DE2400107A1

DE2400107A1 - Ballenpresse zum verdichten von halmartigem gut

Info

Publication number: DE2400107A1
Application number: DE2400107A
Authority: DE
Inventors: Joseph Molitorisz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1974-01-03
Publication date: 1974-09-26
Also published as: FR2215311B1; GB1466305A; IT1004804B; US3899964A; FR2215311A1; CA1011593A; DE2400107C2

Description

Joseph Molitorisz, 2 Hamburg 72, Saselheider Straße 67

Ballenpresse zum Verdichten von halmartigem Gut

Die Erfindung betrifft Landmaschinen und insbesondere eine Ballen- oder Sammelpresse zum Verdichten oder Pressen von halmartigem Gut wie z.B. Heu, Stroh, Grüngut oder dgl. zu Preßgut in der Form in sich geschlossener zylindrischer Ballen. Die Ballenpresse ist außerdem zum Verdichten anderer Materialien wie z.B. blattförmigem Material, Papier usw, sowie für industrielle Anwendung geeignet. Die Verdichtung erfolgt in der Weise, daß das zugeführte Beschickungsgut durch in einem Preßkanal auf dieses ausgeübte radiale, axiale und tangentiale Druckkräfte konti-

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nuierlich zu einem Strang verdichtet wird, wobei der Preßkanal durch mehrere» den Umfang des Kanals bildende, in gegenseitigen Abständen angeordnete Verdichtungswalzen gebildet ist. Diese Art der Verdichtung wird auch als "Walsverdichtungⁿ bezeichnet.

Waleverdichtung von lockerem, faser- oder halmartigem Gut su einem hochverdichteten syliudrisohen Ballen ist bereits seit Beginn dieses Jahrhunderts bekannt, und in den Vereinigten Staaten wurden auf dieses Verfahren mehrere Patentschriften erteilt. T.A. Killman wurde 1910 das US-Patent 963 775 für seine Ballenpresse erteilt. Eic weiteres Patent, nämlich das US-Patent 983 086 wurde 1911 E.U.G. Reagan für seine Walzenpresse erteilt.

Sas gleiche, grundsätzliche Verfahren wurde zu Ende der 50-iger Jahre bei den an der Michigan State University ausgeführten Versuchen der Überführung eines lockeren, halmartigen Guts in einen hochverdichteten, schneidbaren, zylindrischen Strang angewandt. Auf die von MoGolly und Molitorieη entwickelte Erntepresso (Crop Pelleter) wurde das US-Patent 3 516 694 erteilt.

Walzenverdichter und Pressen mit zylindrischen, eich konisch verjüngenden und hyperbolischen Preßkanälen mit geneigt angeordneten Walzen, Preßkanälen mit großen, konischen Verjüngungswinkeln oder innerhalb des Preßkanals befindlichen, zur Axialverlagerung des ausgebildeten

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Strangs dienenden mechanischen Vorrichtungen wurden entwickelt·

In der im Jahre 1882 erteilten US-Patentschrift 260 246 ist bereits die Verwendung, geneigt angeordneter Waisen von hyperbolischer Formgebung zum Aufbringen von .Axialkräften auf den sich innerhalb des Preßkanals drehenden Strang beschrieben: "Das Erfindungsprinzip besteht in der nachstehend beschriebenen Anordnung, nämlich einem gemeinsamen Satz aus zwei oder mehreren Walzen, deren Achsen Winkel zueinander und zur Achse des zu walsenden Gegenstandes einschließen, so daß dem Gegenstand nicht nur eine drehbewegung^ sondern während seiner Drehung zwischen den Walzen auch eine fortschreitende Bewegung erteilt wird... Beim Drehen der Walzen erfährt daher der Gegenstand eine spiralförmige oder kombinierte Dreh- und Längsbewegung, wodurch er eine einwandfrei zylindrische Formgebung erhält, die durch diese Maschine erzielt werden soll, wobei er gleichzeitig zwischen den Walzen hindurch fortbewegt wird."

Weiterhin wurden auch bereits Walzensysteme mit selbsttätiger Einstellung des KippwinkeIs der Walzen entwickelt. In einer Patentanmeldung von HcCοlly und Molitorisz ist die Verwendung eines verstellbaren Kippwinkels für das Walzensystem beschrieben. Diese Anmeldung wurde im Juli 1960 eingereicht. In der üS-Patentechrift 5 269 098 von H.W. Bushmeyer u.a. ist die Verwendung selbsttätig arbeitender Kippwinkel-Steuersysteme beschrieben, bei denen

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eins Testvorrichtung in Verbindung mit einor Stellvorrichtung zur Einstellung des Kippwinkele dient. In einer weiteren US-Patentanmeläung desselben Anmelders, US Serial No. 242 641 ist eine selbsttätige Kippwinkelflteuerung beschrieben, die Jedoch, nur für ein Planetengetriebe verwendbar ist, das sich, am antrieboseitigen Ende der Verdichtungewalzen befindet.

YTeiterhin sind auch, bereits Vorrichtungen zur Ausbildung axialer Widerstandskräfte zwecks Erzielung einer gewünschten Strangdichte, d.h. eines vorbestimmten Raumgewichts vorgeschlagen worden.

Entsprechend der Erfindung von !D.A. Killman wird zur Dichteneinstellung des Strangs eine zylindrische Kammer verwendet. Bei der in der US-Patentschrift 3 691 941 beschriebenen Erfindung von Molitorisz ist ein Dichtenstellerventil vorgesehen, das gestattet, auf den ausgebildeten Strang eine veränderlich einstellbare axiale Widerstandskraft auszuüben.

Weiterhin wurden auch bereits Walzenverdichtungssysteme entwickelt, die aus getrennten Aufnehme- und Verarbeitungswalzen bestehen, und das US-Patent 3 323 445 wurde R.W. Bushmeyer auf dieses System erteilt.

