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DE19821969A1 - Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen von (Einzel-)Packungen - Google Patents

Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen von (Einzel-)Packungen

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Publication number
DE19821969A1
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DE
Germany
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packs
pack
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grouping
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Withdrawn
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DE19821969A
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English (en)
Inventor
Heinz Focke
Hugo Mutschall
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Focke and Co GmbH and Co KG
Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B35/40Arranging and feeding articles in groups by reciprocating or oscillatory pushers
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    • B65B5/00Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/105Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by grippers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Verpacken von Gruppen, nämlich Lagen (14), aus Packungen (10) in einen Karton (11) oder dergleichen, wobei einzeln ankommende Packungen (10) im Bereich einer Gruppierstation (23) zur Bildung von Packungsreihen (13) gesammelt und diese in Querrichtung durch Querschieber (28) auf eine Sammelplatte (29) abschiebbar sind zur Bildung von aus mehreren Packungsreihen (13) bestehenden Lagen (14). Die komplettierten Lagen (14) sind durch einen Hubförderer (33) erfaßbar und dem Karton (11) zuführbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Ge­ genständen, insbesondere quaderförmigen (Einzel-)Packungen von etwa übereinstimmender Größe in einen Zuschnitt oder in einen Großbehälter, insbesondere in einen (Versand-)Karton, wobei aus den fortlaufend zugeführten Gegenständen zuerst eine Reihe und aus mehreren Reihen eine Lage durch Querverschieben der Reihen gebildet wird und die komplette Lage von einem Huborgan erfaß­ bar und dem Zuschnitt bzw. dem Karton zuführbar ist.
Bei der Verpackung von Gruppen einzelner Gegenstände, insbeson­ dere von Einzel-Packungen unter Bildung eines aus mindestens einer Lage der Einzel-Packungen bestehenden Gebindes oder in einen großvolumigen Karton wird zunehmend ein selbsttätiger, leistungsfähiger und zuverlässiger Ablauf der Verpackungs­ schritte verlangt. Die (Einzel-)Packungen werden von einer Fer­ tigungsmaschine in unregelmäßigen Abständen voneinander zuge­ führt, sollen aber innerhalb des Gebindes oder innerhalb des Kartons geordnet positioniert sein, nämlich in Lagen übereinan­ der.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vor­ zuschlagen, die die leistungsfähige Behandlung von (Einzel-)Packungen ggf. unterschiedlicher Größe zur Bildung von geordneten Gebinden oder zum Befüllen von Kartons ermöglicht und weitgehend selbsttätig fehlerfrei arbeitet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
  • a) die Gegenstände bzw. (Einzel-)Packungen sind zur Bildung einer Reihe gegen eine Anschlagwand förderbar,
  • b) die Reihe ist durch einen Querschieber auf voller Länge erfaßbar und in Querrichtung einer Gruppierstation zuführ­ bar,
  • c) auf der zum Querschieber gegenüberliegenden Seite ist die Reihe bzw. sind die Reihen durch einen Gegenschieber abge­ stützt,
  • d) der Gegenschieber ist mit den taktweise zur Bildung einer Lage aus Gegenständen bzw. Packungen verschobenen Reihen bewegbar, wobei die zuerst gebildete Reihe an dem Gegen­ schieber anliegt
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Gruppe der (Einzel-)Packungen, nämlich Reihen und daraus gebildete Lagen, korrekt positioniert sein müssen, damit eine fehlerfreie Über­ gabe an den Zuschnitt zum Einhüllen der Gruppen bzw. an den zu befüllenden Karton fehlerfrei abläuft. Durch den mit dem Quer­ schieber zusammenarbeitenden Gegenschieber sowie durch seitli­ che Führungswände ist gewährleistet, daß auch bei hoher Ar­ beitsgeschwindigkeit korrekte Lagen aus geordnet liegenden Packungen gebildet werden.
Führungs- bzw. Stützwände für die (Einzel-)Packungen sind ver­ stellbar, so daß die Vorrichtung an die Verarbeitung unter­ schiedlicher Packungen anpaßbar ist. Weiterhin sind an ausge­ wählten Bereichen optoelektronische Überwachungsorgane, insbe­ sondere Lichtschranken, positioniert, die den fehlerfreien Ab­ lauf der Gruppenbildung und der Verpackung gewährleisten.
