DE2457087A1

DE2457087A1 - Vorrichtung und verfahren zum pressen und einbinden von ballen

Info

Publication number: DE2457087A1
Application number: DE19742457087
Authority: DE
Inventors: Roman Schmalz; Robert J Wolf
Original assignee: LOGEMANN BROTHERS Co
Current assignee: LOGEMANN BROTHERS Co
Priority date: 1974-01-21
Filing date: 1974-12-03
Publication date: 1975-07-24
Also published as: US3942429A; FR2258311A1; GB1490245A; FR2258311B3

Description

A. GRÜNECKER

DlPL-ING.

H. KINKELDEY

DB-ING.

W. STOCKMAlR

DR-ING ■ Ar*. (CALTECH)

2&57087 ^{K- SCHUMANN}

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

DH BER NAT.· OPL-CHrM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR RER. OEC ING.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 8800-Sr

3. Dezember 1974-

LOGEMAKR BROTHERS COMPANY

West Burleigh Street

"Milwaukee,- Wisconsin 5324-5

USA -

Vorrichtung und Verfahren
zum Pressen und Einbinden von Ballen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Pressen und Einbinden von Ballen insbesondere aus Papier oder ähnlichem Material.

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TELEFON (089)22 28 62 TELEX O5- 29 38O TEI-ESRAMME MONAPAT

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Automatisch arbeitende Vorrichtungen zum Pressen und Einbinden von Ballen sind beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 576 161 uns 3 613 556 bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen haben einen ziemlich aufwendigen Aufbau und sind daher recht teuer. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisch arbeitende Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, welche Ballen mit einem Mindestmaß an Bedienungsaufwand zu pressen und einzubinden vermag und dabei einen einfachen, wirtschaftlichen Aufbau hat.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Ballenpresse mit einer Presskammer, in welcher ein Preßstempel vorwärts und rückwärts bev/eglich geführt ist, und mit einem Paar an einander gegenüberliegenden Seiten am Ausgang der Preßkammer angeordneter, zwischen einer Arbietsstellung und einer Ireigabestellung verschwenkbarer Druckwangen, durch eine Bindeeinrichtung mit einer an die Preßkammer anschließenden, von einem oberen und einem unteren Druckrahmen begrenzten Bindekammer, in welche das zu Ballen zu formende Material bei in der Arbeitsstellung befindlichen Druckwangen mittels des Preßstempels vorschiebbar ist, um einen Ballen darin zu formen, und mit einem nach dem Verschwenken der Druckwangen in die Freigabestellung betätigbaren Bindemechanismus zum Einbinden des Ballens in mehreren Windungen eines Bindematerials, und durch eine Austragseinrichtung zum Übernehmen jeweils eines eingebundenen Ballens von der Bindeeinrichtung und zum Abführen des Ballens von der Vorrichtung.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist gemäß der Er-findung vorgesehen, daß ein eingebundener Ballen so zwischen ein oberes und ein unteres Halteteil gelegt wird, daß er mit einem Ende am Ausgang einer Preßkammer, in welcher ein hin und hergehender Preßstempel angeordnet ist,

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zu liegen kommt, daß ein zu Ballen zu formendes Material in die Preßkammer eingebracht wird, daß der Preßstempel in hin und hergehende Bewegung versetzt wird, um vor dem "betreffenden Ende des eingebundenen Ballens einen v/eiteren Ballen zu formen und ihn dabei zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil vorzuschieben, wobei, der eingebundene Ballen zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil hervorgestoßen wird, daß die aneinanderliegenden Enden des noch nicht eingebundenen Ballens und des eingebundenen Ballens nach dem vollständigen Austritt des letztere^ zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil voneinander getrennt werden, und daß der neu geformte und zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil gehaltene Ballen mit waagerechten Windungen eines Bindematerials eingebunden wird. - '' .

Der bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren während des Pressens eines neuen Ballens schrittweise zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil vorgeschobene eingebun- ■ dene Ballen gelangt auf eine Austrags-Fördereinrichtung. Zum Trennen des Endes des eingebundenen Ballens von dem des nochl nicht eingebundenen Ballens ist die Austragsfördereinrichtung schwenkbar angeordnet. Nach dem vollständigen Austritt des eingebundenen Ballens zwischen den oberen und unteren Halteteilen werden die am Ausgang der Preßkammer angeordneten Druckwangen in die Preigabestellung ausgeschwenkt, so daß dann der zwischen den Halteteilen in der Bindekammer gehaltene, fertige, jedoch noch nicht eingebundene Ballen an allen vier Seiten freiliegt. Darauf wird dann ein Bindemechanismus betätigt, um den Ballen in mehreren waagerechten Windungen eines Bindematerials fest einzubinden. Nach dem Einbinden des Ballens werden die Druckwangen wieder in die Arbeitsstellung zurückgeschwenkt, worauf sich die vorstehend beschriebenen Vorgänge wiederholen.