Bei der in der US-Patentschrift 3 691 941 beschriebenen Erfindung von Molitorisz handelt es sich um ein System mit einem einzigen Preßkanal, in dem sowohl das Aufnehmen

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ale auch das Verarbeiten erfolgt*

Weiterhin wurden auch bereits Schneid- und Zumeßvorrichtungen zum Zerschneiden des kontinuierlichen Strangs au Ballen , gewünschter, vorbestimmter länge entwickelt. Diesen Vorrichtungen haftet jedoch der Fachteil an, daß die Strangoberfläche stark in Mitleidenschaft gezogen wird«

Bei der Verwendung bekannter Walzverdichtungssysteiae treten in der Praxis sehr viele Schwierigkeiten auf, weil der Preßkanal nur in begrenztem Maße in der Lage ist» sich auf plötzlich auftretende Änderungen der Beschickungßgutraexige, welche zu einem dichten Strang verarbeitet werden soll, einzustellen. Es kommt daher zu Verstopfungen im Preßkanal, häufigen Betriebsunterbrechungen und aufgrund der Überlastung des Eraftantriebs zu mechanischen Störungen, ja nicht sogar selten zu einem Bruch mechanischer Teile* Diese Nachteile schränken daher die Anwendbarkeit des bekannten Verfahrens stark ein.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine neuartige Ballenpresse zum Verdichten von halmartigem Gut zu schaffen, welche im Gegensatz su bekannten Masehi&en dieser Art eine ausreichend hoho Durchsatsieistung gestattet, unempfindlich gegenüber großen Durchsatzschwaakimgeng sowie einfach und robust ausgelegt und zur Verwendung in stationärer oder fahrbarer Ausführung geeignet ist* In lanämaschinenausführung zum Verdichten von. Heu soll öle Ballenpresse eine Durchsatzleistung von nieht weniger als 8 Sonnen pro Stunde aufweisen.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ballenxjreose zum Verdichten von haliaar tigern Gut zu einem stark verdichteten zylindrischen Strang in einem aus zwei Abschnitten bestehenden Preßkanal ist erfindungBgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte des Preßkanals jeweils durch mehrere, peripher zu dem Kanal und schräg zur Kanallangörichtung in gegenseitigen Abständen angeordnete, angetriebene Verdichtungswalzengruppen begrenzt sind, jede Verdichtungewalzengruppa aus einer primären und einer sekundären Verdichtungswalze, die auf einer gemeinsamen Welle befestigt und durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind, besteht, in dem Zwischenraum eine zum Zerteilen des im ersten Kanaiabschnitt ausgebildeten zylindrischen Strangs in Ballen bestimmter Länge dienende Schneidvorrichtung angeordnet ist, wobei der zweite Kanalabschnitt in der Weise ausgebildet ist, daß abgeschnittene Ballen vor ihrem Austritt an der Abgabeseite des zweiten Eanalabechnitts eine zusätzliche Y/alsverdichtung erfahren und dabei mehrmals um ihre Achse gedreht werden, und daß der erste Abschnitt des Preßkanals zwischen zwei einander benachbarten Verdichtungswalzen eine seitliche Beschickungsöffnung aufweist und beide Abschnitte des Preßkanals koaxial zueinander ausgerichtet sind.

Ein erstes, neuartiges Merkmal der erfindungegemäßen Ballenpresse besteht Ln dem Hauptgetriebe, welches von einem Kraftantrieb angetrieben wird und den Antrieb auf die Verdichtungs-

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walzen überträgt. Der Antrieb ist dabei bo ausgelegt, daß sieb, wenigstens eine der angetriebenen Walzen in bezug auf den.allseitig von Walzen umgebenen. Preßkanal Über die ganze Länge desselben in Raäialricbtung verlagern kann, so daß der Durchmesser des in Ausbildung befindlichen Strangs größer gemacht wird, wenn die Beechickungsgeschwindigkeit mit halmartigem Gut für einen vorgegebenen Strangdurchmesser größer ist als die Abgabegeschwindigkeit des ausgebildeten Stranga. Bei bekannten Ballenpresoen Bind die. Verdichtungswalzen dagegen nur am abgabeseitigen Ende des Preßkanals gelagert, so daß die erforderliche Anpassungsfähigkeit nicht über die ganse länge des Walzensysteme gegeben ist.

Vermittels eines neuartigen Hauptantriebes, der aus innerhalb des Hauptgetriebes im Gehäuse desselben angeordneten, miteinander kämmenden Zahnrädern und einem Kettenantrieb für die Verdichtungßwalzen besteht, erfolgt eine kontinuierliche, d.h. ununterbrochene Kraftübertragung auch dann, wenn eine radial gerichtete Verlagerung der Walzen auftritt und der Strangdurchmesser zunimmt· Vermittels einer Zugfeder werden dabei von den verlagerten, durch Kettenantrieb angetriebenen Walzen die erforderlichen radialen Druckkräfte auf den Strang ausgeübt. Die Größe dieser Beaufschlagungekraft iet dabei veränderlich einstellbar.

Das Hauptgetriebe ist seinerseits vermittels Lagerzapfen schwenkbar gelagert und gestattet somit eine Schwenkbewe-

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gung "begrenzter Größe des gesaraten Kraftantriehes, wobei die Verdichtungswalzen in bezug auf den Strang verkippt werden, um die Abgabe des verdichteten Materials in Axial» riclitung zu ermöglichen. Die Schwenkbewegung begrenzter Größe der Kraftübertragung erfolgt entweder selbsttätig aufgrund des aufgebrachten Antriebsdrehmoments, oder kann vermittels einer Stellvorrichtung ausgelöst werden.

Die grundlegenden Unterschiede zwischen den selbsttätig arbeitenden Kippwinkel-Stellvori'ichtungGn bei bekannten Ballenpressen und der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ballenpresse lassen sich daraus ersehen, daß bei bekannten Maschinen entweder äußere Tastelemente, welche auf eine Stellvorrichtung wirken, die eine Verschwenkung begrenzter Größe der Walzenträgerplatte hervorruft, oder wie in der weiteren US-Patentanmeldung des Anmelders, US Serial Ifo. 243 641 ein in sich geschlossenes Planetengetriebe verwendet wird, das keine radiale Verlagerung der Verdichtungewalzen an deren antriebsseitigem Ende zum Zwecke der Steigerung des Strangdurchmessers gestattet.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ballenpresse weist die Hauptantriebswelle des Hauptantriebes einen größeren Abstand als die Achse der Verdichtungswalzen von der Drehachse des Antriebs auf. Damit ist zum Verschwenken des Antriebs um einen Schwenkwinkel begrenzter Größe ein größeres Drehmoment erforderlich als wenn das Antriebsdrehmoment auf das Sonnenrad eines PlanetengetriebeB einwirkt.

