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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten in einer Schlauchbeutelmaschine mit einer Horizontalfördereinrichtung zur Übergabe vereinzelter Produkte an eine Portioniereinrichtung zur Herstellung von Portionseinheiten mit definierter Anordnung und Anzahl der Produkte und mit einer Vertikalfördereinrichtung zur Förderung der von einer Folienbahn umhüllten Portionseinheiten zu einer Vereinzelungseinrichtung zur Vereinzelung der Verpackungseinheiten, wobei die Vertikalfördereinrichtung zwei parallel zueinander angeordnete Riemenförderer aufweist, die mit einander gegenüberliegend angeordneten Förderseiten umlaufender Förderriemen einen Förderkanal zur Förderung der von der Folienbahn umhüllten Portionseinheiten definieren, wobei parallel zu den Riemenförderern eine den Förderkanal seitlich begrenzende Folienabzugseinrichtung angeordnet ist, welche Folienränder der die Portionseinheiten umhüllenden Folienbahn erfasst und die Folienbahn synchron mit den von der Vertikalfördereinrichtung geförderten Portionseinheiten fördert.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Art ermöglichen die vertikal aufeinander folgende Anordnung einer Portioniereinrichtung mit nachfolgender Vertikalfördereinrichtung, wobei im Bereich der Vertikalfördereinrichtung gleichzeitig mit der kontinuierlichen Förderung der in der Portioniereinrichtung hergestellten Portionseinheiten deren Umhüllung mit einer Folienbahn und in der Regel auch die Versiegelung von Folienrändern der Folienbahn zur Ausbildung eines die Portionseinheiten aufnehmenden Folienschlauchs erfolgt. Zur Fertigstellung von einzelne Portionseinheiten aufnehmenden Portionsverpackungen ist es dann lediglich noch notwendig, den Folienschlauch entsprechend den darin mitgeführten Portionseinheiten zu segmentieren.
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In der Regel wird es gewünscht, Verpackungseinheiten herzustellen, bei denen die Folienumhüllung möglichst eng an den die jeweilige Portionseinheit ausbildenden Produkten anliegt. Des Weiteren ist es gewünscht, die Umhüllung der Portionseinheiten und die Förderung der Portionseinheiten möglichst Produkt schonend auszuführen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten vorzuschlagen, die die Herstellung einer eng anliegenden Produktverpackung bei gleichzeitig möglichst Produkt schonender Förderung der Verpackungsprodukte ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Vertikalfördereinrichtung auf, die eine Förderkanaleinstelleinrichtung zur Einstellung zur Einstellung des Abstandes b der einander gegenüberliegend angeordneten Förderseiten der Förderriemen aufweist und eine Folienabzugseinrichtung mit einer Einstelleinrichtung zur Einstellung des Abstands a3 der Folienabzugseinrichtung gegenüber der Vertikalfördereinrichtung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht durch die Einstellung des Abstands zwischen den Förderriemen der Vertikalfördereinrichtung einerseits und der Einstellung des Abstandes der Folienabzugseinrichtung gegenüber der Vertikalfördereinrichtung andererseits eine exakte Dimensionierung des Förderkanals mit entsprechender Anpassung des Förderkanalquerschnitts an das durch den Förderkanal geförderte Produkt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Herstellung einer eng anliegenden Produktumverpackung ermöglicht wird, ohne dass durch die Förderriemen der Vertikalfördereinrichtung oder die über die Folienbahn auf die Portionseinheiten einwirkende Folienabzugseinrichtung ein zu starker Druck auf die Produkte ausgeübt wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Förderkanaleinstelleinrichtung zwei an einem Basisrahmen der Vertikalfördereinrichtung angeordnete, jeweils auf einen Riemenförderer wirkende axiale Zustelleinrichtungen aufweist, deren Zustellachsen parallel zum Basisrahmen ausgerichtet sind. Durch die Bereitstellung eines Basisrahmens zur Anordnung der axialen Zustelleinrichtungen kann einerseits sichergestellt werden, dass eine fluchtende Ausrichtung der Förderkanalmittelachse zu einer durch die Positioniereinrichtung definierten Zuführachse der Produkte zur Vertikalfördereinrichtung nicht beeinflusst wird. Zum andern kann der Basisrahmen gleichzeitig zur Anordnung der Folienabzugseinrichtung verwendet werden, so dass die mit der Förderkanaleinstelleinrichtung versehene Vertikalfördereinrichtung in Kombination mit der Folienabzugseinrichtung über die Verbindung zum Basisrahmen als eine modulare Transporteinheit ausgebildet sein kann, die mittels eines Anschlusses des Basisrahmens an einen Maschinenrahmen der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten kombinierbar ist.
