DE2421415A1

DE2421415A1 - Offen-end-spinneinheit mit faserleitscheibe

Info

Publication number: DE2421415A1
Application number: DE2421415A
Authority: DE
Inventors: Rolf Wehling
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-05-03
Filing date: 1974-05-03
Publication date: 1975-11-06
Also published as: FR2269591A1; CH583311A5; JPS50148640A; IT1037599B; DE2421415B2; GB1468651A; BE828315A; BR7502681A; US3958403A

Description

PRIED. KRUPP GESEILSGHO¹! MIT BESCHRÄNKTER

in Essen

Offen-End-Spinneinheit mit Faserleitscheibe

Die Erfindung betrifft eine Offen-End-Spinneinheit mit einer Faserleitscheibe, die zumindest mit ihrem den größten Durchmesser aufweisenden Abschnitt in die Öffnung des Spinnrotors hineinragt.

Offen-End-Spinneinheiten mit ortsfest angeordneten Faserleitscheiben sind bereits aus der deutschen Auslegeschrift 1 111 549 bekannt.

Die Faserleitscheibe ist dabei bezüglich des Spinnrotors so angeordnet, daß zwischen der Oberfläche der Faserleitsoheibe und inneren Bodenfläohe des Spinnrotors ein schmaler Zwischenraum besteht. Durch diesen wird der - in der Fasersammeirinne des Spinnrotors gebildete Faden geführt. Die 'Faserleitscheibe hat demzufolge die Aufgabe, für eine hinreichende Trennung zwischen den in die Fäsersammelrinne einschießenden Fasern und dem aus dieser abgezogenen Faden zu sorgen.

Der Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß die oftsfeste Faserleitscheibe die Luftbewegung in Spinnrotor erheblich beeinflußt und zu Turbulenzen

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und Wirbeln im Bereich der Fasersammelrinne führt. Ursache für die genannten Störungen des ■Spinnvorgangs ist im wesentlichen der große G-eschwindigkeitsunterschied zwischen der Faserleitscheibe und der mit hoher Drehzahl umlaufenden Fasersammelrinne des Spinnrotors.

Zur Beseitigung der oben geschilderten Nachteile wurde bereits eine Offen-End-Spinneinheit mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze entwickelt, bei welcher die Auflösewalze an ihrem dem Spinnrotor zugewandten Abschnitt einen Faserleitrand aufweist. Der Fasa?leitrand bildet zusammen mit der zugehörigen G-ehäusekante einen im wesentlichen radiäLen Ringspalt, durch welchen die mittels der Auflösewalze vereinzelten Fasern dem Spinnrotor zugeführt werden (deutsche Offenlegungsschrift 2 064 697). Der Nachteil dieser bekannten Offen-End-Spinneinheit besteht darin, daß die Drehzahl der Faserleitscheibe nicht unabhängig von der Drehzahl der Auflösewalze ist, deren Umlaufgeschwindigkeit mit Rücksicht auf die Verhältnisse im Auskämmbereich nicht beliebig hohe Werte annehmen kann. Auch in diesem Fall besteht demzufolge zwischenSrzugehörigeii. G-ehäusekante und fern Spinnrotor ein verhältnismäßig großer G-eschwindigkeitsunterschied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Offen-End-Spinneinheit mit Faserleitscheibe zu schaffen, bei welcher - unabhängig davon, ob die Auflösewalze koaxial oder versetzt zum Spinnrotor angeordnet ist -

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im Bereich des Einlaufabschnittes in den Spinnrotor sowie im Bereich der Fasersammelrinne günstigere spinntechnologische Verhältnisse vorliegen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Paserleitscheibe als unabhängige, drehbar gelagerte Einheit ausgebildet und berührungsfrei durch eines der ihr in axialer Richtung gegenüberliegenden rotierenden Bauelemente der Spinneinheit - den Spinnrotor bzw. die Auflösewalze - angetrieben ist. Zur Erzielung möglichst günstiger spinntechnologischer Verhältnisse ist dabei die auf die Paserleitscheibe übertragene Antriebsleistung zweckmäßigerweise veränderbar.