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Um den Hauptantrieb bei niedrigen Antriobodrelnioment in seine ursprüngliche lage zurückzubringen, wird ein Gegendrehmoment vermittels einer Zugfeder ausgeübt. Solange wie die Größe des Antriebsdrehmoinentö kleiner ist als das durch die Zugfeder ausgeübte Gegendrehmoment, verblei» ben die Walzen in bezug auf die Längsachse.des Preßkanals in einer parallelen Ausrichtung, wodurch der zwischen den Walzen eingeschlossene Strang gedreht wird, jedoch Iceina Axialkräfte auf diesen ausgeübt werden. Wenn ein zunehmen« der Walzwiderstand im Preßkanal eine Steigerung des Antriebsdrehmoments am Hauptantrieb zur folge hat, wird das Antriebsdrehmoment allmählich größer als das von der Feder ausgeübte Gegendrehmoment, so daß der Hauptdrehantrieb um einen begrenzten Winkel verdreht wird. Vermittels eines einstellbaren Anschlages werden die Endlagen des schwenkbar gelagerten Hauptantriebes vorgegeben.

Sin weiteres, neuartiges Merkmal der erfindungsgemäßen Ballenpresse besteht darin, daß die Verdichtungswalzen sowohl am antriebe- als auch am abgabeseitigen Bude verstellbar gelagert sind, so daß der Strangdurchmesser ohne Beeinträchtigung dar Walzverdichtung wesentlich gesteigert werden kann* Durch die beidseitig verstellbare Walzenlagerung paßt sich die Ballenpresse selbsttätig an große Schwankungen in der Beschickungsmenge an, wobei die Empfindlichkeit der Haschine gegenüber unvermeidbaren Schwankungen in der Zufuhr an Beschickungsmaterial zum Preßkanal weniger

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ausgeprägt ist, so daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Verstopfungen im Preßkanal wesentlich herabgesetzt ist und keine so großen Schwankungen in der Leistungsaufnahme auftreten und ein kontinuierlicher, d.h. ununter- hrochener Betrieb der Maschine aufrecht erhalten werden kann.

Aufgrund der neuartigen Lagerung der Verdichtungswalzen läßt sich der ansonsten abgeschlossene, begrenzte Preßkanal zu Wartungs- und Reparaturzweckon öffnen. Bei bekannten Maschinen ist demgegenüber die Wartung und Reparatur aufgrund der Unzugänglicbkeit des Preßkanals verhältnismäßig schwierig.

Weitere neuartige Merkmale liegen in der Lagerung und im Antrieb der einzelnen Walzen. Bekannte Ballenpressen weisen verwickelte und aufwendige Maschinenelemente zu diesem Zweck auf. Teleskop-Antriebswellen und speziell für diesen Zweck hergestellte Maschinenelemente werden zur radialen Lagerung und den gleichzeitigen Drehmomentantrieb für die Walzen benötigt.

Bei der nunmehr vorgeschlagenen Ballenpresse dagegen werden zur Drehlagerung und Kraftübertragung handelsübliche und einfache Maschinenelemente verwendet. Die Lagerungsanordnung der Verdichtungswaisen ist in der Weise ausgelegt, daß durch Einstellen eines Kippwinkels die RadialVerlagerung der Walaen nicht begrenzt wird. Die Kraftübertragung erfolgt über herkömmliche Kreuzgelenke und ist damit unabhängig von

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der tatsächlichen Stellung der Verdiclituugswalzen.

Die erfindungsgemäße Ballenpresse zeichnet sich weiterbin durch einen völlig neuartig gestalteten Preßkanal aus, der aus zwei getrennten Y/alzengruppen beoteht. Die erste tfalzengruppe bildet einen primären oder Aufnehmeabschnitt des Preßkanals, dem das halmartige Gut in lockerer Form zugeführt wird, und in dem dieses bereits teilweise zu einem zylindrischen Strang gepreßt wird. Aufgrund der durch die Kippstellung der Verdichtungswalzen hervorgerufenen Axialkräfte bewegt sich dieser vorverdichtete Strang aus diesem primären Preßkanalabschnitt heraus, durchläuft eine Sehneid- oder Irennzone, in welchem der kontinuierliche Strang zu Ballen gewünschter Länge zerschnitten wird, und tritt dann in dieser vorverdichteten und zerschnittenen Form in den sekundären oder Verarbeitungsabschnitt des Preßkanals ein, in welchem die endgültige Ausfcrmung des Strangs erfolgt. Durch diese sekundäre Strangpressung werden durch das Schneiden am Strangumfang hervorgerufene Schaden teilweise wieder ausgeglichen.

Bei bekannten w/alzverdichtungsmasohinen wird dagegen entweder ein einziger Preßkanal verwendet, in welchem sowohl die Aufnahme als auch die Verarbeitung zu einem Strang erfolgt, oder es kommen aus zwei Abschnitten bestehende Preßkanäle zur Verwendung, welche mit zwei miteinander verbundenen, jedoch unabhängig voneinander gelagerten Walzengruppen ausgestattet sind. Bei der erstgenannten

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Ausführung Bind die ausgeformten Preßballen aufgrund O.er unzureichenden Bearbeitung der äußeren Strangechichten nur von minderer Qualität, während sich, bei der zweiten Ausführungaform Bsßcbickungßiaaterial am Übergang zwischen den beiden ¥ali5ensysteiaen ansammelt, so daß es zu einem häufigen Verstopfen des Preßkanals kommt.