Weitere Besonderheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Patentzeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Funktionsbild über den Bewegungsablauf beim Be­ füllen von Kartons in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung zum Handhaben von (Einzel-)Packungen im vereinfachten Grundriß,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung in der Sichtebene III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Einzelheit der Vorrichtung in einer Schnittebene IV-IV der Fig. 2 in vergrößertem Maß­ stab, in einer ersten Position,
Fig. 5 die Einzelheit gemäß Fig. 4 nach Bildung einer Lage von Einzelpackungen,
Fig. 6 bis Fig. 11 einzelne, aufeinanderfolgende Phasen zur Bildung einer Gruppe bzw. Lage aus Einzelpackungen im Grund­ riß.
Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung befaßt sich mit der Handhabung von quaderförmigen Packungen 10. Bei diesen han­ delt es sich vor allem um großvolumige Weichpackungen, bei­ spielsweise Folienpackungen für Zellstofferzeugnisse, wie Win­ deln, Papiertaschentüchern, Servietten etc.
Die Packungen 10 sollen bei dem vorliegenden Beispiel in einen großvolumigen Karton 11 eingefüllt werden. In analoger Weise ist die Vorrichtung aber auch einsetzbar bei der Fertigung von Großgebinden aus beispielsweise einer oder mehreren Lagen der Packungen 10, die von einem Zuschnitt als Umhüllung umgeben sind.
Die Packungen 10 werden, beispielsweise von einer Fertigungsma­ schine kommend, auf einem Zuförderer 12 zugeführt. Die Packun­ gen 10 werden als Einzelreihe mit unregelmäßigen Abständen zu­ geführt. Aus den Packungen 10 werden zunächst Packungsreihen 13 gebildet und aus diesen Lagen 14. Eine Lage 14 wird als Handha­ bungs- bzw. Verpackungseinheit erfaßt und in den oben offenen Karton 11 eingeführt.
Der Zuförderer 12 besteht aus einem Bandförderer 15, auf dem die Packungen 10 aufliegen. Oberhalb des Bandförderers 15 sind Seitenführungen 16, 17 angeordnet, zwischen denen die Packungen 10 transportiert werden. Eine Seitenführung 16 ist quer zur Förderrichtung verstellbar, so daß der Zuförderer 12 an Packun­ gen 10 unterschiedlicher Größe, insbesondere unterschiedlicher Breite, angepaßt werden kann.
Die auf dem Zuförderer 12 ankommenden Packungen 10 werden durch diesen nicht unmittelbar einer Gruppierstation 23 zur Bildung der Packungsreihen 13 zugeführt. Vielmehr ist ein Förderorgan zwischengeschaltet, nämlich ein Vereinzelungsband 18, welches in Förderrichtung an den Zuförderer 12 anschließt. Das Verein­ zelungsband 18 berücksichtigt den Arbeitsablauf im Bereich der Gruppierstation 23, nämlich das Querabschieben der nacheinander gebildeten Packungsreihen 13. Während der Zuführung der (drei) Packungen 10 für eine Packungsreihe 13 wird das Vereinzelungs­ band 18 vorzugsweise mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben wie der Zuförderer 12, so daß die Packungen 10 ggf. mit unter­ schiedlichen Abständen voneinander in die Gruppierstation 23 einlaufen. Während des Querabschiebens einer Packungsreihe 13 muß die Zufuhr weiterer Packungen 10 zur Gruppierstation 23 zeitweilig unterbrochen sein. Zu diesem Zweck wird das Verein­ zelungsband 18 angehalten, so daß keine weiteren Packungen 10 auf der der Gruppierstation 23 zugekehrten Seite austreten kön­ nen. Da durch den Zuförderer 12 auch während dieser Phase Packungen 10 zugeführt werden, kann an der Eintrittsseite des Vereinzelungsbandes 18 ein Packungsstau bzw. eine Dichtreihe von Packungen 10 entstehen.
Das Vereinzelungsband 18 besteht aus zwei einander gegenüber­ liegenden Seitengurten 19, 20, die mit ihren Fördertrumen die Packungen 10 an gegenüberliegenden Seiten erfassen und während der Stillstandsphase anhalten. Die Packungen werden auf einer feststehenden Unterlage 21 gleitend gefördert. Die den Packun­ gen 10 zugekehrten Fördertrume der Seitengurte 19, 20 sind durch federnde Andrückorgane 22 im Sinne eines Andrückens an die Packungen 10 belastet. Zur Anpassung an unterschiedliche Packungsbreiten ist ein Seitengurt 19 in Querrichtung verstell­ bar zur Veränderung des Abstandes zwischen den Seitengurten 19, 20.