Die Faserleitscheibe kann - je nach der Ausbildung der Offen-End-Spinneinheit - durch die Auflösewalze oder den Spinnrotor indirekt angetrieben sein. Falls die Auflösewalze versetzt zum Spinnrotor angeordnet ist (vgl. die deutsche Auslegeschrift 1 111 549), kann der Antrieb der Faserleitscheibe ohne besonderen Aufwand nur über den Spinnrotor erfolgen. Auch bei koaxialer Anordnung d?r Auflösewalze zum Spinnrotor wird der AntrJä) der Paserleitscheibe zweckmäßjgerweise über den Spinnrotor erfolgen, da - wie bereits ausgeführt wurde - die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze wesentlich unter derjenigen des Spinnrotors liegt.

Bei Spiineinheiten mit versetzt zum Spinnrotor angeordneten Auflösewalzen ist die koaxial zum Spinnrotor liegende Paserleitscheibe zweckmäßigerweise unmittelbar im Auflösewalzengehäuse gelagert, bei Spinneinheiten mit koaxial zum Spinnrotor liegender Auflösewalze in der Auflösewalze selbst.

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Bei einer besonders einfachen Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist die mit Mitnahmeflügeln versehene Faserleitscheibe durch die vom Spinnrotor erzeugte !luftzirkulation angetrieben. Die Mitnahmeflügel sind dabei zweckmäßigerweise in einem Bereich der Stirnfläche der Faserleitscheibe angeordnet, in welchem eine Rückwirkung auf die Strömungsvorgänge in der Fasersammelrinne nur noch in geringem Umfang oder nicht mehr möglich ist. Gegebenenfalls kann der Spinnrotor ebenfalls an seiner Bodenfläche angeordnete Mitnahmeflügel aufweisen.

Eine andere, bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß eine der sich gegenüberliegenden Flächen des Spinnrotors und der Faserleitscheibe einen mehrpoligen, in axialer Richtung polarisierten Ring-Magneten aufweist und die jeweils zugehörige Gegenfläche zumindest im Bereich des Ring-Magneten aus elektrisch leitendem Material besteht.

Infige der. Relativbewegung des Ring-Magneten gegenüber der elektrisch leitenden Gegenfläche werden in dieser Wirbelströme und dadurch eine die antriebslos gelagerte Faserleitscheibe mitnehmende Kraftwirkung erzeugt, Zweckmäßigerweise ist dabei der Ring-Magnet in der Faserleitscheibe angeordnet, da die im Spinnrotor . wirkenden Fliehkräfte zu konstruktiven Sehwieirigkeiten führen»

Die zwischen dem Spinnrotor und der Faserleitscheibe vorhandenen Kraftwirkungen - und damit der Dreheahlbereich

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der Faserleitscheibe - lassen sich in gewissen Grenzen dadurch verändern, daß der Abstand zwischen Spinnrotor-Bodenfläche und der Stirnfläche der Faserleitscheibe verstellbar ist.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes liegt die vom Spinnrotor abgewandte Rückenfläohe der Faserleitscheibe einem mehrpoligen, in axialer Richtung polarisierten Ring-Magneten gegenüber, der in einem von der Faserleitscheibe getrennten Bauelement angeordnet ist, wobei die Faserleitsoheibe zumindest im Bereich dieses "Zweit-Magneten" aus elektrisch leitendem Material besteht.

Mittels des Zweit-Magneten - der bei koaxialer Anordnung der Auflösewalze zum Spinnrotor in der Auflösewalze angeordnet sein kann, - läßt sich die Drehzahl der Faserleitscheibe in einem Bereich einstellen, welcher durch die Drehzahl des Spinnrotors und diejenige der Auflösewalze begrenzt ist.