Beim Zerteilen des Strangs in einzelne Preßballen läßt sich, allgemein beobachtenι daß die Strangoberfläcbe durch, das Trennmeoser beschädigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Ballenpresse dagegen sind die Schneidvorrichtung und der Schneidvorgang so beschaffen, daß in Verbindung mit dem zusätzlich erfolgenden Walzen des abgeschnittenen Strangs qualitativ hochwertige Preßballen, erhalten werden.

Pas zum Aufnehmen des Beschickungßguts dienende primäre Walzensystem ist vollkommen getrennt von dem sekundären Walzensystem. Ein Zwischenraum angemessener Größe, in welchem der SohneidVorgang erfolgt, trennt die beiden Walsengruppen voneinander. Die beiden Abschnitte jeder Verdichtungswalze sind auf einer gemeinsamen Welle befestigt, welche diese lagert und zum Kraftantrieb beider Walzenabschnitte dient. Pie Ansammlung von halmartigem Gut im Zwischenraum zwischen den Walzenabschnitten wird durch das sich durch diesen Zwischenraum hindurchbewegende Schneidmesser verhindert.

Auch die Schneidvorrichtung ist bemerkenswert. Sie ist genau zwischen die Walzenkörper der primären und sekundären

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Walzen einer Waisengruppe eingepaßt und durch, üiese Waisen geschützt. Das Schneidmesser int an einem Srägerrahmen schwenkbar befestigt und kann sich während des am Strang ausgeführten Schnitts in Axialrichtung verlagern. Die durch das Schneidmesser auf den Strang ausgeübten Radialkräfte werden durch die Verdiehtungswalgen aufgenommen, welche den Strang bei Zerteilung desselben in Preßballen festhalten. Der Strang wird während des Schnitts sowohl durch die primären als auch durch die sekundären Walzen kraftschlüssig angetrieben. Die Drehgeschwindigkeit des das Schneidmesser haltenden frägerrahmens gibt die Frequenz" vor, mit welcher dag Schneidmesser in den PreBkanal eingeführt wird, so daß sich entspx*ecbend der Axialgeschv;indig~ keit des Strangs die tatsächliche Länge der abgeschnittenen Preßballen genau einstellen läßt* ITach Verlassen des Preßkanals wird das Schneidmesser vermittele einer Zugfeder in Axialrichtung surüeic in seine Anfangestellung verstellt.

Bei bekannten Walsverdiclitungsiaaschinen erfolgt dagegen das Zerschneiden des Strangs entweder innerhalb des Preßkanals wie z, B₈ in üer US-Patentschrift 3 323 445 beschrieben, wobei die räumlichen Beschränkungen und der Schneidvorgang selbst au erheblichen Beschädigungen des Strangs führen und dessen Drehbewegung beeinträchtigen können, wodurch. Betriebsstörungen fe©dingt sind, oder estsprechend der US-Patentschrift 3 691 941 von Molitoriss_f wonach das Abschneiden des Strangs erst nach Verlassen des Preß-

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kanals erfolgt", so daß öurch dao Schneidmesser hervorgerufene Beschädigungen des Strange nicht mehr gutgemacht werden können.

Die erfindungsgemäße Ballenpresse zeichnet sich weiterhin durch eine neuartige Auslösevorrichtung für die Schneidvorrichtung aus. Bei bekannten Walzverdichtungoraaschinen. wird wie z.B. entsprechend der US-Patentschrift 3 691 941 eine ziemlich komplizierte Zündvorrichtung zur Messung der Länge des abgegebenen Strangs und Auslösung einer elektromechanischen Vorrichtung verwendet, welche ihrerseits eine Kupplung einrückt, so daß das Schneidmesser durch den Antrieb in Umdrehung versetzt v/erden kann. Entsprechend der US-Patentschrift 3 323 445 von Bushmeyer wird die Drehbewegung der Meseerträgerschoibe durch den sich in Axialrichtung fortbewegenden Strang ausgelöst.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ballenpresse ist eine einfache mechanische Kupplung vorgesehen, die durch die Stellung des Walsonsystems eingerückt wird. Wenn der Kippwinkel des Walzensystems klein oder gleich null ist, ist die Kupplung ausgerückt und somit die Kraftübertragung zwischen Antrieb und Schneidvorrichtung unterbrochen, wobei das Schneidmesser in einer festgelegten Lage außerhalb des Preßkanals gehalten ist. Sobald der Kippwinkel zunimmt uud eine vorbestimmte Größe erreicht, wird die Kupplung eingerückt und die Verbindung zwischen Kraftübertragung und Schneidvorrichtung hergestellt, so daß das Schneid-

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messer umläuft. Wenn dagegen der Kippwinkel deß Walaensy aufgrund oincr niedrigeren Beschlckungsuange abnixsmt, unterbricht die Kupplung die Verbindung mit dora Kraftantrieb, "bringt das Schneidmesser zum Stillstand und hält dieses in einer vorgegebenen Lage.

Das abgabeseitige Ende des Walzensystems gestattet eine Kippversteilung der Walzen unö in Verbindung mit dem antriebsseitigen Ende des Walzensysteins die Radialverlagerung der Walzen zum Zwecke der Steigerung des Strangdurcniuessers. Die austretenden Preßballen werden von einer konkaven Schale aufgenommen, welche an dem unteren Απα der Waisen-= lagerung befestigt ist und somit entsprechend Änderungen des Strangdurchmesserβ nachgeführt wird. Die Preßballen werden von der Schale aufgenommen und einem Behälter oder einem Förderer an der Ballenpresse zugeführt.

Die erfindungsgemäße Ballenpresse wird im nachfolgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Pig. 1 ist eine schaubildliche Gesamtansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ballenpresse. Pig. 2 ist eine schematische isometrische Darstellung der allgemeinen Anordnung des Antriebes und der Verdichtungswalzen an der Maschine von Pig. 1.

Pig. 3 ist ein seitlicher Aufriß der schwenkbar gelagerten Walzenlagerarme und der Ausgleichs-

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kupplung der Maschine von Pig. 1.