Das Vereinzelungsband 18 gibt einzelne Packungen 10 nacheinan­ der frei. Diese werden einer Gruppierstation 23 zugeführt. In deren Bereich werden zuerst die einzelnen Packungsreihen 13 ge­ bildet. Zu diesem Zweck werden die von dem Vereinzelungsband 18 freigegebenen Packungen 10 von einem mit höherer Geschwindig­ keit angetriebenen Gruppierband 24 gegen einen Anschlag geför­ dert, nämlich gegen eine quer zur Förderrichtung sich er­ streckende Anschlagwand 25. Das Gruppierband 24 erstreckt sich von dem Vereinzelungsband 18 bis in einen Bereich jenseits der Anschlagwand 25. Die Packungen 10 liegen auf einem oberen För­ dertrum des Gruppierbandes 24 auf. In einem ersten Förderbe­ reich im Anschluß an das Vereinzelungsband 18 werden die (einzelnen) Packungen 10 zwischen Seitenwänden 26, 27 geför­ dert, die eine ordnungsgemäße Führung der Packungen 10 im Be­ reich des Gruppierbandes 24 sichern.
Die durch Anstauen an der Anschlagwand 25 gebildete Packungs­ reihe 13 aus zum Beispiel drei Packungen 10 wird in Querrich­ tung abgefördert, nämlich durch einen Querschieber 28 von dem Gruppierband 24 auf eine Sammelplatte 29 geschoben. Der Quer­ schieber 28 weist eine Schieberplatte 30 auf, die in Ausgangs­ stellung in Verlängerung der einen Seitenwand 26 positioniert ist.
Auf der zum Querschieber 28 gegenüberliegenden Seite der Packungsreihe 13 befindet sich ein Gegenschieber 31, ebenfalls mit Schieberplatte 32. Letztere erstreckt sich in Ausgangsstel­ lung in Fortsetzung der Seitenwand 27.
Die Schieberplatte 32 des Gegenschiebers 31 bildet in Ausgangs­ stellung, nämlich bei Entstehung der ersten Packungsreihe 13, eine Fortsetzung der Seitenwand 27. Eine Besonderheit besteht darin, daß der Gegenschieber 31 der Abschubbewegung des Quer­ schiebers 28 folgt und dabei eine Abstützung der Packungen 10 bzw. der Packungsreihe 13 bewirkt, wenn diese vom Gruppierband 24 ab- und auf die Sammelplatte 29 aufgeschoben wird. Nach dem Absetzen einer bzw. jeder Packungsreihe 13 auf der Sammelplatte 29 bleibt der Gegenschieber 31 in dieser Position als Anschlag bzw. Anlage für die zuerst abgelegte Packungsreihe 13 (Position gemäß Fig. 7 bzw. gemäß Fig. 8). Der Querschieber 28 kehrt je­ weils in die Ausgangsposition zurück (Fig. 8).
Die nächsten Packungsreihen 13 werden in der beschriebenen Weise auf dem Gruppierband 24 gebildet und nacheinander in Querrichtung von dem Querschieber 28 auf der Sammelplatte 29 abgelegt. Dabei wird die bereits vorhandene Packungsgruppe bzw. Teillage jeweils um eine Packungsreihe weiterverschoben. Der Gegenschieber 31 folgt dieser taktweisen Bewegung unter Auf­ rechterhaltung der Funktion als Stützorgan für die zuerst abge­ schobene Packungsreihe 13 (Fig. 9, Fig. 10).
Eine aus mehreren Packungsreihen 13 gebildete Packungsgruppe, nämlich eine Lage 14, wird durch einen Hubförderer 33 an der Oberseite erfaßt, von der Sammelplatte 29 abgehoben und einer Verpackungsstation zugeführt, im vorliegenden Falle in einen Karton 11 von oben her eingesetzt. Der Hubförderer 33 weist einen auf- und abbewegbaren Hubkopf 34 auf, der jeweils einen komplette Gruppe von Packungen 10, also eine komplette Lage 14 durch Saugorgane erfaßt, anhebt und von oben her in einen Kar­ ton 11 einführt. Der Hubförderer 33 kann in geeigneter Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft ist ein Hubförderer in der Ausge­ staltung und Arbeitsweise gemäß 196 54 041.0.
Auf der Sammelplatte 29 werden die (Teil-)Lagen 14 gleitend durch den Querschieber 28 taktweise weiterbewegt. Zur seitli­ chen Abstützung und Führung der Packungen 10 im Bereich der Sammelplatte 29 sind Seitenstege 35 und 36 vorgesehen. Der Sei­ tensteg 36 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Einheit mit der Anschlagwand 25.