Bei versetzter Anordnung der Auflösewalze zum Spinnrotor ist der Zweit-Magnet zweckmäßigerweise zumindest radial ortsfest angeordnet und als Elektromagnet mit einstellbarer Feldstärke ausgebildet. In diesem Fall läßt sich die Drehzahl der Faserleitscheibe in einem weiten Bereich verändern, wobei die Stromzuführung zum Zweit-Magneten keinerlei Schwierigkeiten bereitet.

Es ist auch eine Offen-End-Spinneinheit denkbar, bei welcher der Zweit-Magnet sich in der der Rüokenfläche der Faserleitscheibe gegenüberliegenden Fläche der

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koaxial zur Faserleitscheibe angeordneten Auflösewalze befindet.

Diese Ausführung weist demzufolge einen zweifachen indirekten Antrieb auf: der Spinnrotor treibt die Faserleitscheibe und diese ihrerseits die Auflösewalze an.

Die mit dem Zweit-Magneten ausgestattete Spinneinheit kann dadurch weiter ausgestaltet sein, daß der Abstand zwischen der Rückenfläohe der Faserleitsoheibe und dem Zweit-Magneten einstellbar ist.

Weitere wesentliche Merkmale des- Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Auiührungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen !eilschnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit mit versetzt zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze und durch magnetische Kraftwirkung angetriebener Faserleitscheibe,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze und mit Mitnahmeflügeln versehener Faserleitscheibe,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit mit koaxdäL zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze und zwischen diesen angeordneter, durch magnetische Kraftwirkung vom Spinnrotor

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angetriebener Faserleitscheibe, deren "vom Spinnrotor abgewandte Rückenfläche einem ±i der Auflösewalze angeordneten ringförmigen Zweit-Magneten mit Abstand gegenüberliegt, und

Pig. 4 eine Offen-End-Spinneinheit gemäß Fig. mit axial "verschiebbarem Zweit-Magneten.

Die Offen-End-Spinneinheit weist eine "versetzt zum Spinnrotor 1 angeordnete Auflösewalze 2 auf, die in an sich bekannter ¥eise - beispielsweise mittels eines Tangentialriemens (nicht dargestellt) - angetrieben ist. Das zu "verarbeitende Pasermaterial 3 wird der Auflösewalze 2 durch einen Zuführkanal 4 zugeführt, mittels ϋβο mit einer Auskämmgarnitur 2¹ versehenen Auflösewalze "vereinzelt und durch einen im Gehäuse 5 angeordneten Faserleitkanal 6 dem Spinnrotor 1 zugeführt. Der Bodenfläche 1 ^t des Spinnrotors 1 liegt eine Faserleitecheibe 7 gegenüber, die sich über ihre Welle 7' unter Zwischenschaltung "von lagern 8 im Gehäuse 5 abstützt. Der rückwärtige Abschnitt 7" der 3?aserleitscheibe 7 ist als Absatz ausgebildet, welcher in eine entsprechend geformte kreisförmige Ausnehmung 5' des. Gehäuses 5 eingreift.

Die Paserleitscheibe 7 ist im Bereich ihres größten Durchmessers in Richtung der Bodenfläche 1' sowie der PaserSammelrinne 1" des Spinnrotors 1 gekrümmt. Die Paserleitscheibe 7 kann jedoch auch andersartig geformt sein..

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Die Faserleitscheibe 7 ist auf ihrer der Bodenfläche 1' des Spinnrotors 1 gegenüberliegenden Stirnfläche 7"' mit einem mehrpoligen Ring-Magneten 9 versehen, durch den in der aus elektrisch leitendem Material "bestehenden Bodenfläche 1' Wirbelströme erzeugt werden, die eine die Faserleitscheibe 7 mitnehmende Kraftwirkung zur Folge haben.