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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Pressen und Einbinden von Ballen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Pig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung^.

Fig.3 bis 6 schematisierte seitliche Teilansichten zur Darstellung des Arbeitsablaufs bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 2,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete seitliche Druckwange und

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht des Teils der Vorrichtung, in welchem die Ballen eingebunden werden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zum Pressen und Einbinden von Ballen setzt sich aus drei Hauptteilen zusammen, nämlich einer Ballenpresse 10, einer Bindeeinrichtung 12 und einer Austragseinrichtung 14-. Die gesamte Vorrichtung ruht auf einer Anordnung von Trägern 16, 18, 20 (Fig. 2).

Die Ballenpresse 10 hat .eine Preßkammer 22 mit einem senkrecht stehenden Aufgabeschacht 24 zum Einbringen des zu Ballen zu formenden Materials, etwa Papier oder Pappe, in die Preßkammer 22. An einem Ende der Kammer 22 ist ein Druckstempel 26 mit einem hydraulischen Preßzylinder 28 herkömmlicher Art angeordnet. Die Ballenpresse 10 weist ferner ein Paar seitlicher Druckwangen 32 auf.

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Die Bindeeinriclitung 12 hat eine Bindekammer 30 und einen automatischen Bindemechanismus 34. Wie man insbesondere in Fig. 2 und 7 erkennt, ist die Bindekammer durch einen feststehenden unteren Druckrahmen 36 und einen schwenkbaren oberen Druckrahmen 38 begrenzt. Der obere Druckrahmen 38 ist am Eintrittsende der Kammer mittels eines Zapfens 40 angelenkt und mittels eines Paares hydraulischer Zylinder 42 verschwenkbar. Die hydraulischen Zylinder 42' sind mit den unteren Enden am Träger 20 und mit dem oberen Ende ihrer Kolbenstangen an einem Querträger 44 angelenkt, welcher seinerseits am oberen Druckrahmen 38 angeschweißt oder sonstwie befestigt ist.

Die seitlichen Druckwangen 32 haben beide den gleichen Aufbau jeweils mit einem Klappflügel 46, welcher mittels Bolzen 48 an der betreffenden Seite des Ausgangs der Preßkammer 22 angelenkt ist. Jede Druckwange hat vier mittels Zapfen 52 an der Außenseite des betreffenden Klappflügels angelenkte Halteklauen 50. Jeweils ein Ende der Klauen 50 steht durch eine Öffnung 54 des betreffenden Klappflügels einwärts hervor. An jeder Klaue 50 ist eine Stange 58 angelenkt und durch eine an der Außenseite des betreffenden Klappflügels angebrachte Stütze 62 geführt. Eine auf die Stange 58 aufgeschobene und sich an deren Ende an einem Anschlag und mit dem anderen Ende an der Stütze 62 abstützende Feder 56 belastet die Klaue in die dargestellte Lage. Das durch die Öffnung 54 hervorstehende Teil der Klaue hat eine Auflaufflanke 64 und eine Halteflanke 66. Die Klappflügel 46 sind mittels hydraulischer Zylinder zwischen eine in Fig. 8 ausgezogen gezeichneten Arbeitssetllung und einer ge-strichelt dargestellten Freigabestellung verschwenkbar.

Neben den Halteklauen 50 an den Druckwangen 32 sind am

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Ausgang der Preßkammer 22 Paare von oberen und unteren Rückhalteinrichtungen 78 vorgesehen. Diese haben jeweils eine schwenkbar gelagerte Haltklaue 80 mit einem Hebelarm 82, an welchem eine Feder 84- angreift. Am Ausgang der Bindekammer 30 ist eine Sperre 86 mit einem mittels eines Zylinders 90 verschwenkbaren Anschlag 88 vorhanden (Fig. 9)· Die Aufgabe sowie die Wirkungsweise der Klauen 50 und 80 und des Anschlags 88 sind nachstehend noch im einzelnen erläutert.

