwangsläufig in radialem Abstand halten. Die Erfindung ermöglicht es deshalb, auf eine mechanische Vereinzelungsvorrichtung gegebenenfalls ganz zu verzichten.This is where the invention comes in. It aims to address the deficiencies and difficulties in the spinning units set out above to switch off the type mentioned at the beginning and is based on the knowledge that the desired parallel accumulation of the Staple fibers in the spinning rotor to achieve a high redoubling of fibers can only be achieved to a high degree if the movement of the fibers from the delivery device to the spinning rotor is below extensive elimination of a moving gas takes place. Accordingly, the invention is characterized in that the separating device has an electrostatic field j one electrode of which is the delivery device and its one another electrode forms at least part of the inner surface of the spinning rotor. The use of electrostatic forces for the fiber transport avoids along the transport path not only adversely affecting the length of the fibers Turbulence, but offers a very significant advantage in that the staple fibers leave the delivery facility be isolated at the same time. This isolation comes about once through correspondingly high electrostatic forces, which pull the individual fibers out of the pre-drawn sliver at the outlet of the delivery device and on the other hand This is very effective because the detached individual fibers have an electrical charge of the same name, which makes them repulsive Forces become effective which inevitably keep the fibers at a radial distance from one another. The invention enables It is therefore, if necessary, to dispense with a mechanical separation device altogether.
Darüber hinaus bewirkt das elektrostatische Feld beim Austritt der Fasern aus der Liefereinrichtung zwangsläufig eine Faserstreckung und ein Ausrichten derselben in der Weise, dass sie parallel zueinander dem Spinnrotor zufliegen*In addition, when the fibers exit the delivery device, the electrostatic field inevitably causes the fibers to stretch and aligning them in such a way that they fly parallel to each other towards the spinning rotor *
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Die der Spinnkammer gestreckt zufliegenden Stapelfasern werden schliesslich unter dem Einfluss der im Innern der Spinnkammer rotierenden Luft in der Bewegungsrichtung des Spinnrotors mitgerissen und durch die hierbei wirksam werdende Zentrifugalkraft in radialer Richtung in die Rotorsammelrille abgedrängt, wobei sich im wesentlichen alle Stapelfasern zueinander parallel anlagern.The staple fibers flowing towards the spinning chamber in a stretched manner are finally under the influence of the inside of the spinning chamber rotating air entrained in the direction of movement of the spinning rotor and thereby becoming effective Centrifugal force displaced in the radial direction into the rotor collecting groove, with essentially all of the staple fibers deposit parallel to each other.
Die Erfindung ermöglicht damit eine hohe Garngleichmässigkeit bei einer wesentlichen Steigerung der Garnfestigkeit durch die günstiger vonstatten gehende Redoublierung der Stapelfasern sowie eine erhebliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit. The invention thus enables high yarn uniformity with a significant increase in yarn strength through the cheaper redoubling of the staple fibers and a considerable increase in production speed.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass bereits bekannt ist, mit Hilfe eines elektrostatischenPeldes Stapelfasern einem Spinnrotor zuzuführen. Es handelt sich dabei aber nicht um einen eine Spinnkammer zur Redoublierung von Stapelfasern aufweisenden Spinnrotor, sondern derselbe ist trichterförmig ausgebildet und die in den Trichter fliegenden Stapelfasern werden, ohne dass sie zunächst in einer Sammelrille parallel zueinander ausgerichtet werden, sofort wieder als Garn versponnen. Mit Hilfe solcher Spinneinheiten hergestellte Garne weisen eine sehr geringe Garnfestigkeit und Garngleichmässigkeit auf und sind deshalb mit aus redoublierten Stapelfasern hergestelltem Garn nicht zu vergleichen.In this context it should be mentioned that it is already known feed staple fibers to a spinning rotor with the aid of an electrostatic field. But it is not about a spinning rotor having a spinning chamber for redoubling staple fibers, but rather it is funnel-shaped and the staple fibers flying into the funnel are parallel to one another without first being in a collecting groove aligned, immediately spun again as yarn. Yarns produced with the help of such spinning units have have a very low yarn strength and yarn evenness and are therefore made from redoubled staple fibers Not to compare yarn.