Der Abstand zwischen den Flächen 1' und 7"' sowie die Feldstärke des Ring-Magneten 9 werden zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Drehzahl der Faserleitscheibe 7 in etwa 50 bis 90 $ der Rotordrehzahl beträgt. Diese Verhältnisse - d.h. das Vorliegen einer nahezu gleichen Umfangsgeschwindigkeit im Bereich des äußeren Abschnitts der Faserleitscheibe und des Spinnrotors - haben zur Folge, daß im Bereich der Fasersammeirinne 1" praktisch keine Luftturbulenzen vorhanden sind.

Die mittels der Auflösewalze 2 vereinzelten Fasern 3' sammeln sich in der Fasersammeirinne 1" an und werden von dort - beispielsweise mittels eines (nicht dargestellten) Abzugswalzenpaares durch ein feststehendes Fadenabzugsrohr 10 als fertiger Faden 11 nach außen abgeführt.

Das Fadenabzugsrohr 10 ist in der Bohrung der Welle des Spinnrotors 1 angeordnet; sein inneres Ende ragt geringfügig über die Bodenfläche 1' des Spinnrotors hinaus.

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Der Spinnrotor 1 ist über lager 13 in einem dicht mit dem Gehäuse 5 verbundenen Rotorgehäuse 14 gelagert, dessen Innenraum mittels einer an sich bekannten Saugzugs einrichtung unter Unterdruck gehalten wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Offen-End-Spinneinheit kann - ohne den durch die Erfindung gesteckten Rahmen zu verlassen - auch in der Weise ausgebildet sein, daß der Ring-Magnet 9 in der Bodenfläche 1' des Spinnrotors 1 angeordnet ist und die Stirnfläche 7"' der Faserleitscheibe 7 zumindest im Bereich des Ringmagneten aus elektrisch leitendem Material besteht.

Die Anwendung eines indirekten Antriebes der Faserleitscheibe 7 ist nicht auf Offen-End-Spinneinheiten mit versetzt zum Spinnrotor 1 angeordneter Auflösewalze 2 beschränkt.

In Fig. 2 ist eine Offen-End-Spinneinheit dargestellt, bei welcher sowohl die Faserleitscheibe 7 als auch die Auflösewalze 2 koaxial zum SpinnrotorΊ angeordnet ist.

Die Faserleitscheibe 7 und die Auflösewalze 2 stützen sich dabei über Lager 8 bzw. 15 auf einem Lagerzapfen 16 ab, welcher mittels eines Gewindeabschnitts 16¹ in der Gewindebohrung eines Gehäuses 17 gehalten ist. Der Gewinde'zapfen 16 kann durch Drehen in axialer Richtung verschoben werden; seine Lage bezüglich des Gehäuses 17 wird durch eine Mutter 18 und eine an dem Gehäuse 17 anliegende Federscheibe 19 gesichert.

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Das nach, außen gerichtete Ende der Auflösewalze 2 ist mit einer Riemenscheibe. 20 verschraubt, in die beispielsweise ein Riemen 21 eingreift.

Die Faserleitscheibe 7 1st auf ihrer Stirnfläche 7"· mit Mitnahmeflügeln 22 versehen, durch welche die vom Spinnrotor 1 erzeugte Luftströmung auf die Faserleitscheibe übertragen wird. Dieser pneumatische Antrieb kann so ausgelegt werden, daß die Faserleitscheibe praktisch die gleiche Drehzahl aufweist wie der sie antMbende Spinnrotor, welcher erforderlichenfalls ebenfalls mit Mitnahmeflügeln versehen sein kann.

Bei der Offen-Ehd-Spinneinheit gemäß Fig. 3 wird die Faserleitscheibe 7 in der bereits anhand der Fig. erläuterten Art und Weise durch magnetische Kraftwirkung (axial polarisierter Ring-Magnet 9) vom Spinnrotor angetrieben. Der rückwärtige Abschnitt 7" der Faserleitscheibe ist dabei als Absatz ausgebildet, welcher in eine kreisförmige Ausnehmung 2" der ebenfalls koaxial zum Spinnrotor 1 angeordneten Auflösewalze eingreift.