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Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform die axialen Zustelleinrichtungen zur Verstellung des Abstands der Riemenförderer den Abstand zwischen Antriebsachsen der Riemenförderer ändern, wird ein besonders kompakter Aufbau der Förderkanaleinstelleinrichtung möglich.
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Wenn zur Ausbildung der Einstelleinrichtung der Folienabzugseinrichtung der Abstand von die Folienränder der Folienbahn zwischen sich aufnehmenden Abzugsrollen der Folienabzugseinrichtung gegenüber dem Basisrahmen der Vertikalfördereinrichtung veränderbar ist, sind die Einstelleinrichtungen voneinander entkoppelt, so dass jeweils eine Stellachse für jede der beiden Einstelleinrichtungen ausreichend ist, und sich die Stellachsen nicht gegenseitig beeinflussen können.
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Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Einstelleinrichtung der Folienabzugseinrichtung mit einem Stellrahmen verbundene und am Basisrahmen angeordnete, längenveränderbare Ausleger aufweist, die jeweils an ihrem freien Ende mit einer Abzugsrolle versehen sind, wobei der Abstand des Stellrahmens gegenüber dem Basisrahmen mittels einer axialen Zustelleinrichtung veränderbar ist, kann insgesamt ein besonders kompakter Aufbau einer die Vertikalfördereinrichtung und die Folienabzugseinrichtung umfassenden Transporteinheit erreicht werden, die als ein Montagemodul mit dem Maschinengestell der Verpackungsvorrichtung kombinierbar ist.
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Wenn die Abzugsollen der Folienabzugseinrichtung mit einer Sturzeinstelleinrichtung versehen sind, die die Einstellung eines Sturzwinkels von Rollenachsen der Abzugsrollen gegenüber der Horizontalen ermöglicht, wird es möglich, der von den Abzugsrollen in einem Einzugsspalt auf die Folienbahn übertragenen, in Förderrichtung wirkenden Vortriebskraft eine Querkraft quer zur Förderrichtung zu überlagern, so dass bei Einstellung eines geeigneten Sturzwinkels im Querschnitt der Folienbahn eine Zugkraft wirkt, die eine enge Anlage der Folienbahn an die Portionseinheit bewirkt und deren Größe über die Einstellung des Sturzwinkels einstellbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sturzeinstelleinrichtung einen am Basisrahmen angeordneten Stellantrieb aufweist, der über eine Stellwelle mit einer an den Abzugsrollen der Folienabzugseinrichtung angeordneten Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Rollenachse verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stellwelle als Kardanwelle ausgebildet.
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten, umfassend eine Transporteinheit mit einer Vertikalfördereinrichtung und einer Folienabzugseinrichtung;
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2 die Vertikalfördereinrichtung der Transporteinheit in Einzeldarstellung;
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3 die in 1 dargestellte Transporteinheit in isometrischer Darstellung;
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4 die in 3 dargestellte Transporteinheit in Seitenansicht;
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5 die in 3 dargestellte Transportmodul in Rückansicht;
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6a, b eine Prinzipdarstellung einer Sturzeinstelleinrichtung.
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1 zeigt eine Verpackungsvorrichtung 10, die zur Herstellung von nicht näher dargestellten Verpackungseinheiten umfassend eine in eine Folienbahn 11 eingehüllte Portionseinheit 12 dient. Die Verpackungsvorrichtung 10 umfasst in der in 1 dargestellten Ausführungsform eine Produktfördereinrichtung 13, mittels der einzelne Produkte 14 zu einer Portioniereinrichtung 15 gefördert werden, die im vorliegenden Fall einen Umlaufförderer 16 mit unabhängig voneinander in Förderrichtung 17 bewegten Portionsanschlägen 18, 19 aufweist, welche kinematisch so gesteuert werden, dass in einem Übergabebereich zwischen der Produktfördereinrichtung 13 und der Portioniereinrichtung 15 aufeinander folgend einzelne Produkte 14 auf einem vorderen Portionsanschlag 18 gestapelt werden, der während der Stapelung im Takt in Förderrichtung 17 des Umlaufförderers 16 vorbewegt wird, bis schließlich nach Erreichen einer definierten Stapelhöhe der hintere Portionsanschlag 19 gegen die gestapelte Portionseinheit 12 verfahren wird, so dass die Portionseinheit 12 definiert zwischen den Portionsanschlägen 18, 19 aufgenommen ist.