Was nun die Erfindung betrifft, so kann, wie bereits oben erwähnt worden ist, auf die Anordnung einer speziellen Vereinzelungsvorrichtung verzichtet werden·; die Liefereinrichtung als solche kann ausserdem eine beliebige Ausbildung aufweisen. Die Liefereinrichtung kann aber auch mit einer Vereinzelungs-As far as the invention is concerned, as has already been mentioned above, the arrangement of a special separating device can be used be waived ·; the delivery device as such can also have any design. The delivery device can also be equipped with a separation
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walze kombiniert sein, die jede bekannte Ausbildung haben kann. Die Liefereinrichtung kann mit einer oder mit mehreren Lieferwalzen ausgestattet sein, wobei im Falle der Verwendung lediglich eine Lieferwalze das mit dieser zusammenwirkende Gegenstück ein Schuh oder eine weitere Walze sein kann. In jedem Falle ist mindestens ein Teil der Liefereinrichtung, um diese als Elektrode verwenden zu können, elektrisch leitend, insbesondere metallisch, auszubilden, wobei es günstig ist, die Konstruktion so zu treffen, dass die Liefereinrichtung mit dem einen Pol einer Hochspannungsquelle verbindbar ist. Die bei der Liefereinrichtung zum Einsatz kommende mindestens eine Walze braucht dabei selbst nicht aus elektrisch leitendem Material bestehen, das gleiche trifft auch auf eine gegebenenfalls mit dieser kombinierte Vereinzelungswalze zu.roller be combined, which can have any known training. The delivery device can be equipped with one or more delivery rollers, in the case of use only a delivery roller, the counterpart interacting with this can be a shoe or another roller. In each Trap is at least a part of the delivery device, in order to be able to use it as an electrode, electrically conductive, in particular metallic, it being advantageous to design the construction in such a way that the delivery device can be connected to one pole of a high voltage source. The minimum that is used at the delivery facility a roller itself does not need to be made of electrically conductive material; the same may also apply to a roller with this combined separating roller.
Die Zuordnung der Liefereinrichtung zum Spinnrotor kann verschieden sein. Besonders günstige Verhältnisse in bezug auf die Faserbewegung von der Liefereinrichtung zum Spinnrotor lassen sich dadurch schaffen, dass der Auslass der Liefereinrichtung im wesentlichen koaxial zum Spinnrotor angeordnet ist, so dass der Faserflug in einem Bereich des elektrostatischen Feldes erfolgt, in dem Kräftegleichheit herrscht und sich dadurch eine Ablenkung von Stapelfasern nicht ergeben kann. Der Auslass der Liefereinrichtung kann aber auch im Abstand von der Achse des Spinnrotors vorgesehen sein. In diesem Falle ist es jedoch günstig, zwischen dem Auslass der Liefereinrichtung und dem Spinnrotor eine stationäre Führungsvorrichtung zur Führung der vereinzelten Stapelfasern bis in die Nähe des Spinnrotors vorzusehen, da in diesem Falle der Fasertransport nicht in einem ausgeglichenen Kräftefeld erfolgt und deshalb der Fall eintreten könnte, dassThe assignment of the delivery device to the spinning rotor can be different be. Particularly favorable conditions with regard to the fiber movement from the delivery device to the spinning rotor can be created in that the outlet of the delivery device is arranged essentially coaxially to the spinning rotor so that the fiber flight takes place in an area of the electrostatic field in which there is equality of forces and thereby a deflection of staple fibers cannot result. The outlet of the delivery device can also be provided at a distance from the axis of the spinning rotor. In this case, however, it is advantageous between the outlet of the Delivery device and the spinning rotor a stationary guide device to be provided for guiding the separated staple fibers up to the vicinity of the spinning rotor, as in this Case the fiber transport does not take place in a balanced force field and therefore the case could arise that
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Stapelfasern aus ihrer Transportbahn abgelenkt werden. Die Führungsvorrichtung wird man vorteilhaft durch ein gegebenen-.falls sich in Transportrichtung konisch verjüngendes Rohr aus Isolierstoff, wie beispielsweise Glas, bilden.Staple fibers are diverted from their transport path. the A guide device is advantageous if necessary Form a conically tapering tube made of insulating material, such as glass, in the direction of transport.
