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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs und ein Getränkezubereitungsgerät.
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DE 10 2019 112 448 A1 offenbart eine Erkennungseinrichtung für einen Getränkeautomaten mit einem höhenverstellbaren Auslauf sowie einer Tassenranderkennung.
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Der Erfindung stellt sich die Aufgabe ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Steuervorrichtung zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs und ein verbessertes Getränkezubereitungsgerät zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs und ein Getränkezubereitungsgerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Verschmutzung des Getränkezubereitungsgerätes vermindert werden kann, indem der Auslauf nach dem Getränkebezug erst hochfährt, wenn keine Tropfen mehr auftreten.
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Ein Verfahren zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs eines Getränkezubereitungsgeräts nach einem Getränkebezug umfasst die folgenden Schritte:
- Einlesen eines Bildsignals über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung, wobei das Bildsignal zumindest ein Abbild eines Getränkeausgabebereichs repräsentiert;
- Bestimmen eines Tropfensignals, das ein Ende eines Auftretens von Tropfen in dem Getränkeausgabebereich repräsentiert, unter Verwendung des Bildsignals; und
- Bereitstellen eines Steuersignals an eine Schnittstelle zu dem Auslauf, wobei das Steuersignal ein Hochfahren des Auslaufs des Getränkezubereitungsgeräts bewirkt, ansprechend auf das Tropfensignal.
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Bei dem Getränkezubereitungsgerät kann es sich um ein Gerät zum Zubereiten von Getränken handeln, wie beispielsweise einem Kaffeevollautomaten. Der Auslauf kann automatisch verfahren werden, beispielsweise um einem Nutzer die Entnahme eines unter dem Auslauf platzierten Gefäßes zu erleichtern. Der Auslauf kann zumindest eine Ausgabeöffnung aufweisen, aus der das Getränk ausgegeben wird, beispielsweise Kaffee. Das Gefäß befindet sich dazu in der Regel unterhalb des Auslaufs. Entsprechend wird mit dem Getränkeausgabebereich der Bereich unterhalb des Auslaufs bezeichnet. Nach Beendigung des Getränkebezugs wird keine Flüssigkeit mehr durch die Ausgabeöffnung ausgegeben werden, es kann jedoch noch zu einem Nachtropfen kommen. Bei der Erfassungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kamera oder einen Ultraschallsensor handeln. Alternativ oder in Kombination kann auch ein Ultraschallsensor oder eine optische Lichtschranke verwendet werden.
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Beim automatisch höhenverstellbaren Auslauf verfährt der Auslauf gemäß einer Ausführungsform in Richtung dem Gefäß, beispielsweise einer Tasse, sobald ein Getränk angewählt wird. Nachdem das Getränk zubereitet wurde, beispielsweise die Pumpe ausgeschaltet wurde, verfährt der Auslauf wieder nach oben. Je nach Getränk tropft es aus dem Auslauf nach der Zubereitung noch mehr oder weniger stark heraus. Durch die Erkennung von Tropfen kann verhindert werden, dass der Auslauf in dieser Zeit bereits verfährt. Dadurch kann vermieden werden, dass es zu Verschmutzungen kommt. Außerdem signalisiert der hochfahrende Auslauf dem Benutzer, dass das Getränk fertig ist und dieser das Gefäß entnehmen kann. Da der Auslauf nun erst hochfährt, wenn es nicht mehr tröpfelt, verschmutzt das Gerät nicht. Da normalerweise keine bestimmte Zeit vorherbestimmt werden kann, wie lange es tröpfelt, ist das Hochfahren des Auslaufs bei erkanntem Ende des Tröpfelns vorteilhaft gegenüber eines rein zeitverzögerten hochfahren. Es wäre für den Benutzer nicht einsehbar, wenn der Auslauf noch unten bleibt, obwohl das Getränk schon längst fertig ist.
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Der hier vorgestellte Ansatz, der auch als Auslaufverstellung nach einem Tropfen-Ende bezeichnet werden kann, verhindert eine Verschmutzung des Getränkezubereitungsgerätes, da der Auslauf erst nach oben fährt, wenn nach einem Getränkebezug keine Tropfen mehr erkennbar sind und die Getränkeoberfläche ruhig ist. Der Benutzer bekommt das Signal zur Entnahme des Gefäßes zum richtigen und geeigneten Zeitpunkt.
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Im Schritt des Bestimmens kann eine Erkennung eines Tropfens in dem Abbild durchgeführt werden. Das Tropfensignal kann bereitgestellt werden, wenn kein Tropfen in dem Abbild erkannt wird. Ein Tropfen kann mit bekannten Methoden der Bildauswertung sicher erkannt werden. Solange ein Abbild einen Tropfen umfasst, tröpfelt es noch nach und das Tropfensignal kann noch nicht bereitgestellt werden.
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Dabei kann die Erkennung eines Tropfens in einer Abfolge von Abbildern durchgeführt werden und das Tropfensignal kann bereitgestellt werden, wenn in einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Abbilder kein Tropfen erkannt wird. Durch eine solche Wartezeit kann vermieden werden, dass eine zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tropfen liegende Zeitspanne fälschlicherweise als Ende des Tropfens interpretiert wird.