Die Konstruktionen des zum Einbinden des in der Bindekammer festgehaltenen Ballens verwendeten Bindemechanismus 34 gehört im einzelnen nicht zur Erfindung und braucht deshalb nicht eingehend beschrieben zu werden.

Der Bindemechanismus 34 hat eine Bindeführung 94, welche beweglich an einem Traggestell angebracht ist. Die Führung 9^ wird-selbsttätig in einzelnen senkrecht übereinanderliegenden Stellungen ausgerichtet, in denen dann jeweils ein Band od. dergl. um den Ballen herumgeschlungen und festgezogen wird (Fig. 7)· Das Band wird dann mittels eines (nicht gezeigten) Knüpfapparats zu einer Schlaufe gebunden. Die gebundene Schlaufe wird von dem zulaufenden Band abgeschnitten und vom Knüpfapparat freigegeben. Ein für die Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeigneter Knüpfapparat wird beispielsweise von der Firma United States Steel Corporation unter der Bezeichnung "Automatic Strapping Machine Model 238-00" hergestellt. Ferner ist in der US-PS 3 295 4-36 ein für die Vorrichtung geeigneter Knüpfapparat beschrieben.

Die Austragseinrichtung 14 für die eingebundenen Ballen weist eine von einem Motor 72 angetriebene Fördereinrichtung 70 auf. Diese ist mittels eines hydraulischen Zylinders 76 zwischen den in Fig. 2 gestrichelt bzw. ausgezogeb gezeichneten Stellungen verschxirenkbar.

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Die Arbeitsweise der Vorrichtung läßt sich vorzugsweise anhand von Fig. 3 bis 6 erläutern«. Dabei sei angenommen, daß sich, wie in Fig. 3 dargestellt, ein fertig eingebundener Ballen 78 in der Bindekammer 30 befindet.·Das Pressen und Einbinden des ersten Ballens kann in verschiedener Weise geschehen, beispielsweise indem man den Ausgang der Preßkammer - etwa mit Brettern - verschließt, den ersten Ballen vollständig innerhalb der Preßkammer preßt, ihn dann in die Bindekammer 30 verschiebt und dort ^: mittels des Bindemechanismuß 34- einbindet.

In Fig. 3 befindet sich also ein eingebundener Ballen 78 in der Bindekammer, die Druckwangen 32 sind in die Arbeitsstellung eingeschwenkt und der Anschlag 80 ist in seiner Freigabestellung. Das zu pressende Material 80 wird über den Schacht 24 in die Preßkammer 22 eingebracht, worauf der Stempel 26 vorwärts bewegt wird, um das Material 80 am Ende des fertigen Ballens 78 zusammenzupressen. Während so der neue Ballen am Ende des voraufgegangenen Ballens 78 gepreßt wird, ist dieser unter einem mittels der Zylinder 42 erzeugten Druck reibungsschlüssig zwischen dem unteren und dem oberen Druckrahmen 36 bzw. 38 der Bindekammer festgehalten.

Der in aufeinander folgenden Hüben des Preßstempels 26 am Ende des fertigen Ballens 78 geformte neue Ballen 82 schiebt den fertigen Ballen 78 schrittweise aus der Bindekammer heraus und auf die Austragseinrichtung 14. Die Speisung der Druckzylinder 42 ist über (nicht dargestellte) Steuereinrichtungen so mit der des "Preßzylinders 28 gekoppelt, daß der Speisedruck der Druckzylinder 42_;bei einem Anstieg des Arbeitsdrucks des Preßzylinders automatisch verringert wird. Durch diese Art der selbsttätigen Steuerung ist eine gleichförmige Festigkeit und Dichte der gepreßten Ballen erzielbar. .

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Das beim Pressen des neuen Ballens 82 an den Innenseiten der Druckwangen 32 entlang vorgeschobene Material bewegt sich an den Auflaufflanken 64 der Halteklauen 50 entlang, so daß die Klauen bei den Arbeitshüben des Stempels 26 auswärts geschwenkt werden, um das Material ungehindert passieren zu lassen. Beim Zurückziehen des Stempels 26 am Ende eines Arbeitshubs werden die Klauen -50 von den Federn 56 in die Eingriffstellung zurückgeschwenkt. In dieser Stellung greifen sie mit ihren Halteflanken 66 zu beiden Seiten des Ausgangs der Preßkämmer an dem gepreßten Material an, so daß dieses beim Rückwärtshub des Stempels 26 nicht wieder zurück in die Preßkammer 22 drängen kann. Bei den vorstehend beschriebenen Arbeitshüben bewegt sich der Stempel 26 ,jeweils bis in die in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Ebene A der Halteflanken an den Halteklauen 50.