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Zur Übergabe an eine unterhalb eines Übergabebereichs 21 angeordnete Vertikalfördereinrichtung 22, die in 1 lediglich schematisch dargestellt ist, passiert die Portionseinheit 12 eine Folienbahnumlenkeinrichtung 26, die an ihrem oberen Ende eine auf einer vertikalen Hüllachse 27 angeordnete Eintrittsöffnung 28 und an ihrem unteren Ende seitlich zur Hüllachse 27 versetzt einen Folienrandführungsschlitz 29 aufweist.
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Wie 1 zeigt, dient die Folienbahnumlenkeinrichtung 26 zur Umleitung der Folienbahn 11 von einem horizontalen Förderbahnabschnitt 30 in einen vertikalen Förderbahnabschnitt 31, wobei gleichzeitig die Ausbildung einer Folienumhüllung 24 der Portionseinheit 12 mittels die Eintrittsöffnung 28 begrenzenden Formschultern 32, 33 der Folienbahnumlenkvorrichtung 26 und mittels des Folienrandführungsschlitzes 29 erfolgt.
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Wie 1 in schematischer Darstellung zeigt, ist parallel zu der Vertikalfördereinrichtung 22, die zwei die Portionseinheit 12 zusammen mit der Folienumhüllung 24 zwischen sich aufnehmende Riemenförderer 34, 35 (siehe auch 2 und 3) aufweist, welche die Portionseinheit 12 zusammen mit der die Portionseinheit 12 umhüllenden Folienumhüllung 24 zwischen sich aufnehmen, eine Folienabzugseinrichtung 36 angeordnet. Die Folienabzugseinrichtung 36 weist zwei in Förderrichtung 17 übereinander angeordnete Abzugsrollenpaare 37, 38 auf, die jeweils einen Einzugsspalt 39 (2) ausbilden, durch den ein Folienrand 40 in Förderrichtung 17 transportiert wird.
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Die Vertikalfördereinrichtung 22 bildet zusammen mit der Folienabzugseinrichtung 36 eine Transporteinheit 41, welche für eine synchrone Förderung der Folienumhüllung 24 zusammen mit den darin aufgenommenen Portionseinheiten 12 sorgt.
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2 zeigt die Transporteinheit 41 in detaillierter Darstellung mit der Vertikalfördereinrichtung 22 und der parallel zu der Vertikalfördereinrichtung 22 angeordneten Folienabzugseinrichtung 36. Zur definierten Relativanordnung der Vertikalfördereinrichtung 22 und der Folienabzugseinrichtung 36 dient ein in 2 beispielhaft als Montageplatte ausgeführter Basisrahmen 42, der auch zur Verbindung der Transporteinheit 41 mit einem hier nicht näher dargestellten Maschinengestell der Verpackungsvorrichtung 10 dient.
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Zur Erläuterung der Funktion und des Aufbaus der Vertikalfördereinrichtung 22 soll zunächst auf die 3 Bezug genommen werden, die die Vertikalfördereinrichtung 22 in Einzeldarstellung und vor dem Anschluss an den Basisrahmen 42 zeigt. Die Vertikalfördereinrichtung 22 umfasst, wie bereits Bezug nehmend auf die 1 ausgeführt, zwei parallel zueinander angeordnete Riemenförderer 34, 35, die jeweils ein Gestell 43 sowie an dem Gestell 43 angeordnete Umlenkeinrichtungen 44, 45 zur Führung von Riemenanordnungen 46 aufweisen, welche im vorliegenden Fall jeweils zwei parallel geführte Förderriemen 47, 48 umfassen, die im vorliegenden Fall als Zahnriemen ausgebildet sind. Die Förderriemen 47, 48 werden über ein am Gestell 43 gelagertes Antriebsrad 49 angetrieben, das über eine Antriebswelle 50 mit einem am Ende eines Wellengehäuses 51 angeordneten Antriebsmotors 52 verbunden ist.