Pig. 4 ist ein seitlicher Aufriß des Hauptgetriebes mit der Kraftübertragung auf die Yerdichtungnwalzen und zeigt die Richtungen der Drehmomente, durch welche die Verdichtungswalzen gedreht werden und der Hauptantrieb durch einen Winkel begrenzter Größe verschwenkt wird.

Pig. 5 ist ein Längsschnitt in senkrechter Richtung durch eine aus zwei Abschnitten bestehende Verdichtunßswalze mit primärer und sekundärer Yerdichtungswalze, sowie der zum Antrieb und zur Lagerung der Yerdichtungswalzen am antriebsseitigen Ende dienenden Kupplung.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Schneidvorrichtung und des Kraftantriebes derselben.

Pig. 7 ist ein seitlicher Aufriß der selbsttätig arbeitenden Auslösevorrichtung für den Schneidantrieb.

Pig. 8 ist eine schematische Darstellung von Lage und Arbeitsebene des Schneidmessers in bezug auf die Yerdichtungswalzen und den Strang.

Die erfindungsgemäße Ballenpresse weist entsprechend der in Pig. 1 dargestellten Ausführungsform eine Plck-up und fördereinrichtung P auf, vermittels welcher das lockere, zugeführte Bescbickungsgut einem Walzverdichtungsmechanismus zugeführt wird, der daß lockere, faserartige Gut zu einem stark vernichteten Strang O verarbeitet, der in

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Preßballen B gewünschter¹ Größo zerschnitten wird, die aus dem Walzverdichtungamechanismus ausgestosson werden.

Die in Pig. 1 dargestellte fahrbare Ballenpresse v/eist ein auf Rädern W gelagertes Maschinengostoll F auf. Die Maschine kann von einer Zugmaschine wie z.B. einem Schlepper fortbewegt werden. Die zum Verdichten von faserigem oder halmartigem Gut zu einem zylindrischen Strang 0 dienende Torrichtung besteht aus einer Gruppe aus vier VerdichtungB-walzen CRP_1f GRP₂» CRP₅ und ORP₄. Jede Verdiehtungswalze besteht jeweils aus einem primären oder Aufnehmeabschnitt und einem sekundären oder Yerarbeitungsabschnitt, welche durch einen Zwischenraum I für die Schneidvorrichtung klar voneinander getrennt sind. Die Yerdichtungswalzen werden über eine Kraftübertragung D angetrieben, die mit dem Zapfwellenantrieb einer Zugmaschine oder einem Antriebsmotor verbunden ist. Die Verdiehtungswalsen sind peripher in gegenseitigen Abständen sum Preßkanal angeordnet und begrenzen diesen allseitig. Zwischen swei nebeneinanöer angeordneten "Verdichtungswalzen. ist ein Zwischenraum als seitlich® Beschickungsöffnung für flau Preßkanal belassen. Aufgrund der Kippsteilung üs& Wals©nsyst@MS wird auf den innerhalb ö©e Ireßkanals ausgeformten Strang eine Axialkraft ausgeübt, äurcli w@l©&3 äer Strang in Richtung des abgabes©itigem Ernies 1 ä@s Pr©ßkanals fortbewegt wird. Wenigstens ©iae Terdichtungsv/alse Ist sowohl an ibrem antriebs- ale auch, an ihr@a& afoga&eseitigen Enö© in besug auf den Preßkanal radial verstellbar gelagert und durch'

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Zugfedern S elastisch federnd nach innen ₉ d.h. zur Mitte dos Preßkanals hin beaufschlagt. Der durch die verkippten Verdichtungswalzen umschlossene Preßkanal hat somit eine komplexe geometrische Formgebung.

Die Länge des primären oder Aufnehmeabschnitto des Preßkanals ist so bemessen, daß diesem lockeres Beschickungsgut mit einem gewünschten, vorbestimmten BeschickUBgsdurch.-satz zugeführt werden kann. Die Verdichtungswalzen sind mit einer besonderen Oberflächenformgebung versehen, welche die erforderliche Drehmomentübertragung gestattet, vermittels welcher der innerhalb des Preßkanals befindliche Strang in kontinuierliche Drehung versetzt wird. Die radiale Verlagerbarkeit der Walzenaufhängung gestattet eine wesentliche Steigerung des Strangdurchmessers und somit eine bedeutende Steigerung der Aufnahmefähigkeit der Maschine. Wenn beispielsweise der Durchmesser eines Strangs von 12,7 cm auf 15,2 cm gesteigert wird, bedeutet das eine Steigerung der Durchsatzleistung der Ballenpresse um 44/6.

Die Möglichkeit, den Preßkanal sowohl am antriebs- als auch am abtrlebsseitigen Ende zu. vergrößern, führt zu gleichförmigerer Dichte des Strangs über seinen ganzen Querschnitt gesehen und zu geringeren Schwankungen der Leistungsaufnahme der Maschine bei Schwankungen der Zufuhr an Beschickungsgut.

Zur Verbesserung der Drehmomentübertragung von Verdiehtungsjwalae zu Strang sind die Verdichtungswalzen an ihrer Ober-

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fläche mit vulkanisier tsin Gummi überzogen, der in entsprechender Weise Vorsprünge aufweist.

Die Verdichtungswalzen sind am antriebsseitigen Ende vermittels der vorstehenden Wellen des Getriebes und der schwenkbar gelagerten Walzenlageranne RSP^ und RSPg von Pig. 2 gelagert. Die Drehmomentübertragung erfolgt durch die in Fig. 5 dargestellten Kreuzgelenke ü und die miteinander verbundenen Walzenwellen CS. Die Verdichtungswalzenwellen sind an den Walzenkörpern vermittels eines Flansches FL befestigt. Die lagerung der Verdichtungswalzen in Radialrichtung am antriebsseitigon Ende besteht aus der Nabe H, welche mit dem Kreuzgelenk U verbunden ist. Ein an seinem Umfang kugelig ausgebildeter Ring R let an der Nabe H befestigt und steht in Gleitkontakt mit einem Ring RR, welcher seinerseits fest mit dem Verdichtungswalzenkörper verbunden ist« Die geringe Relativbewegung zwischen den beiden Ringen ermöglicht eine schiaiermittelfreie Berührung. Die verhältnismäßig geringen, im Walzensystem auftretenden Axialkräfte werden durch die Kreuzgelenke U aufgenommen, βο daß die Verdichtungswaisen im Betrieb ihre Axialstellung behalten.