Die Hin- und Herbewegung des Stempels 26 setzt sich solange fort, bis der Neue Ballen 82 fertig gepreßt ist. Darauf wird der Stempel 26 dann bis in seine vordere Endstellung vorgeschoben, um den neuen Ballen 82 vollständig in die Bindekammer 30 zu schieben (Fig. 5)· Sei diesem Hub bewegt sich der Stempel 26 bis zur in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Ebene B der Halteklauen 80. Bei der letzten Vorschubbewegung des neuen Ballens 82 wird der fertig gebundene Ballen 78 vollständig aus der Bindekammer 30 herausgeschoben und gelangt dabei auf die Austragseinrichtung 14. In der in Fig. 5 gezeigten Stellung der Ballen ^Q und 82 wird der Zylinder 76 über die Steuerungseinrichtungen der Vorrichtung betätigt, um die Fördereinrichtung 74 abwärts zu schwenken, worauf der Motor 72 in Gang gesetzt und der fertige Ballen 78 auf weitere (nicht gezeigte) Transporteinrichtungen überführt wird. Durch das Abwärtsschwenken der Fördereinrichtung 74 werden die aneinanderliegenden Enden der Ballen 78 und 82 voneinander getrennt und damit die Überführung des fertigen Ballens 78 erleichtert.

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Während der vorstehend beschriebenen Überführung des fertig gebundenen Ballens \verden die Druckwangen 32 mittels der Zylinder 68 in die Freigabestellung ausgeschwenkt. Gleichzeitig damit wird der Anschlag 88 mittels des Zylinders 90 in die Haltestellung geschwenkt, um am oberen Ende des Ballens gegebenenfalls hervorstehendes Material in den Ballen zurückzustoßen, damit es bei der folgenden Betätigung des Bindemechanismus 34-nicht der Führung 94 im Wege ist. Nach dem Vorschub des neuen, noch nicht eingebundenen Ballens in die Bindekammer kommen die oberen und unteren Halteklauen 80 in die in Fig. 9 gezeigte Stellung, in welcher sie den Ballen am linken Ende festhalten. Each dem Abführen des fertigen Ballens 78 und dem Ausschwenken der Druckwangen 32 wird.der Preßstempel 26 zurückgezogen, so daß nun alle vier Seiten des fertig gepreßten, noch nicht eingebundenen Ballens freiliegen. Darauf· wird dann der Bindemechanismus 34 betätigt, um eine Anzahl \ fest sitzender Schlaufen 96 in waagerechten Ebenen um den Ballen zu schlingen. Wach dem Einbinden des Ballens werden die Druckwangen 32 wieder in ihre Arbeitsstellung geschwenkt, der Anschlag 88 in die Freigabestellung gebracht und darauf ein weiteres Arbeitsspiel der Vorrichtung eingeleitet.

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Claims

Pat ent ansprü ch e:

1. Vorrichtung zum Pressen und Einbinden von Ballen, •gekennzeichnet durch eine Ballenpresse (10) mit einer Preßkammer (22) in v/elcher ein Preßstempel (26) vor- und rückwärts beweglich geführt ist, und" mit einem Paar an einander gegenüberliegenden Seiten am Ausgang der Preßkammer angeordneter, zwischen einer Arbeitsstellung und einer Freigabestellung verschwenkbarer Druckwangen (32), durch eine Bindeeinrichtung (12) mit einer an die Preßkammer anschließenden, von einem oberen und einem unteren Druckrahraen (38 bzw. 36) begrenzten- Bindekammer (30), in welche das zu Ballen zu formende Material bei in der Arbeitsstellung befindlichen Druckwangen mittels des Preßstempels vorschiebbar ist, um fortschreitend einen Ballen darin zu formen, und mit einem nach dem Verschwenken der Druckx\^rangen in die Freigabestellung betätigbaren Bindemechanisinus (3^) zum Einbinden des Ballens in mehrere Schlaufen eines Bindematerials (96) und durch eine Austragseinrichtung (14) zum Übernehmen jeweils eines eingebundenen Ballens (78).von der Badeeinrichtung und zum Abführen des Ballens von der Vorrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwangen (32) jeweils eine Anzahl von federbelasteten Halteklauen (50) tragen, welche das Zurückquellen des gepreßten Materials in die Preßkammer (22) auf jeder Seite während des Rückwärtshubs des Preßstempels (26) verhindert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeeinrichtung (12) einen schwenkbar am Ausgang der Bindekammer (30) angeordneten Halteanschlag (88) aufweist.

