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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für eine Ringspinnmaschine, insbesondere eine Klemmvorrichtungsanordnung von axial verschieblichen Klemmelementen zum Einklemmen eines Garns. Die Erfindung betrifft auch ein Garnklemmverfahren zum Einklemmen des Garns mittels der Klemmvorrichtung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Konventionelle Ringspinnmaschinen weisen eine Vielzahl an Spindeln (ungefähr 1.200 oder sogar mehr) auf, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten rotieren und das von der Ringspinnmaschine hergestellte Garn auf einer Spule aufspulen, die an der Spindel aufgesetzt ist. Wenn das Aufspulen auf der Spule abgeschlossen ist, müssen die Spulen durch leere Spulen ersetzt werden, um die Produktion fortzusetzen. Dieser Vorgang des Spulenwechsels wird als Abziehen (engl.: doffing) bezeichnet und automatisch durch einen Mechanismus ausgeführt, der als Abzieher (engl.: doffer) bezeichnet wird.
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Während des Abziehvorgangs, wenn die volle Spule durch eine leere Spule ersetzt werden muss, kurz bevor die Spindelrotation endet, wird das zu der Spule geförderte Garn an der Spindel mittels einer Klemmvorrichtung eingeklemmt. Wenn die Spule entfernt wird, reißt das Garn zwischen der Spule und der Klemmvorrichtung. Das in der Klemmvorrichtung eingeklemmte Garn erlaubt das Aufspulen von anfänglichen Wicklungen auf der leeren Spule, wenn sich die Spindel wieder zu drehen beginnt.
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Ein Nachteil der konventionellen oder einer anderen Klemmvorrichtung besteht darin, dass das Garn manchmal nicht geklemmt wird oder dass Garnschlupf auftritt und dann wird das Aufspulen des Garns auf der neuen Spule nicht automatisch gestartet, was zu einem Verlust an Herstellungsmenge und Zeit führt, bis der Betreiber das Garn wieder manuell mit der Spindel verbindet.
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Wenn bei den konventionellen oder anderen Klemmvorrichtungen der Garnschlupf beim Anlauf mit neuen Spulen auftritt, kann die Spindel garnfrei laufen, bis der Betreiber erscheint und das Garn manuell wieder anbindet. Der Ausschuss an produziertem Garn an dieser Spindel und der Ausschuss an dort zugeführten Baumwoll-Roving werden während dieser Dauer durch Saugsysteme in einen Abfallbehälter befördert. Also resultiert hieraus eine größere Menge an Abfall während der Garnproduktion.
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Da das von der Ringspinnmaschine hergestellte Garn sehr dünn ist, ist ein einwandfreier Kontakt der klemmenden Oberflächen notwendig. Im Allgemeinen umfassen die Klemmvorrichtungen stationäre oder festgelegte Teile sowie bewegliche Teile und die Toleranzen der Fertigungsprozesse erschweren das Erreichen eines geeigneten Kontakts der klemmenden Oberflächen.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Klemmvorrichtung in einer solchen Art aufzuzeigen, dass ein einwandfreier und im Wesentlichen kontinuierlicher Betrieb der Klemmvorrichtung sichergestellt wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Klemmvorrichtung aufzuzeigen, die axial verschiebliche Klemmelemente umfasst, um die Zuverlässigkeit der Garnklemmung zu verbessern.
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Es ist nochmals eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung aufzuzeigen, die Kugeln umfasst, welche auf radialen Führungsbahnen an den axial verschieblichen Klemmelementen angeordnet sind.