Primäre und sekundäre Walzen sind beide mit einer Oberfläche aus vulkanisiertem Gummi überzogen, welche eine verbesserte Drehmomentübertragung bewirkt und verhindert, daß Teilchen des Beschickungsguts wie z.B. Fasern an den Verdichtungswalzenoberflächen haften, insbesondere wenn das zu ver-

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dichtende Beschie'Jtungsmaterial Hafteigensehaften aufweist. Zum Schutz dor vulkanisierten Oberfläche sind die Verdiehtungswalzen an beiden Enden mit einem Stablrand versehen.

Die Scbneidvorrichtung besteht aus zwei Einheiten» nämlich der in den Figuren 6 und 7 dargestellten mechanischen Kupplung CL als Eraftubertragungselement zwischen Hauptantrieb und Schneidvorrichtung und dem in Fig. 6 dargeotellten Messerbalter BIG für das Schneidmesser BL, welches in das Walzensystem eingebaut ist. Die Kupplung CL mit ihrem Kettenantrieb CD ist an dem Hauptgetriebe MG befestigt. Die Klinke PW wird durch eine Noekenführung CB betätigt, welche verstellbar am Maschinengestell befestigt ist. Wenn sich das Hauptgetriebe in der Kippwinkelstellung null Grad befindet, steht die Klinke PW außer Eingriff mit dem Klinkenrad RA und verriegelt die Antriebswelle der Schneidvorrichtung in einer vorgegebenen Stellung. Wenn sich das Hauptgetriebe aufgrund eines gesteigerten Antriebsdrehmoments verschwenkt, wird die Klinke PW von der JJockenführung CB wegbewegt, gelangt außer Eingriff mit dieser und in Eingriff mit dem Klinkenrad RA, wodurch die AntriebBwelle DS in Umdrehung versetzt wird. Eine leleskopwelle mit Kreuzgelenken überträgt die Antriebskraft auf die Antriebswelle der Schneidvorrichtung CA. Der Kettenantrieb CD tiberträgt die Antriebskraft auf die Hohlwelle HS, welche durch die Walzenwelle CS drehbar geführt ist und ihrerseits den Antrieb auf den Messerhalter der Schneidvorrichtung überträgt, Die sekundäre

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Verdichtungswalse QRS der Walsseueinheit, welche die Schneidvorrichtung trägt, Ist durch, die Hohlwelle des Schneidantriebes drehbar geführt. Bas Schneidmesser BL ibt an dem Messerbalter oder Messerträgor befestigt und wird daher kraftschlüssig in Umdrehung versetzt, wobei der Kesserhalter bei Eingriff des Sehneidmessers mit dem sieh, fortbewegenden Strang in Axialricbtung gleitend verschiebbar ist. Sobald das Schneidmesser durch, den Strang durchgewandert ist, wird er durch, eine Feuer in seine Anfangs stellung zurückgebracht. Der Messerhalter ist so ausgebildet, daß er genau zwischen den inneren Begrenzungen der Yerdichtungswalzen hindurchläuft, und außerdem zum Zwecke der Vermeidung der Ansammlung von laeerpartikelii mit einem Schutzschild SP versehen. Der wirksame Schnitthalbmesoer CR des Schneidmessers BL schneidet, wie aus Fig. 8 ersichtlich, die Grenzen des Preßkanals und die Begrenzungslinien der Verdich.» tungswalzen. Zu diesem Swecke ist der Zwischenraum I zwischen den primären unü sekundären Ferdichtungswalzen vorgesehen»

Di©. Walzenlagersxme ESB₁ w&ü HSl₉ sind am antriebe«- und am abga"b@seitigea Ssä© sch.w@nkljar gelagert unü gestatten soaiii ©ine SteigeriiBg dee Stramgaurohm©sssrs₀ Entsprechend einem ⁷ß©sond@ff©a Merkmal ier E"££inüung Ist j@fl@B Walzenlag©sarmpaar öiis^eb. ©is© Auegl^ieteloappluag Miteinander ge«*·

¥@l©te.© ü© leiiea Mxms Sm he Eng, auf si Ie Strang« im ©Iii®r s^iiM®t2?iseli®m. Sag® IjIiIt₀ Bi@ B©ä©utUBg s©ü MC'Jetossis läßt siefe. es?e©"ä©a_a i-mim. öae ©s^ielit der

dichtun^swalzen und das auf dio Walzen einwirkende Drehmoment berücksichtigt werden. Die Ausgleichskupplung besteht aus einem Arm mit einem zylindrischen Stift EOP, sowie einem Mitnehmer ECS an dem gegenüberliegenden Walzen-lagerarm, wobei der Mitnehmer eine zum Eingriff des Stifts dienende Längsausnehmung aufweist. Die Teile der Auogleichskupplung sind fest mit den entsprechenden Walzenlagerarmen verbunden und. wie aus der Zeichnung ersichtlich in einer solchen Lage angeordnet, daß die Walzenlagerarme innerhalb ihres Winkelschwenkbereichs in einer symmetrischen Zuordnung zueinander gehalten werden.

Wenigstens eine, aus einer primären und einer sekundären Yeräichtungswalze bestehende Walzengruppe läßt sich radial so weit verstellen, daß der zur Ausbildung des Strangs dienende Preßkanal mühelos für Reinigungs- und Wartungszwecke zugänglich gemacht wird.