Um gegebenenfalls der Tendenz der in die Spinnkammer geleiteten Stapelfasern entgegenzuwirken, dass bei der Neutralisation dieser Stapelfasern, wenn sie die Vandung des Spinnrotors berühren, diese wieder von der durch die Liefereinrichtung gebideten Elektrode angezogen und dementsprechend aus der Spinnkammer wieder herausgezogen werden, wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, koaxial zum Spinnrotor eine die Spinnkammer nach aussen abdeckende Prallplatte aus Isolierstoff, beispielsweise aus Glas, vorzusehen, mit deren Hilfe sich die Stapelfasern in radialer Richtung an die Innenumfangsfläche des Spinnrotores umlenken lassen. Diese Prallplatte wird man vorteilhaft stets vorsehen, gleichgültig, ob der Auslass der Liefereinrichtung koaxial oder exzentrisch zum Spinnrotor vorgesehen ist. Im ersteren Falle wird man zur Führung der Stapelfasern ein Rohr verwenden, das die Prallplatte zentral durchdringt, während im letzteren Falle dieses Rohr beispielsweise an der Peripherie der Prallplatte angeordnet werden kann.If necessary, the tendency of the directed into the spinning chamber To counteract staple fibers that when these staple fibers are neutralized when they touch the walls of the spinning rotor, this again attracted by the electrode formed by the delivery device and accordingly out of the spinning chamber are pulled out again, is proposed in a further advantageous embodiment of the invention, coaxially Provide a baffle plate made of insulating material, for example made of glass, covering the spinning chamber to the outside for the spinning rotor, with the help of which the staple fibers are deflected in the radial direction to the inner circumferential surface of the spinning rotor permit. This baffle plate will always be advantageously provided, regardless of whether the outlet of the delivery device is coaxial or is provided eccentrically to the spinning rotor. In the former case, a pipe will be used to guide the staple fibers, that penetrates the baffle centrally, while in the latter case this tube, for example, at the periphery the baffle plate can be arranged.
Der Spinnrotor selbst kann als massiver Körper aus elektrisch leitendem Metall, insbesondere Stahl, hergestellt sein. Um aber das elektrostatische Kraftfeld im wesentlichen auf die Spinnkammer zu beschränken und die bewegten Massen des Spinnrotors so klein wie möglich zu halten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Spinnrotor aus Isolierstoff und an seiner Innenseite mit einer elektrisch leitenden Schicht ausgestat-The spinning rotor itself can be made as a solid body from electrically conductive metal, especially steel. But to the electrostatic force field essentially on the spinning chamber to restrict and to keep the moving masses of the spinning rotor as small as possible, is in a preferred embodiment the spinning rotor made of insulating material and equipped on its inside with an electrically conductive layer
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tet, die vorzugsweise die Rotorinnenseite ganz abdeckt.tet, which preferably completely covers the inside of the rotor.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.
Mit Io ist als Ganzes ein rotationssymmetrischer Spinnrotor bezeichnet, der eine von seiner gemäss der Zeichnung rechten Seite her zugängliche Spinnkammer 12 hat. Mit I^ ist am Umfang der Spinnkammer eine Sammelrille bezeichnet. Der Spinnrotor ist auf einer Hohlwelle 1.6 drehfest angeordnet und beispielsweise aus nichtelektrisch leitendem Material, insbesonde-With Io, as a whole, is a rotationally symmetrical spinning rotor referred to, which has a spinning chamber 12 accessible from its right-hand side according to the drawing. With I ^ is on the circumference the spinning chamber denotes a collecting groove. The spinning rotor is rotatably mounted on a hollow shaft 1.6 and for example made of non-electrically conductive material, especially
re Kunststoff, hergestellt. Er weist deshalb ein verhältnismässig geringes Gewicht auf. Die Stirn- und Umfangsflächen der Spinnkammer sind mit einem elektrisch leitenden Belag 18 beschichtet. Der Kunststoff des Spinnrotors ist vorzugsweise aus der Gruppe der ABS-Polymerisate, und die leitende Schicht ist beispielsweise eine aufgedampfte Kupfer-Nickelschicht. Der Zugang zur Spinnkammer 12 ist mit Hilfe einer koaxial zum Spinnrotor angeordneten Prallplatte 2o abgedeckt, die bei stationär befestigt ist. Mit 24 ist ein an der Peripherie der Prallplatte befestigtes, sich in Transportrichtung der Stapelfasern verjüngendes Führungsrohr bezeichnet, dem in kurzem Abstand eine z.B. durch ein Walzenpaar angedeutete, als Ganzes mit 26 bezeichnete Liefereinrichtung vorgeschaltet ist. Die Hohlwelle 16 sowie die Liefereinrichtung ist über elektrische Leitungen 28 bzw. 3o mit einer Hochspannungsquelle 32 elektrisch verbunden, die mehrere tausend Volt Spannung, insbesondere zwanzig- bisdreissigtausend Volt Spannung liefert.re plastic. He therefore shows a proportionate light weight. The front and peripheral surfaces of the Spinning chambers are coated with an electrically conductive coating 18. The plastic of the spinning rotor is preferably from the group of ABS polymers, and the conductive layer is for example a vapor-deposited copper-nickel layer. Access to the spinning chamber 12 is coaxial with the aid of a Spinning rotor arranged baffle plate 2o covered, which is fixed at stationary. At 24 there is one on the periphery of the Flapper attached, in the direction of transport of the staple fibers tapered guide tube, to which at a short distance a, for example, indicated by a pair of rollers, as a whole with 26 designated delivery device is connected upstream. The hollow shaft 16 and the delivery device is via electrical Lines 28 and 3o with a high voltage source 32 electrically connected, which supplies several thousand volts of voltage, in particular twenty to thirty thousand volts of voltage.