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Zur beispielhaften Ausgestaltung einer Förderkanaleinstelleinrichtung, die zur Einstellung des Abstandes b von einander gegenüberliegend angeordneten Förderseiten 61, 62 der Förderriemen 34, 35 dient, sind, wie insbesondere in der 3 dargestellt, die Antriebswellen 50 bzw. die Wellengehäuse 51 der Antriebswellen 50 in Stellgehäusen 54 aufgenommen, die in einem Führungsgestell 55 auf Querführungen 56 angeordnet und daher auf einer parallel zum Basisrahmen 42 (2) verlaufenden Zustellachse 23 quer zu durch die Antriebswellen 50 definierten Antriebsachsen 53 der Riemenförderer 34, 35 verschiebbar sind. An das Führungsgestell 55 angeschlossen ist ein Stellantrieb 57, der eine in einem Wellengehäuse 58 geführte Antriebswelle 59 aufweist, die von einem am Ende des Wellengehäuses 58 angeordneten Antriebsmotors 60 angetrieben wird. Die Antriebswelle 59 wirkt über ein hier nicht näher dargestelltes, im Führungsgestell 55 angeordnetes Umlenkgetriebe auf die Stellgehäuse 54, die je nach Drehrichtung der Antriebswelle 59 synchron in entgegengesetzte Richtungen verfahren werden, so dass der Abstand a1 zwischen den Antriebsachsen 53 der Riemenförderer 34, 35 entweder vergrößert oder verkleinert wird.
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Wie 3 zeigt, wird durch den Abstand b der einander zugewandten Förderseiten 61, 62 der Riemenförderer 34, 35 die Breite b eines zwischen den Riemenförderern ausgebildeten Förderkanals 63 definiert. In dem Förderkanal 63 werden hier beispielsweise als Produktstapel ausgebildete Portionseinheiten 12 gefördert, wobei im vorliegenden Fall aus Gründen der vereinfachten Darstellung hier auf eine Darstellung der Folienumhüllung 24 verzichtet wurde. In jedem Fall wird ausgehend von der Darstellung in 3 deutlich, dass durch eine Änderung des Achsabstandes a1 der Antriebsachsen 53 der Riemenförderer 34, 35 in Folge einer entsprechenden Betätigung des Stellantriebs 57 auf einfache Art und Weise eine Anpassung der Breite b des Förderkanals 63 an die jeweiligen Abmessungen der zur Förderung im Förderkanal 63 bestimmten Produkte 14 ermöglicht wird.
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Wie in 3 dargestellt, sind Anschlussflächen 64, 65 des Führungsgestells 55 mit Verbindungsmitteln 66, 67 versehen, die zum Anschluss des Führungsgestells 55 der Vertikalfördereinrichtung 22 an den Basisrahmen 42 dienen, derart, dass – wie in 2 dargestellt – das Führungsgestell 55 mit einer Rückseite 68 des hier als Montageplatte ausgebildeten Basisrahmens 42 verbunden ist. Dabei sind die Stellgehäuse 54 mit den darin aufgenommenen Wellengehäusen 51 in Fensteröffnungen 69 des Basisrahmens 42 angeordnet.
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Wie insbesondere 2 zeigt, ist die Vertikalfördereinrichtung 22 in der Transporteinheit 41 mit der Folienabzugseinrichtung 36 kombiniert, die jeweils zwei Abzugsrollenpaare 37, 38 aufweist, die den Einzugsspalt 39 bilden, in den – wie in 1 dargestellt – der Folienrand 40 eingezogen wird, so dass synchron zur vertikalen Förderung der Portionseinheiten 12 in dem Förderkanal 63 eine Förderung der Folienumhüllung 24 in Förderrichtung 17 erfolgt. Die einzelnen Abzugsrollen 70 der Folienabzugseinrichtung 36 werden jeweils über eine Antriebswelle 71 angetrieben, wobei die zwei Antriebswellen 71 eines Abzugsrollenpaares 37, 38 von einem gemeinsamen Antriebsmotor 72 über ein Verteilergetriebe 73 angetrieben werden. Die Antriebswellen 71 befinden sich jeweils in einem Wellengehäuse 74, das durch eine Fensteröffnung 75 im Basisrahmen 42 hindurchgeführt ist und mit einem Stellrahmen 76 verbunden ist, an dem der Antriebsmotor 72 und das Verteilergetriebe 73 angeordnet ist und der gegenüber dem Basisrahmen 42 parallel verfahrbar ist.