Das Hauptantriebssystem besteht aus einer Antriebswelle, welche das in Pig. 4 dargestellte Antriebszahnrad GI trägt, das mit swei weiteren, drehbar gelagerten Sahnrädern G* und G₂ kämmt, welche die Antriebekräfte auf dia Yerdichtungswalsen übertragen und außerdem die schwenkbar gelagerten Yerdichtungßwalzen durch die Kettenantriebe CD antreiben.. Die schwenkbare Lagerung des HauptgetriebeB MS erfolgt vermittels d«r schwenkbar gelagerter* Welle MGS. Eine Zugfeder SS beaufschlagt das Kauptgetriebe MG in eine Winkelsteilungr welche durch einen, verstellbaren Anschlag vorgegeben ist, wobei das am Antriebszahnrad 31 angreifend*

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Antriebsdrebmoment eine Verschwenkung T des Hauptgetriebeο gegen die Beaufschlagung durch die Zugfeder SS hervorruft. Wenn das Antriebsärebmoment höher ist als de„s durch die Zugfeder SS ausgeübte Drehmoment., verschwenkt sich das Hauptgetriebe MG, wodurch die Verdichtungswalaen in eine Kippstellung gebracht werden. Die durch die Zugfeder SS aufgebrachte Beaufschlagung ist veränderlich einstellbar, so daß die durch das Antriebsdrebaioment hervorgerufene begrenzte Verschwenkung dos Hauptgetriebes gesteuert und an die gewünschte Dichte des ausgebildeten Strangs angepaßt werden kann. Die Grenzwerte des Kippwinkels lassen sich, durch veränderlich, einstellbare Anschläge vorgeben.

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Claims

Patentansprüche

Ή.) Ballenpresse zum Verdichten von balmartigeni Gut au einem Btark verdichteten zylindrischen Strang in einem aus zwei Abschnitten bestehenden Preßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte des Preßkanals jeweils durch mehrere, peripher zu dem Kanal und schräg zur Kanallängsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnete, angetriebene Yerdichtungswalzengruppen (CUP)begrenzt sind, jede Terdichtungswalzengruppe aus einer pri~ mären und einer sekundären Verdichtungswalze (CRP bzw. CRS), die auf einer gemeinsamen Welle (CS) befestigt und durch einen Zwischenraum (I) voneinander getrennt sind, besteht, in dem Zwischenraum eine zum Zerschneiden des im ersten Kanalabschnitt ausgebildeten zylindrischen Strangs (C) in Ballen (B) bestimmter Länge dienende Schneidvorrichtung (CA) angeordnet ist, wobei der zweite Kanalabschnitt in der Weise ausgebildet ist, daß abgeschnittene Ballen (B) vor ihrem Austritt an der Abgabeseite des zweiten Kanalabschnitts eine zusätzliche Walzverdichtung erfahren und dabei mehrmals um ihre Achse gedreht werden, und daß der erste Abschnitt des Preßkanals zwischen zwei einander benachbarten Verdichtungswalzen eine seitliche Beschickungsöffnung aufweist und beide Abschnitte des Preßkanals koaxial zueinander ausgerichtet sind.

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2. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch, gekeiit5aeicb.net, daß die im Zwischenraum zwischen primären und sekundären Verdichtungswalzengruppen (CRP bzw. CRS) angeordnete Schneidvorrichtung (CA) aus einem auf einer gemeinsamen Welle der primären und sekundären Veräic"htungsw3,lzengrtipperi schwenkbar gelagerten, unabhängig von den VerdichtungBwalsen angetriebenen und zum Drehantrieb des SchneidraesnerB (BL) dienenden Sehlittenrahnen (BLO), an dem das Schneidmesser drehbar, gleitend verschiebbar und bei Eingriff mit dem verdichteten Strang (C) zusammen mit diesem in Axialrichtung verschiebbar befestigt ist, sowie einer zur Beaufschlagung des in Außereingriffsstellung mit dem Strang befindlichen Schneidmessera (BL) in eine axiale Ausgangsstellung dienenden Spannvorrichtung und einem zur Begrenzung des Sehwenkwinkels des Sehneidmeseers in bezug auf den Schlittenrahmen dienenden Anschlag besteht, wobei die Ebene, in welcher das Schneidmesser umläuft, die gedachten Verlängerungen von primären und sekundären Yerdichtungewalzen im Zwischenraum (I) zwischen den beiden Preßkanalabsehnitten und den ganzen Querschnitt des Kanals schneidet, die üialaufgeschwindigkeit des Schneidmessers veränderlich einstellbar ist, und wobei der Strang vor und nach. Ausführung fies frennschnitts vermittels des Sehneidmessers vermittels der primären und sekundären Verdichtungswaisen formschlüssig gehalten und durch diese la Drehung versetzbar ist, und daß die Schneidvorrichtung von einem teilweise durch die primären und sekundären. Veräichtungswalzen abgedeckten Schutzgehäuse (SP) umgeben ist*

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3. Ballenpresse nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungswalzen (CRP, CRS) vermittels einer aus einem schwenkbar gelagerten, innerhalb eines Gehäuses angeordneten Hauptgetriebe (MG) mit an dieses angelenkten Walzenlagerarmen (RSP) bestehenden Kraftübertragung antreibbar und verstellbar gelagert sind, das Hauptgetriebe (MG) über eine Antriebswelle und miteinander kämmende Zahnräder (Φ.«, Gp) mit mehreren, zum Antrieb und zur Lagerung der Verdicatungßwalzen dienenden Antriebswellen verbunden ist, vermittels welcher die Antriebskraft vermittels Kettenantrieben, auf die Antriebswellen der schwenkbar gelagerten Walzenlagerarme (RSP) übertragbar ist, wobei die an dem Hauptgetriebe angelenkten Walzenlagerarme vermittels einstellbarer Zugfedern (S) zur Ausübung eines radialen Drucks auf einen ausgebildeten Strang (C) beaufschlagt sind und eine Strangdurchmessersteigerung zulassen, wenn die Abgabegeschwindigkeit in Axialrichtung kleiner ist als die BeschickungsgeEchwindigkeit mit balmartigem Gut, und die Walzenlagerarme vermittels einer zur symmetrischen Einstellung der Yerdichtungswalzen in bezug auf den Preßkanal dienenden Ausgleicbskupplung miteinander gekoppelt sind, die aus an den Walzenlagerarmen befestigten, vermittels Zapfen (EC?) und Langssehlitz (ECS) miteinander in Eingriff stehenden Kupplung3gliedern besteht und zur Begrenzung der entgegengesetzt gerichteten Winkelversteilung der Walsenlageranae auf gleiche Größen und Aufrecbterbaltung gleicher Radialabßtände der Waizenlagerarme von dem Preßkanal dient.