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Im Schritt des Bestimmens kann zusätzlich oder alternativ eine Erkennung einer Wellenbewegung auf einer Oberfläche eines Getränks in dem Abbild durchgeführt werden. Das Tropfensignal kann bereitgestellt werden, wenn keine Wellenbewegung in dem Abbild erkannt wird. Dies bietet den Vorteil, dass der Auslauf erst hochfahren kann, wenn keine durch das Tropfen hervorgerufene Wellenbewegung mehr auf der Oberfläche des Getränks erkennbar ist.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Ausgebens eines Stoppsignals zum Beenden des Getränkebezugs umfassen. Der Schritt des Bestimmens kann ansprechend auf den Schritt des Ausgebens durchgeführt werden. Dies ist vorteilhaft, da das Nachtropfen erst nach dem Getränkebezug auftritt.
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Eine Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um die Schritte des genannten Verfahrens in entsprechenden Einheiten auszuführen. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise in ein Steuergerät des Getränkezubereitungsgerätes integriert sein oder ein solches Steuergerät darstellen.
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Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Steuervorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Steuervorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
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Ein entsprechendes Getränkezubereitungsgerät weist eine Erfassungseinrichtung, einen automatisch verfahrbaren Auslauf sowie eine solche Steuervorrichtung auf. Somit kann der beschriebene Ansatz vorteilhaft in einem Getränkezubereitungsgerät implementiert sein.
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Die Erfassungseinrichtung kann als eine Kamera ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann eine Kamera auch zur Erkennung eines unter dem Auslauf platzierten Gefäßes oder zur Ermittlung eines Füllstands des Getränks in dem Gefäß verwendet werden.
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Der automatisch verfahrbare Auslauf kann zwei Auslaufdüsen aufweisen und die Erfassungseinrichtung kann zwischen den zwei Auslaufdüsen angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass Tropfen aus beiden Auslaufdüsen von der Erfassungseinrichtung erfasst werden können.
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Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgeräts beschrieben wird, kann das hier beschriebene Verfahren oder das hier beschriebene Getränkezubereitungsgerät entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise Gastronomiegerät eingesetzt werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Steuervorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines Getränkezubereitungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung eines Auslaufs eines Getränkezubereitungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung eines Auslaufs eines Getränkezubereitungsgerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 4 eine Steuervorrichtung zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getränkezubereitungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Getränkezubereitungsgerät 100 handelt es sich beispielhaft um einen Kaffeevollautomaten. Lediglich beispielhaft weist das Getränkezubereitungsgerät 100 einen Bohnenbehälter 105 zur Aufnahme von Kaffeebohnen sowie eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung 110 auf, über die der Benutzer ein Getränk auswählt. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 110 ist mit einer Steuervorrichtung 115 verbunden. Ferner weist das Getränkezubereitungsgerät 100 einen Wassertank 120 auf, in dem sich die Flüssigkeit zur Zubereitung des Getränkes befindet. Über eine Pumpe 125 wird die Flüssigkeit aus dem Wassertank 120 in einen Heizblock 130 gepumpt und dort erwärmt bzw. erhitzt. Von dort aus gelangt die Flüssigkeit in eine Brüheinheit 135 und wird anschließend über einen Auslauf 140 in ein Gefäß 145 geleitet, welches unter dem Auslauf 140 steht. Beispielhaft weist das Getränkezubereitungsgerät 100 einen Antrieb 150 für eine Höhenverstellung des Auslaufs 140 auf. Dies gewährleistet ein automatisches Verfahren des Auslaufs 140. Der Auslauf 140 weist zwei Auslaufdüsen auf. Zwischen den zwei Auslaufdüsen ist beispielhaft eine Erfassungseinrichtung 155 angeordnet, die beispielhaft als Kamera ausgebildet ist. Die Erfassungseinrichtung 155 ist ausgebildet, um einen Getränkeausgabebereich zu erfassen. Der Getränkeausgabebereich umfasst beispielhaft den Bereich unterhalb des Auslaufs 140, in dem das Gefäß 145 steht.
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Der Benutzer wählt über die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 110 sein Wunschgetränk, beispielsweise einen Kaffee. Das Getränkezubereitungsgerät 100 beginnt mit der Zubereitung des Getränkes. Dazu fährt der Auslauf 140 gemäß einem Ausführungsbeispiel automatisch herunter in Richtung des Gefäßes 145, sodass der Kaffee aus den Auslaufdüsen in das Gefäß 145 hineinfließt. Nachdem der Getränkebezug abgeschlossen ist, erkennt die Erfassungseinrichtung 155 Tropfen, die aus dem Auslauf 140 kommen und zusätzlich oder alternativ, dass sich die Oberfläche des Getränkes bewegt. Der Auslauf 140 bleibt solange unten, bis keine Tropfen mehr erkannt werden. Erst wenn keine Tropfen mehr erkannt werden und die Oberfläche des Getränkes keine Bewegungen aufweist, fährt der Auslauf 140 nach oben und der Benutzer entnimmt das Gefäß 145. Der hier vorgestellte Ansatz verhindert, dass das Getränkebezugsgerät 100 durch den nachtropfenden Auslauf 140 unnötig verschmutzt wird.