In der der Faserleitscheibe zugewandten Stirnfläche der Ausnehmung 2" ist ein mehrpoliger Ring-Magnet 23 angeordnet, welcher auf die ihm mit Abstand gegenüberliegende Rückenfläche - die zumindest im Bereich des Ring-Magneten aus elektrisch leitendem Material besteht einwirkt.

Infolge der mittels des Ring-Magneten 23 hervorgerufenen magnetischen Wechselwirkung zwischen den Teilen 7 und

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wird die Auflösewalze, die sich unter Zwischenschaltung von Lagern 15 antriebslos auf dem Zapfen 24 "abstützt, indirekt durch die - selbst indirekt angetriebene - Paserleitscheibe 7 angetrieben; die Auflösewalze benötigt demzufolge ebenso wie die Faserleitscheibe - keinen eigenen Antrieb. Zwischen der Faserleitscheibe und der Auflösewalze ist ebenso wie-zwischen der der Faserleitscheibe und dem Spinnrotor ein Drehzahlunterschied vorhanden, so daß die Drehzahl der Faserleitscheibe zwischen der Drehzahl der Auflösewalze und derjenigen des Spinnrotors liegt.

Im Gegensatz zu den bisher erläuterten Ausführungen ist der Zapfen 24 über Stützen 24' ortsfest mit dem Auflösewalzengehäuse 5 verbunden; er kann mit einer Bohrung versehen sein, durch welche der im Bereich der Pasersammelrinne 1" aus dem zugeführten Fasermaterial gebildete Paden nach außen abgeführt wird.

Die in Pig. 3 schematisch dargestellte Offen-End-Spinneinheit kann in der Weise abgewandelt werden, daß die mit dem Ring-Magneten 23 ausgestattete Auflösewalze 2 mit einer eigenen Antriebseinheit - beispielsweise über einen Treibriemen verbunden ist. Da die Drehzahl der Auflösewalze normalerweise unterhalb derjenigen des Spinnrotors liegt, wird die Bewegung der indirekt angetriebenen Paserleitscheibe durch deren Wechselwirkung mit der Auflösewalze mehr oder weniger gehemmt. Durch Verändern des Abstandes zwischen dem Ring-Magneten 23 und der diesem gegen-

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überliegenden elektrisch leitenden Rückenfläche der Faserleitscheibe 7 oder auch durch. Verändern der Feldstärke des Ring-Magneten kann demzufolge die Drehzahl der Paserleitscheibe vergrößert oder verkleinert werden.

Bei OffenrEnd-Spinneinheiten mit versetzt zum Spinnrotor 1 angeordneten Auflösewalzen 2 (vgl. die Ausführung gemäß Fig. 1) kann die Drehzahl der indirekt angetriebenen Faserleitscheibe 7 dadurch beeinflußt werden, daß deren rückwärtigem Abschnitt 7" ein in radialer Richtung ortsfest gehaltener Ring-Magnet gegenüberliegt; zweckmäßiger ist der Sing-Magnet bei dieser Ausführung nicht als Dauermagnet, sondern als mehrpoliger Elektromagnet ausgebildet, dessen Magnetfeldstärke durch Verändern des Magnetisierungsstromes in den Magnetwicklungen beeinflußbar ist. Die Zuführung der elektrischen Energie bereitet infolge der ortsfesten Anordnung des Elektromagneten (beispielsweise im Auflösewalzengehäuse 5) keine Schwierigkeiten. Die Drehzahl der Faserleitscheibe ist über den Elektromagneten zwischen einer Höchstdrehzahl und dem Wert "Null" stufelos regelbar oder einstellbar.

Bei der Offen-End-Spinneinheit gemäß Fig. 4 ist die Auflösewalze 2 im Bereich ihrer der Faserleitscheibe gegenüberliegenden Stirnfläche 2" ebenfalls mit eiaem mehrpoligen Dauermagneten 23 versehen.