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4-. Ballenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander kämmenden Zahnräder (G^, G₂) des Hauptgetriebes (MG) in Antriebsverbindung mit den vorstehenden Verdichtungswalzenwellen (CS) und über einen Kettenantrieb (CD) mit mehreren, vermittele der Walssenlagerarme (RSP) verschwenkbar an dem Hauptgetriebe angelenkten Yerdichtungswalzenwellen stehen, das Hauptgetriebe durch einen Schwenkwinkel begrenzter, einstellbarer Größe um eine Getriebeträgerwelle (MGS) verechwenkbar und vermittels einer einstellbaren Zugfeder (SS) in eine Lage beaufschlagt ist, in welcher die Verdichtungswalzen parallel zueinander und zum Preßkanal stehen, die Antriebswelle durch das Hauptgetriebe einen größeren ßadialabstand von der Getrieboträgerwelle als die vorstehenden Verdichtungswalaenwellen aufweist und dazu dient, ein Drehmoment auf das Hauptgetriebe auszuüben und dieses gegen dae durch die einstellbare Zugfeder (SS) ausgeübte Drehmoment zu verschwenken, wenn das Drehmoment an der Antriebswelle größer ist als das von der Zugfeder aufgebrachte Drehmoment, wobei die Yerdichtungswalzen bei Verschwenkung des Hauptgetriebeo in bezug auf den Preßkanal in eine Schrägsteilung bringbar sind und dadurch eine Axialkraft auf den im Preßkanal ausgebildeten Strang (C) ausübbar ist.
5. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-4, insbesondere zum Verdichten von blattartigem Gut, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verdichtungswalze in bezug

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auf den Preßkanal in ganser länge des Kanals radial verschwenkbar gelagert ist, derart, daß der Preßkanal für Reinigungg- und Wartungszwecke frei zugänglich, ißt, die Verdiclitungswalzen sowohl am antriebsseitigen ale auch am abgabeeeitigen Ende des Preßkanals "schwenkbar gelagert und an den versehwenkbaren Walzenlagerarmen (RSP) drehbar geführt sind und die Walzenlagerarme am antriebsseitigen und am abgaboseitigen Ende des Preßkanale vermittels der Ausgleicbskupplung (ECP, EOS) miteinander gekoppelt und vermittels einer einstellbaren feder zur Beaufschlagung des Strangs mit einer Radialkraft beaufschlagt sind.
6. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch, gekennzeichnet, daß dio zum Zerschneiden des ausgebildeten Strangs (C) in Ballen (B) gewünschter Länge dienende Schneidvorrichtung (CA) vom Eauptgetriebe (MG) über eine Kraftübertragung antreibbar ist, die aus einer formschlüssig einrückbaren Kupplung (CL) besteht, welche durch die Winkelstellung des Hauptgetriebes betätigbar ist und dazu dient, die Kraftübertragung außer Eingriff zu bringen, wenn sich das Hauptgetriebe in einer Winkelstellung befindet, in welcher die Verdiehtungswalzen einen kleineren als den Kippwinkel-Sollwert aufweisen, und das Schneidmesser (BL) In einer festgelegten Lage außerhalb des Preßkanals zu halten und die Kraftübertragung einzurücken, wenn die Winkelstellung des Hauptgetriebes den Kippwinkel-Sollwert der Verdichtungswalzen vorgibt, und das Schneidmesser in Umdrehung zu versetzen, wobei der aus der Kupplung bestehende Schneidmesser-

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antrieb für die Ausbildung von Ballen verhältnismäßig gleichförmiger länge ausgelegt ist»
7. Ballenpresse nach, einem der Ansprüche 1-6, dadurch, gekennzeichnet, daß die Yerdichtungswalzen (CRP, CRS) durch, drehmomentübertragende und die Verdich.tungswalzen in Axialrichtung haltende Kreuzgelenke (U) mit den Antriebswellen der Kraftübertragung verbunden und vermittels einer mit dem Kreuzgelenk verbundenen Nabe (H) in Radialrichtung geführt Bind, die Nabe aus einem im Querschnitt kugeligen und in Eingriff mit der Innenfläche der Verdiclitungswalse

stehenden Ring (R), dessen Krümmungshalbmesser mit der Drehachse des Kreuzgelenks zusammenfällt, besteht, und die Kraftübertragung aus dem Kreuzgelenk und der Habe besteht, vermittels welcher die Verdichtungswalzen unabhängig von ihrer Winkelstellung kontinuierlich antreibbar und in Radialrichtung geführt sind.
8. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch, gekennzeichnet, daß die an der Abgabaeelte des Preßkanals abgegebenen Ballen (B) durch eine fest mit einem schwenkbar gelagerten Walzenlagerann (RSP) verbundene Aufnehmevorrichtung aufnehmbar sind, die in bezug auf den Preßkanal in einer nahezu konstanten Lage gehalten ist und dazu dient, die austretenden Ballen aufzunehmen und einem Aufnahmebehälter oder einer Fördervorrichtung der Ballenpresse zuzuführen.

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9. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch, gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verdichtungswalze am antriebsseitigen und am abgabeseitigen Ende des Preßkanals zum Zwecke der Veränderung des Strangdurcbiaessere verschweBkbar gelagert ist, die auf eine bestimmte Länge geschnittenen Ballen (B) im sekundären Abschnitt des Preßkanals einer zusätzlichen Walzverdich.tung aussetzbar sind, der Strang (C) vor und nach, dem Trennechnitt durch die primären und sekundären Verdichtungswalzengruppen gehalten und die Umlaufgeschwindigkeit der Schneidvorrichtung (OA) entsprechend der gewünschten Ballenlänge veränderlich einstellbar ist.

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