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Es ist nochmals eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Klemmvorrichtung in einer solchen Art aufzuzeigen, dass ein einwandfreier und im Wesentlichen kontinuierlicher Betrieb der Klemmvorrichtung sichergestellt wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Reinigen der Klemmvorrichtung zu vereinfachen, das im Fall einer Garnanhäufung stattfindet.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung aufzuzeigen, die kosteneffizient und leicht zu montieren ist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung aufzuzeigen, die das Garn einwandfrei klemmt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Garnklemmverfahren aufzuzeigen, das die Klemmvorrichtung verwendet.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung aufzuzeigen, die bei hohen Geschwindigkeiten öffnet, um das Garn aufzunehmen, und bei niedrigen Geschwindigkeiten schließt, um das Garn zu klemmen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für eine Ringspinnmaschine, um die Zuverlässigkeit der Garnklemmung während des Spulenwechsel-Zyklus zu verbessern. Die Klemmvorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie in Gegenrichtung zueinander bewegliche Klemmelemente aufweist, die mittels Federn derart abgestützt sind, dass beide Klemmelemente die Möglichkeit haben, sich aneinander auszurichten und sich gegeneinander zu verschieben. Das besagte Klemmelement umfasst Kugeln, die derart auf Führungsbahnen angeordnet sind, dass eine Zentrifugalkraft auf die Kugeln eine von den Federn verursachte Kraft übersteigt, wenn die Spindel die Öffnungsgeschwindigkeit erreicht, was die Kugeln in Radialrichtung nach außen wandern lässt, sodass sich die Klemmelemente voneinander trennen. Wenn die Spindelgeschwindigkeit unter die Schließgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung abfällt, werden die Kugeln aufgrund der Spannkraft radial nach innen bewegt. Aufgrund der Selbstausrichtung der Klemmelemente durch Spannfedern und der Zentrifugalkraft der Kugeln wird die Zuverlässigkeit der Klemmung verbessert.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für den Spulenwechsel an einer Ringspinnmaschine, wobei die Klemmvorrichtung ein Innenteil (1) umfasst, sowie ein Schneidmittel (3), das an einer Oberseite des Innenteils (1) festgelegt ist, ein axial auf dem Innenteil (8) verschiebliches oberes Klemmelement (8), wobei das obere Klemmelement (8) zu einem unteren Klemmelement (6) hin durch eine erste Feder gedrängt wird, und wobei die erste Feder (5) zwischen dem Schneidmittel (3) und dem oberen Klemmelement (8) angeordnet ist, und wobei die Klemmvorrichtung weiterhin ein auf dem Innenteil axial verschiebliches unteres Klemmelement (6) umfasst, das durch eine zweite Feder (7) zu dem oberen Klemmelement (8) hin gedrängt wird, wobei die zweite Feder (7) zwischen dem unteren Klemmelement (8) und einem Federteller (4) (Federhülse) angeordnet ist, und wobei Kugeln auf radialen Führungsbahnen an den Klemmelementen (6, 8) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (6, 8) in Gegenrichtung zueinander beweglich sind, wobei zumindest eine Spannfeder (5, 7) und zumindest eine die Spannkraft aufhebende Kugel (9) einander entgegenwirken, und wobei die die Spannkraft aufhebende Kugel unter einer Zentrifugalkraft beweglich ist, wenn die Spindel rotiert.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Garnklemmverfahren zum Klemmen eines Garns an einer Ringspinnmaschine mit einer Klemmvorrichtung, die axial in Gegenrichtung zueinander bewegliche Klemmelemente (6, 8) aufweist, sowie Spannfedern (5, 7) zum Schließen der Klemmelemente mittels Spannkräften, wobei die Klemmvorrichtung die Spannkraft aufhebende Kugeln (9) aufweist, die auf radialen Führungsbahnen angeordnet sind, um eine Entlastungskraft zu erzeugen, die in Gegenrichtung zu der Spannkraft wirkt, und wobei die die Spannkraft aufhebenden Kugeln in radialen Führungsbahnen der Klemmvorrichtung unter einer Zentrifugalkraft bewegt werden, wenn die Spindel rotiert, und wobei die Klemmelemente mittels der Entlastungskraft geöffnet werden können.
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Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klemmvorrichtung für einen Spulenwechsel an einer Ringspinnmaschine offenbart. Die Klemmvorrichtung kann ein Innenteil (1) aufweisen. Das Innenteil (1) kann weiterhin ein Schneidmittel (3) aufweisen, das an dem Innenteil (1) befestigt ist. Die Klemmvorrichtung kann weiterhin mindestens zwei Klemmelemente (6, 8) umfassen. Die mindestens zwei Klemmelemente (6, 8) können axial in Gegenrichtung zueinander verschieblich an dem Innenteil (1) angeordnet sein. Weiterhin können mindestens zwei Spannfedern (5, 7) an dem Schneidmittel (3) und einem Federteller (4) angeordnet und dazu ausgebildet sein, die mindestens zwei Klemmelemente mittels Spannkräften aufeinander zu zu drängen. Die Klemmanordnung kann weiterhin eine Mehrzahl von Kugeln (9) umfassen, die auf radialen Führungsbahnen angeordnet sind, welche an den mindestens zwei Klemmelementen (6, 8) eingebettet sind. Der Erfindungsaspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine die Spannkraft aufhebende Kugel aus der Mehrzahl von Kugeln (9) in Gegenrichtung zu der Wirkrichtung der Spannkraft der mindestens einen Spannfeder (5, 7) wirkt, wobei die die Spannkraft aufhebenden Kugeln unter einer Zentrifugalkraft bewegt werden, um einen Klemmspalt (11) zu bilden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die detaillierte Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
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1: zeigt eine Schnittansicht einer Anordnung der Klemmvorrichtung (A) in einem Zustand, wenn sich ein Klemmspalt (11) in der geöffneten Stellung befindet.