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4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragseinrichtung (14) einen mit einem Ende am ausgangsceitigen Ende des unteren Druckrahmens (36) angelenkten Tisch (?O) aufweist, welcher zum Trennen des Endes eines eingebundenen Ballens (78) von dem eines noch nicht eingebundenen Ballens (82) mittels eines Schwenkantriebs (76) aus einer waagerechten in eine geneigte Stellung schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t, daß der obere Druckrahmen (38) der Bindeeinrichtung (12) mit einem Ende gelenkig gelagert und zum Ausüben eines Drucks auf-die Ober- und Unterseiten des sich in der Bindekammer (30) bildenden Ballens (82) auf den unteren Drückrahmen (36) zu und von diesem weg schwenkbar ist, und daß die Bindekammer eine Anordnung von Arbeitszylindern (42) aufweist, welche bewegungsübertragend mit dem oberen und dem unteren Druckrahmen verbunden sind und den auf den Ballen ausgeübten Druck steuern.

6. Vorrichtung nach' wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge'kennzeich η et, daß die Bindeeinrichtung (12) eine Anzahl von nahe dem Eingang der Bindekammer an deren oberen und unteren Seiten schwenkbar gelagerten, federbelasteten Halteklauen (80) zum Halten und Stützen des einen Endes eines nocht nicht eingebundenen Ballens beim Einbinden desselben aufweiifc.

7. Verfahren zum Pressen und Einbinden von Ballen, dadurch ge kenn ζ e i chne t, daß ein eingebundener Ballen so zwischen ein oberes und ein unteres Halteteil eingelegt wird, daß er mit einem Ende am Ausgang' einer Preßkammer, in welcher ein hin und hergehender Preßstempel angeordnet ist, zu liegen kommt, daß ein zu

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Ballen zu formendes Material in die Preßkammer eingebracht wird, daß der Preßstempel in hin und hergehende Bewegung ■ versetzt wird, um vor dem betreffenden Ende des eingebundenen Ballens einen weiteren Ballen zu formen und ihn dabei zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil vorzuschieben, wobei der eingebundene. Ballen zwischen dem unteren und dem oberen Halteteil hervorgestoßen wird, daß die aneinanderliegenden Enden des noch nicht eingebundenen Ballens und des eingebundenen Ballens nach dem vollständigen Austritt des letzteren zwischen dem oberen und dem unteren Halteteil voneinander getrennt werden, und daß der neu geformte und zwischen dem oberen und dem unteren HaltBteil gehaltene Ballen mit waagerechten Schlaufen eines Bindematerials eingebunden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß der von den oberen und unteren Halteteilen auf die Oberseite und die Unterseite des Ballens ausgeübte Druck ermittelt und in Abhängigkeit von der Betätigung des Preßstempels beim Pressen des weiteren Ballens gesteuert wird.

9. Verfahren zum Pressen und Einbinden von Ballen, dadurch gekennzei chnet, daß ein eingebundener Ballen so zwischen obere und untere Halteteile eingelegt wird, daß er mit einem Ende am Ausgang einer Preßkammer zu liegen kommt, in welcher ein Preßstempel vor- und rückwärts beweglich angeordnet ist und deren Ausgang an einander gegenüberliegenden Seiten zwei Druck- und Haltewangen aufweist, daß ein zu Ballen zu formendes Material in die Preßkammer eingebracht wird, daß der Preßstempel in hin und hergehende Bewegung versetzt wird, um schrittweise einen neuen Ballen am betreffenden Ende des eingebundenen Ballens zu formen und ihn dabei gleichzeitig zwischen den oberen und unteren Halteteilen vorzuschieben, wobei der eingebundene Ballen zwischen den oberen und

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unteren Halteteilen hervorgestoßen wird, daß die aneinanderliegenden Enden des noch nicht eingebundenen Ballens und des eingebundenen Ballens nach dem vollständigen Austritt des letzteren zxiri.sch.en den oberen und unteren Halteteilen voneinander getrennt werden, daß die Druck-, und Haltewangen nach dem Vorschieben des noch nicht eingebundenen Ballens zwischen die obe3?en und unteren Halteteile von dem Ballen wegbewegt werden, um diesen an allen vier Seiten freizulegen, und daß der Ballen in waagerechte Schlaufen eingebunden wird.

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