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Der ringförmige Dauermagnet ist dabei in axialer Richtung verschiebbar in einer ringförmigen Aussparung 25 der Auflösewalze 2" geführt. Die Verstellung des Ringmagneten erfolgt dabei durch Drehen der Verstellmuttern 26, die mit Verstellstangen 27 im Eingriff stehen. Diese sind an der Rückenfläche 23' des Ringmagneten 23 befestigt.

Die Mittern 26 stützen sich über Sicherungsscheiben 28 an der Auflösewalze 2 (Aussparungen 29) ab, wobei die lagefixierung des Ringmagneten durch vorgegspannte Federelemente 30 bewirkt wird. Die stützen sich einerseits am Ringmagneten und an-dererseits an der Wandung der ringförmigen Aussparung 25 ab. Durch die Verschiebung des Ringmagneten 23 kann die Größe des Luftspaltes 31 zwischen den Teilen 23 und 7 - und damit die durch die Faserleitscheibe ausgeübte Mitnahmekraft - verändert werden.

Die Ausführung gemäß Fig. 4 erlaubt somit die Anpassung der Arbeitsweise der Auflösewalze an unterschiedliches Fasermaterial oder eine Einstellung der Auflösewalzen-Drehzahl .

Die axiale Verschiebbarkeit des Ringmagneten 23 kann selbstverständlich auch mit anderen, an sich bekannten Mitteln erreicht werden.

Der Lagerzapfen 24, auf welchem sich die Faserleitscheibe 7 und die Auflösewalze 2 unter Zwischenschaltung von Lagern 8 bzw. 15 abstützen, ist als ortsfestes 3?adenabzugsrohr ausgebildet, durch welches der fertige Faden aus der Spinnturbine nach außen abgeführt wird (beispielsweise mittels eines Fadenabzugswalzenpaares).

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Claims

Ansprüche

Offen-End-Spinneinheit mit einer Faserleitscheibe, die zumindest mit ihrem den größten Durchmesser aufweisenden Abschnitt in die Öffnung des Spinnrotors hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserleitscheibe (7) als unabhängige, drehbar gelagerte Einheit ausgebildet und berührungsfrei durch eines der ihr in axialer Richtung gegenüberliegenden rotierenden Bauelemente der Spinneinheit - den Spinnrotor (1) bzw. die Auflösewalze (2) - angetrieben ist.
2. Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Faserleitscheibe (7) übertragene Antriebsleistung veränderbar ist.
3. Spinneinheit nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Mitnahmeflügeln (22) versehene Faserleitscheibe (7) durch die vom Spinnrotor (1) erzeugte luftzirkulation angetrieben ist,
4. Spinneinheit nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß .eine der sich gegenüberliegenden Flächen (1· bzw. 7"') des Spinnrotors (1) # und der Faserleitscheibe (7) einen mehrpoligen, in axialer Richtung polarisierten Ring-Magneten (9) aufweist und die jeweils zugehörige Gegenfläche zumindest im Bereich des Ring-Magneten aus elektrisch leitendem Material besteht.
5. Spinneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Spinnrotor-Bodenfläche (1^!) und der Stirnfläche (7¹¹¹) der Faserleitscheibe (7) verstellbar ist.

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6. Spinneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spinnrotor (1) abgewandte Rückenfläche der !Faserleitscheibe (7) einem mehrpoligen, in axialer Richtung polarisierten Ring-Magneten gegenüberliegt, da? in einem von der Paserleitscheibe getrennten Bauelement angeordnet ist, wobei die Faserleitscheibe zumindest im Bereich dieses "Zweit-Magneten (23)" aus elektrisch leitendem Material besteht.
7. Spinneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweit-Magnet zumindest radial ortsfest angeordnet und als Elektromagnet mit einstellbarer Feldstärke ausgebildet ist.
8. Spinneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zweit-Magnet (23) in der der Rückenfläche gegenüberliegenden Fläche (2") der koaxial zur Faserleitscheibe (2) angeordneten Auflösewalze (2) befindet.
9. Spinneinheit nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (31) zwischen der Rückenfläche und dem Zweit-Magneten (23) einstellbar ist.

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