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Hierzu ist, wie insbesondere 4 zeigt, am Stellrahmen 76 zur Ausbildung einer axialen Zustelleinrichtung ein Stellantrieb 77 mit einem Stellmotor 78 angeordnet, der ein Stellspindel 79 antreibt, welche in eine am Basisrahmen 42 angeordnete Spindelmutter 80 eingreift und in ein auf einer Vorderseite 81 des Basisrahmens 42 angeordnetes Spindelgehäuse 82 eintaucht. Wie insbesondere aus der Darstellung in 4 ersichtlich, bewirkt ein Antrieb der Stellspindel 79 in die eine Richtung eine Vergrößerung eines Abstands a2 zwischen dem Stellrahmen 76 und dem Basisrahmen 42 und eine Drehung der Stellspindel 79 in die entgegengesetzte Richtung eine Verkleinerung des Abstandes a- zwischen dem Stellrahmen 76 und dem Basisrahmen 42. Beispielsweise erfolgt bei einer Reduzierung des Abstandes a2, also wenn der Stellrahmen 76 auf den Basisrahmen 42 zu bewegt wird, eine entsprechende Änderung eines Abstandes a3 zwischen den Abzugsrollen 70 der Folienabzugseinrichtung 36 und einer Förderkanalmittelachse 83 des Förderkanals 63.
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Um eine entsprechende Verschiebung der Abzugsrollen 70 gegenüber dem Basisrahmen 42 zu ermöglichen, sind die Wellengehäuse 74 der Folienabzugseinrichtung 36 teleskopartig aufgebaut mit einem gegenüber dem Basisrahmen 42 feststehenden Gehäuseaußenteil 84 und einem gegenüber dem Gehäuseaußenteil axial verschiebbaren, mit einem Rollengehäuse 86 verbundenen Gehäuseinnenteil 85 versehen. Wie insbesondere aus 2 und 4 ersichtlich, sind die Abzugsrollen 70 jeweils mit einer Sturzeinstelleinrichtung 87 versehen, die eine Verstellung einer Rollenachse 88 gegenüber der Horizontalen 89 um einen Sturzwinkel α (6a) ermöglicht.
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Zur Erläuterung des Prinzips und des damit verbunden Effekts wird auf die 6a und 6b verwiesen, in denen schematisch ein Abzugsrollenpaar 37, 38 mit dem durch das Abzugsrollenpaar 37, 38 definierten Einzugsspalt 39 dargestellt ist. Wie insbesondere 6b zeigt, rotieren die Abzugsrollen 70 gegenläufig und ziehen dabei den Folienrand 40 in den Einzugsspalt 39 ein. Bei einer Neigung der Rollenachsen 88 der Abzugsrollen 70, wie in 6a dargestellt, wird ein Sturzwinkel α ausgebildet, der zur Folge hat, dass die von den Abzugsrollen 70 auf den Folienrand 40 übertragene Abzugskraft Z sich unter dem Sturzwinkel α in die in 6a dargestellte Richtung verlagert, mit der Folge, dass neben einer vertikalen Kraftkomponente Zv eine horizontale Kraftkomponente ZH entsteht, die eine entsprechende Querkraft oder Zugkraft ZH in der Folienumhüllung 24 bewirkt, mit der Folge, dass die Folienumhüllung 24 dichter an einer von der Folienumhüllung 24 umhüllten Portionseinheit 12 anliegt.
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Die 2 und 4 zeigen die Sturzeinstelleinrichtung 87 mit einem Stellgetriebe 92, das jeweils über eine Kardanwelle 90 von einem Stellmotor 91 angetrieben wird, der auf der Rückseite 68 des Basisrahmens 42 im Bereich einer Wellendurchführung 93 angeordnet ist. Die Ausbildung der Antriebswelle zwischen dem Stellmotor 91 und dem Stellgetriebe 92 der Sturz-Einstelleinrichtung 87 als Kardanwelle 90 ermöglicht es, dass an der Abzugsrolle 70 angeordnete Stellgetriebe 92 zusammen mit der Abzugsrolle 70 gegenüber dem Basisrahmen 42 zu verschieben, wobei diese Verschiebung eine entsprechende Änderung der Gelenkwinkel der Kardanwelle 90 zur Folge hat.