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2: zeigt die Schnittansicht der Anordnung der Klemmvorrichtung (A) in einem Zustand, wenn sich ein Klemmspalt (11) in der geschlossenen Stellung befindet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung der Klemmvorrichtung (A), und zwar in einem Zustand, wenn der Klemmspalt (11) in einer geöffneten Stellung ist.
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Die Klemmvorrichtung hat ein Innenteil (1), an dem oben ein Schneidmittel (3) befestigt ist. Das obere Klemmelement (8) kann in Axialrichtung auf dem Innenteil (1) gleiten und wird durch die erste Feder (5), die zwischen dem Schneidmittel und dem oberen Klemmelement (8) angeordnet ist, zu dem unteren Klemmelement (6) hin gedrängt. Das untere Klemmelement (6) kann ebenfalls in Axialrichtung auf dem Innenteil (1) gleiten und es wird durch die zweite Feder (7), die zwischen dem unteren Klemmelement (6) und der Federplatte (4) angeordnet ist, zu dem oberen Klemmelement (8) hin gedrängt.
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Beide Klemmelemente (6, 8) weisen jeweils radiale Führungsbahnen für die Kugeln (9) auf. Die Anordnung der Führungsbahn ist derart, dass die Kugeln (9) aufgrund von Zentrifugalkräften zu einer Bewegung in den Führungsbahnen in Radialrichtung nach außen hin gedrängt werden, wenn sich die Spindelgeschwindigkeit erhöht. D.h., wenn die Spindelgeschwindigkeit sich der Öffnungsgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung annähert, überschreiten die Zentrifugalkräfte auf die Kugeln jeweils von den Federn (5, 7) hervorgerufene Kräfte, was die Kugeln (9) zu einer Bewegung in Radialrichtung nach außen veranlasst, so dass ein Klemmspalt (11) gebildet wird. Durch die Geometrie der Führungsbahnen werden also die Klemmelemente (6, 8) unter Bildung des Klemmspalts (11) voneinander separiert, wenn die Kugeln (9) nach außen gleiten. Der derart erzeugte Klemmspalt (11) ist in einer geeigneten Position, um das zur Spule geförderte Garn zu klemmen.
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2 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung der Klemmvorrichtung (A), und zwar in einem Zustand, wenn der Klemmspalt in der geschlossenen Stellung ist.
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Die Klemmvorrichtung hat ein Innenteil (1), an dem oben das Schneidmittel (3) befestigt ist. Das untere Klemmelement (8) kann in Axialrichtung auf dem Innenteil (1) gleiten und wird durch die erste Feder (5), die zwischen dem Schneidmittel (3) und dem oberen Klemmelement (8) angeordnet ist, zu dem unteren Klemmelement (6) hin gedrängt. Das untere Klemmelement (6) kann ebenfalls in Axialrichtung auf dem Innenteil (1) gleiten und wird durch die zweite Feder (7), die zwischen dem unteren Klemmelement (6) und dem Federteller (4) angeordnet ist, zu dem oberen Klemmelement hin gedrängt.
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Beide Klemmelemente (6, 8) bilden jeweils radiale Führungsbahnen für die Kugeln (9). Die Anordnung der Führungsbahnen ist derart gewählt, dass die Kugeln auf den Führungsbahnen aufgrund der Spannkraft der Federn (5, 7) zu einer Radialbewegung nach innen veranlasst werden, wenn die Spindelgeschwindigkeit unter ein bestimmtes Niveau abfällt. Wenn die Spindelgeschwindigkeit unter die Schließgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung abfällt, verringern sich die Zentrifugalkräfte und in Folge der Geometrie der Führungsbahnen werden die Kugeln in Folge der Federkräfte in Radialrichtung nach innen bewegt. D.h., wenn die durch die Federn (5, 7) ausgewirkte Kraft die Zentrifugalkraft auf die Kugeln überschreitet, lässt dies eine Kugel in Radialrichtung nach innen wandern, und zwar derart, dass der Klemmspalt (11) geschlossen wird, wenn die Kugeln nach innen gleiten. Der derart geschlossene Klemmspalt (11) ermöglicht es der Klemmvorrichtung (A), das der Spule zugeführte Garn zu klemmend. Wenn das Aufspulen auf die Spule abgeschlossen ist und kurz bevor die Spindel anhält, wird also das Garn während eines Spulenwechsel-Zyklus von der Maschine in den Klemmspalt (11) zwischen die Klemmelemente (6, 8) gefördert.