Die Schieber, nämlich Querschieber 28 und Gegenschieber 31, sind durch Linearantriebe 37, 38 bewegbar. Diese sind unterhalb der Bewegungsebene der Packungen 10 samt Antriebsmotor angeord­ net. Der unterhalb der Sammelplatte 29 gelagerte Linearantrieb 38 für den Gegenschieber 31 ist über einen aufrechten Steg 39 mit dem Gegenschieber 31 verbunden. Der Steg 39 tritt durch einen Schlitz 40 in der Sammelplatte 29 hindurch.
Auch der Bereich der Gruppierstation 23 ist an unterschiedliche Abmessungen der Packungen 10 und/oder der Packungsreihen 13 so­ wie Lagen 14 anpaßbar. Zu diesem Zweck ist der Seitensteg 35 in Querrichtung auf der entsprechend dimensionierten Sammelplatte 29 verstellbar. Bei größeren Abmessungen der Packungen 10 oder der Lagen 14 werden andere Organe gegen passende ausgetauscht, zum Beispiel die Seitenwände 26, 27, die bei entsprechender Ab­ messung der zu bildenden Packungsreihen 13 auch ersatzlos ent­ fallen können. Gleichermaßen werden Querschieber 28 und Gegen­ schieber 31 durch Auswechslung an die jeweilige Abmessung der Packungsreihen 13 bzw. Lagen 14 angepaßt, wobei zweckmäßiger­ weise lediglich die Schieberplatten 30, 32 austauschbar sind.
Eine weitere Besonderheit ist die Überwachung des selbsttätigen Bewegungsflusses der Packungen 10. So werden die aus dem Be­ reich des Vereinzelungsbandes 18 austretenden (einzelnen) Packungen 10 gezählt, und zwar durch ein Zählorgan 41, welches die vorbeilaufenden Packungen 10 erfaßt. Das Zählorgan 41 be­ steht im vorliegenden Falle aus einer Lichtschranke, die mit einer Zähleinheit im Bereich einer zentralen Steuerung zusam­ menarbeitet. Das Zählorgan 41 überwacht die Komplettierung der Packungsreihen.
Ein weiteres optoelektronisches Überwachungsorgan, nämlich ein Lichttaster 42, ist verstellbar im Bereich der Gruppierstation 23 angeordnet, und zwar derart, daß der korrekte Endbereich einer Packungsreihe 13 erkannt wird. Bei eventueller Schief­ stellung von Packungen 10 einer Packungsreihe 13 wird durch den Lichttaster 42 ein Signal erzeugt.
Eine besondere Aufgabe hat ein Überwachungsorgan, nämlich eine Lichtschranke 43, im Bereich des Übergangs vom Gruppierband 24 zur Sammelplatte 29. Die quer zur Schubrichtung der Packungs­ reihen 13 gerichtete Lichtschranke 43 soll vor allem feststel­ len, ob alle Packungen 10 einer Lage 14 vom Hubförderer 33 auf­ genommen und abtransportiert worden sind. Nach dem Abheben der Lage 14 kehrt nämlich der Gegenschieber 31 in die Ausgangsstel­ lung gemäß Fig. 2 zurück. Dabei werden zwangsläufig auf der Sammelplatte 29 zurückgebliebene Packungen 10 einer Lage 14 mitgenommen und in Richtung zum Gruppierband 24 geschoben. Da­ bei treten solche einzelnen Packungen 10 durch die Lichtschran­ ke 43 hindurch (Fig. 11). Bei Feststellung einer derartigen zu­ rückgebliebenen Packung 10 wird die Vorrichtung abgeschaltet.
Die Kartons 11 bzw. teilweise vorgefertigte Kartonzuschnitte 44 werden einem Zuschnittmagazin 45 entnommen. Die Kartonzu­ schnitte 44 werden sodann aufgerichtet, derart, daß Faltlappen für eine Boden- und Stirnwand nach unten bzw. oben gerichtet sind. Der aufgerichtete Karton 11 wird entlang einer Kartonbahn 46 gefördert und im Bereich einer Beschickungsstation 47, die sich in Verlängerung bzw. Fortsetzung der Sammelplatte 29 be­ findet, mit Packungen 10 befüllt. Danach werden die Kartons 11 in bekannter Weise während des Weitertransports geschlossen.