Mit 31* ist ein der Liefereinrichtung vorgelegtes Faserband bezeichnet, das in derselben in'bekannter Weise vorverzogen wird.3 1 * denotes a sliver presented to the delivery device, which is pre-drawn in the known manner.
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Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, befindet sich die Ebene, in der der Auslass der Liefereinrichtung liegt, in radialem Abstand von der Rotorachse. Da Spinnrotor und Liefereinrichtung jeweils eine Elektrode bilden und demgemäss zwischen sich ein elektrostatisches Feld erzeugen, werden am Auslass der Liefereinrichtung aus dem vorverzogenen Faserband Jk einzelne Fasern 36 herausgezogen, dabei gestreckt und mit hoher Geschwindigkeit durch das Rohr 2k hindurch der Spinnkammer 12 zugeführt. Bei Eintritt in die Spinnkammer werden die Fasern durch die rotierende Luft in der Spinnkammer in der Bewegungsrichtung des Spinnrotors mitgenommen und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in der Sammelrille Ik parallel zu sich selbst angelagert. Aus dieser werden sie in bekannter Weise abgezogen, wobei durch den sich bei der Rotation des Spinnrotors in dessen Innern bildenden Fadenabzugsballon die einzelnen Fasern zu Garn gesponnen werden. Sobald die einzelnen Stapelfasern in die Spinnkammern eindringen und Berührung mit der leitenden Schicht 18 bekommen, werden diese neutralisiert, so dass die durch die Liefereinrichtung gebildete Elektrode nunmehr auf diese eine Zugkraft ausübt. Es ist denkbar, dass vereinzelte Stapelfasern, insbesondere wenn sie sich noch nicht im unmittelbaren Bereich des Rotorumfanges befinden, dadurch veranlasst v/erden könnten, wieder in Richtung der Liefereinrichtung 26 zu fliegen. Um dies zu vermeiden, ist die Prallplatte 2o vorgesehen, auf der dann diese Stapelfasern zwangsläufig auftreffen und in Umfangsrichtung der Spinnkammer umgelenkt werden. As can be seen from the drawing, the plane in which the outlet of the delivery device lies is located at a radial distance from the rotor axis. Since the spinning rotor and delivery device each form an electrode and accordingly generate an electrostatic field between them, individual fibers 36 are pulled out of the pre-drawn fiber sliver Jk at the outlet of the delivery device, stretched and fed at high speed through the tube 2k to the spinning chamber 12. When entering the spinning chamber, the fibers are carried along by the rotating air in the spinning chamber in the direction of movement of the spinning rotor and, under the effect of centrifugal force , are deposited in the collecting groove Ik parallel to themselves. From this they are drawn off in a known manner, the individual fibers being spun into yarn by the thread take-off balloon that forms in the interior of the spinning rotor when it rotates. As soon as the individual staple fibers penetrate the spinning chambers and come into contact with the conductive layer 18, these are neutralized so that the electrode formed by the delivery device now exerts a tensile force on it. It is conceivable that isolated staple fibers, in particular if they are not yet in the immediate area of the rotor circumference, could be caused to fly again in the direction of the delivery device 26. In order to avoid this, the baffle plate 2o is provided, on which these staple fibers then inevitably impinge and are deflected in the circumferential direction of the spinning chamber.
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00984.5/160300984.5 / 1603
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