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Die Klemmelemente (6, 8) sind derart angeordnet, dass sie in Gegenrichtung zueinander beweglich sind, wobei zumindest eine Spannfeder (5, 7) und zumindest eine die Spannkraft aufhebende Kugel (9) in Gegenrichtung zueinander wirken, wobei die die Spannkraft aufhebende Kugel unter Zentrifugalkraft bewegbar ist, wenn die Spindel rotiert.
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Ein Garnklemmverfahren zum Klemmen eines Garns in einer Ringspinnmaschine umfasst in Gegenrichtung zueinander axial bewegliche Klemmelemente (6, 8), Spannfedern (5, 7) zum Schließen der Klemmelemente mittels einer Spannkraft, die Spannkraft aufhebende Kugeln, die auf radialen Führungsbahnen angeordnet sind, um eine Entlastungskraft zu erzeugen, die in Gegenrichtung zu der Wirkrichtung der Federkräfte orientiert ist, wobei die die Spannkraft aufhebenden Kugeln in den radialen Führungsbahnen der Klemmvorrichtung unter Zentrifugalkraft bewegt werden, wenn die Spindel rotiert, und wobei die Klemmelemente mittels der Entlastungskraft geöffnet werden können.
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Die vorliegende Erfindung arbeitet auf dem Prinzip, dass die Kugeln (9) in Folge der Zentrifugalkräfte auf die Kugeln zu einer Bewegung in den Führungsbahnen in Radialrichtung nach außen veranlasst werden, wenn die Spindelgeschwindigkeit über ein bestimmtes Niveau ansteigt. Wenn sich die Spindelgeschwindigkeit der Öffnungsgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung annähert, überschreitet die Zentrifugalkraft auf die Kugeln die von den Federn (5, 7) hervorgerufene Kraft, was die Kugeln (9) in Radialrichtung nach außen wandern lässt. In Folge der Geometrie der Führungsbahnen werden die Klemmelemente (6, 8) voneinander separiert, wenn die Kugeln (9) nach außen wandern. Wenn die Spindelgeschwindigkeit unter die Schließgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung abfällt, werden die Kugeln (9) in Folge der Spannkräfte (5, 7) in Radialrichtung nach innen bewegt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird weiterhin während eines Spulenwechsel-Zyklus das Garn von der Maschine in den Klemmspalt (11) zwischen die Klemmelemente (6, 8) gefördert, wenn das Aufspulen auf die Spule abgeschlossen ist und ein Zeitpunkt kurz vor dem Anhalten der Spindel erreicht ist. Wenn die Spindel anhält, wird die volle Spule durch eine leere Spule ersetzt; während des Austauschs der Spulen wird das Garn in einem Bereich zwischen der Spule und der Klemmvorrichtung (A) abgerissen. Und nachdem die leeren Spulen befestigt sind, startet die Spindelrotation wieder und das in der Klemmvorrichtung (A) eingeklemmte Garn ermöglicht ein erfolgreiches Aufspulen von anfänglichen Wicklungen auf der leeren Spule. Wenn die Geschwindigkeit der Spindel ansteigt, werden die Klemmelemente (6, 8) voneinander separiert und das eingeklemmte Garn wird freigegeben, welches sich in Folge der Zentrifugalkraft aus der Klemmvorrichtung (A) herausbewegt.
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Der Federteller (4) (Federhülse) ist durch eine schraubenförmige Druckfeder (10) abgestützt, die an einem Basisring (2) gelagert ist. Die Druckfeder (10) ermöglicht eine noch weiter gehende manuelle Abwärtsbewegung des unteren Klemmelements (6) zum Reinigen, was erforderlich ist, wenn eine Garnanhäufung vorliegt.