Bezugszeichenliste
10
Packung
11
Karton
12
Zuförderer
13
Packungsreihe
14
Lage
15
Bandförderer
16
Seitenführung
17
Seitenführung
18
Vereinzelungsband
19
Seitengurt
20
Seitengurt
21
Unterlage
22
Andrückorgan
23
Gruppierstation
24
Gruppierband
25
Anschlagwand
26
Seitenwand
27
Seitenwand
28
Querschieber
29
Sammelplatte
30
Schieberplatte
31
Gegenschieber
32
Schieberplatte
33
Hubförderer
34
Hubkopf
35
Seitensteg
36
Seitensteg
37
Linearantrieb
38
Linearantrieb
39
Steg
40
Schlitz
41
Zählorgan
42
Lichttaster
43
Lichtschranke
44
Kartonzuschnitt
45
Zuschnittmagazin
46
Kartonbahn
47
Beschickungsstation

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen, insbesondere quaderförmige (Einzel-)Packungen (10) von etwa übereinstimmen­ der Größe in einen Zuschnitt oder in einen Großbehälter, insbe­ sondere in einen (Versand-)Karton (11), wobei aus den fortlau­ fend zugeführten Packungen (10) zuerst eine Packungsreihe (13) und aus mehreren Packungsreihen (13) eine Lage (14) durch Quer­ verschieben der Packungsreihen (13) gebildet wird und die kom­ plette Lage (14) von einem Hubförderer (33) erfaßbar und dem Karton (11) oder dergleichen zuführbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) die Packungen (10) sind zur Bildung einer Packungsreihe (13) einzeln, nacheinander gegen eine Anschlagwand (25) förderbar,
  • b) die Packungsreihe (13) ist durch einen Querschieber (28) auf voller Länge erfaßbar und in Querrichtung auf eine Sam­ melplatte (29) schiebbar,
  • c) auf der zum Querschieber (28) gegenüberliegenden Seite sind die Packungsreihen (13) durch einen Gegenschieber (31) ab­ gestützt,
  • d) der Gegenschieber (31) ist mit den taktweise zur Bildung einer Lage (14) verschobenen Packungsreihen (13) bewegbar, wobei die zuerst gebildete Packungsreihe (13) an dem Gegen­ schieber (31) anliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen (10) durch einen Zuförderer (12) in unregelmäßi­ ger Folge der Gruppierstation (23) zuführbar sind, wobei im Be­ reich eines an den Zuförderer (12) anschließenden Vereinze­ lungsbands (18) die Packungen (10) unter Bildung einer Dicht­ lage staubar und jeweils eine einzelne, vordere Packung (10) gesteuert einem an das Vereinzelungsband (18) anschließenden Gruppierband (24) zur Bildung einer Packungsreihe (13) zuführ­ bar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die auf dem Gruppierband (24) gebildete Packungsreihe (13) durch den Querschieber (28) von dem Gruppierband (24) quer zur Förderrichtung desselben abschiebbar ist auf die seitlich an das Gruppierband (24) anschließende Sammelplatte (29).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (28) und/oder der Gegenschieber (31) durch Linearantriebe (37, 38) hin- und hergehend bewegbar sind, wobei die Linearantriebe (37, 38) samt Antriebsmotor unterhalb der Förderebene der Packungen (10) bzw. der Packungsreihen (13) angeordnet und die Schieber (28, 31) bzw. deren Schieberplatten (30, 32) über Stege (39) mit dem Linearantrieb (37, 38) verbunden und im Bereich der Sammelplatte (29) ein Schlitz (40) für den Durchtritt des Stegs (39) für den Gegenschieber (31) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Verein­ zelungsband (18) ein Zählorgan (41) zum Zählen der der Grup­ pierstation (23) zugeführten Packungen (10) angeordnet ist, vorzugsweise eine quergerichtete Lichtschranke, die mit einer Zähleinheit im Bereich einer zentralen Steuerung zusammenarbei­ tet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gruppier­ bandes (24) am Ende der gebildeten Packungsreihe (13) ein Prüforgan zur Feststellung der korrekten Positionierung der Packungen (10) einer Packungsreihe (13) angeordnet ist, insbe­ sondere ein Lichttaster (42) im Bereich einer rückwärtigen End­ fläche der zuletzt zugeführten Packung (10) einer Packungsreihe (13).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, gekennzeichnet durch ein Überwachungsorgan im Bereich der Sammelplatte (29) zur Feststellung der korrekten Aufnahme einer kompletten Lage (14) durch den Hubförderer (33), vorzugs­ weise durch eine Lichtschranke (43) im Bereich des Übergangs von dem Gruppierband (24) zur Sammelplatte (29), wobei die Lichtschranke (43) nach Aufnehmen einer Lage (14) und Zurück­ führen des Gegenschiebers (31) in die Ausgangsstellung wirksam ist zum Erfassen etwaiger nicht aufgenommener Packungen (10).
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