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Bei einer konventionellen Ringspinnmaschine wird Garn in der Vorrichtung angehäuft und das angehäufte Garn behindert die freie oder vollständige Verlagerung der Klemmmittel und reduziert infolge dieses Effekts die Klemmkraft. Also erhöht sich die Garnschlupf-Neigung infolge unzureichender Klemmung mit einem Anstieg der Garnanhäufung in der Vorrichtung. Dies führt zu der Notwendigkeit, die Anhäufung von Garnresten regelmäßig zu beseitigen, was viel Zeit in Anspruch nimmt.
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Demzufolge ist eine durch die vorliegende Erfindung adressierte Aufgabe, die Zuverlässigkeit des Betriebs zu erhöhen und die für das Reinigen der Klemmvorrichtung notwendige Zeit einzusparen. Es ist demzufolge notwendig, ein Verfahren zur Bildung einer Klemmvorrichtung (A) derart zu entwickeln, dass keine Garnanhäufung auftritt, was durch die vorliegende Erfindung offenbart wird.
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Da sich die Klemmvorrichtung (A) gemäß der vorliegenden Erfindung dreht, wird das Garn durch Zentrifugalkräfte herausgetrieben. Bei der Verwendung flacher Ringkontakt-Klemmelemente ist der Widerstand gegen die Garnbewegung minimal. Allerdings ist es schwierig, ausreichende Klemmkräfte im gesamten Ringkontakt der Klemmelemente zu erreichen, wenn man die Anforderungen an Herstellungstoleranzen sowie die notwendigen Toleranzen für bewegliche Teile bedenkt. Um dieses Problem zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Bildung einer Klemmvorrichtung (A) aufzuzeigen, bei dem beide Klemmelemente (6, 8) durch Federn (5, 7) derart gelagert sind, dass sich die Klemmelemente (6, 8) so zueinander ausrichten, dass diese einen vollständigen Kontakt untereinander sicherstellen können.
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Die Federelemente (5, 7) sind weiterhin derart angeordnet, dass eine gleichmäßige Verteilung der Spannkraft an unterschiedlichen Punkten der Klemmelemente (6, 8) aufgebracht wird.
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Weiterhin umfasst die Klemmvorrichtung auch eine schraubenförmige Druckfeder (10), die auf einem Basisring (2) der Klemmvorrichtung (A) gelagert ist.
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Die technischen und wirtschaftlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen in einer Erhöhung der Produktionseffizienz in Spinnereien durch eine Verminderung des Produktionsausschusses, wie beispielsweise eine Verschwendung von Garn. Dies kann durch die Ausbildung der Klemmvorrichtung (A) erreicht werden, wie sie in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird.
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Eine Ringspinnmaschine weist weiterhin eine große Anzahl von Spindeln auf, beispielsweise 1.200 oder mehr. Die Maschine muss zur Entfernung des Restgarns angehalten werden und kann erst wieder gestartet werden, wenn die Reinigung aller Vorrichtungen abgeschlossen ist, was viel Zeit in Anspruch nimmt. Hierdurch wird die Produktionszeit der Maschine nochmals verringert. Eine Einsparung dieser Zeit wird eine Erhöhung der Produktionseffizienz der Maschine unterstützen. Dies kann durch die Anordnung der Klemmvorrichtung (A) erreicht werden, wie sie in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen ist.
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Wenngleich die Erfindung im Kontext bestimmter Aspekte und Ausführungsformen offenbart ist, wird der Fachmann verstehen, dass die vorliegende Erfindung sich über die spezifischen Ausführungsformen hinausgehend auf andere Ausführungsformen und/oder Anwendungen der Erfindungen sowie offensichtliche Implementierungen und deren Äquivalente erstreckt. Es ist also beabsichtigt, dass der Gegenstand der vorliegend offenbarten Erfindung nicht durch die oben offenbarten Aspekte und Ausführungsformen beschränkt sein sollte. BEZUGSZEICHENLISTE
| A | Klemmvorrichtung | Clamping device |
| 1 | Innenteil | Inner piece |
| 2 | Basisring | Base ring |
| 3 | Schneidmittel | Cutter |
| 4 | Federteller /Federhülse | Spring cup |
| 5 | Erste Feder /Spannfeder | First spring / loading spring |
| 6 | Unteres Klemmelement | Lower clamping element |
| 7 | Zweite Feder /Spannfeder | Second spring / loading spring |
| 8 | Oberes Klemmelement | Upper clamping element |
| 9 | Kugeln / Klumpen | Balls |
| 10 | (schraubenförmige) Druckfeder | (Helical) compression spring |
| 11 | Klemmspalt | Clamping gap |