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Auch wenn dieser Ansatz anhand des Getränkezubereitungsgeräts 100 in Form eines Kaffeevollautomaten beschrieben wird, kann der Ansatz in entsprechender Weise auch bei anderen Heiß- oder Kaltgetränkeautomaten angewandt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Auslaufs 140 eines Getränkezubereitungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei dem es sich um das in 1 beschriebene Getränkezubereitungsgerät 100 handeln kann.
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In 2 befinden sich zwei Gefäße 145 unterhalb des Auslaufes 140, der zum Zubereiten der Getränke beispielsweise automatisch heruntergefahren ist. Der Getränkebezug ist in 2 abgeschlossen. Es kommen jedoch noch Tropfen 200 aus den Auslaufdüsen 205 des Auslaufes 140. Die Tropfen 200 tropfen auf die Oberfläche 210 der Getränke in den Gefäßen 145, wodurch Wellenbewegungen entstehen. Die Erfassungseinrichtung 155 ist ausgebildet, um ein Abbild oder eine Abfolge von Abbildern des Getränkeausgabebereichs zu erfassen und bereitzustellen. Durch eine geeignete Auswertung des oder der Abbilder können die Tropfen 200 und zusätzlich oder alternativ die Wellenbewegungen erkannt werden. Solange die Tropfen 200 und/oder die Wellenbewegungen erkannt werden, wird ein Hochfahren des Auslaufs 140 verhindert. Die Auswertung der Abbilder kann unter Verwendung einer Auswerteeinrichtung durchgeführt werden, die auch Teil der Erfassungseinrichtung 155 sein kann.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Auslaufs 140 eines Getränkezubereitungsgerätes 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 2 beschriebenen Auslauf 140 handeln.
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In 3 befinden sich ebenfalls zwei Gefäße 145 unterhalb des Auslaufes 140. Der Getränkebezug ist abgeschlossen. Es kommen keine Tropfen aus den Auslaufdüsen 205 des Auslaufes 140, sodass auch keine Wellenbewegungen auf der Oberfläche 210 der Getränke in den Gefäßen 145 entstehen. Die Erfassungseinrichtung 155 erfasst daher weder Tropfen noch Wellenbewegungen, sodass der Auslauf 140 automatisch nach oben verfährt, wie es durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Benutzer kann nun die Gefäße 145 entnehmen, ohne dass das Getränkezubereitungsgerät 100 durch das Nachtropfen verschmutzt wurde.
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4 zeigt eine Steuervorrichtung 115 zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs 140 nach einem Getränkebezug für ein Getränkezubereitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 erwähnte Steuervorrichtung 115 handeln. Die Steuervorrichtung 115 weist eine Einleseeinrichtung 400, eine Bestimmungseinrichtung 405 und eine Bereitstellungseinrichtung 410 auf.
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Die Steuervorrichtung 115 ist ausgebildet, um ein Hochfahren des Auslaufs 140 nach Beendigung des Getränkebezugs zu steuern. Dazu ist die Einleseeinrichtung 400 ausgebildet, um ein Bildsignal 415 über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung 155 einzulesen. Das Bildsignal 415 repräsentiert zumindest ein Abbild eines Getränkeausgabebereichs. Die Bestimmungseinrichtung 405 ist ausgebildet, um ein Tropfensignal 420 unter Verwendung des Bildsignals 415 zu bestimmen. Das Tropfensignal 420 repräsentiert ein Ende eines Auftretens von Tropfen in dem Getränkeausgabebereich. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiel ist die Bestimmungseinrichtung 405 ausgebildet, um nach Beendigung der Getränkeausgabe eine direkte oder indirekte Erkennung von Tropfen in dem einen Abbild oder einer Folge von Abbildern durchzuführen. Bei einer direkten Erkennung eines Tropfens wird der Tropfen beispielsweise unter Verwendung eines geeigneten Objekterkennungsverfahrens in dem Abbild direkt erkannt. Beispielsweise ist die Bestimmungseinrichtung 405 ausgebildet, um nach Tropfen in einer Abfolge von Abbildern zu suchen und das Tropfensignal 420 bereitzustellen, wenn in einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Abbilder kein Tropfen erkannt wird. Bei einer indirekten Erkennung eines Tropfens wird beispielsweise unter Verwendung eines geeigneten Mustererkennungsverfahrens ein Wellenmuster auf einer in dem Abbild abgebildeten Getränkeoberfläche erkannt. In diesem Fall wird das Tropfensignal 420 bereitgestellt, wenn keine Wellenbewegung in dem Abbild erkannt wird.
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Die Bereitstellungseinrichtung 410 ist ausgebildet, um ein Steuersignal 425 an eine Schnittstelle zu dem Auslauf 140 bereitzustellen. Das Steuersignal 425 bewirkt ein Hochfahren des Auslaufs 140 des Getränkezubereitungsgeräts ansprechend auf das Tropfensignal 420. Der Auslauf 140 fährt erst hoch, wenn keine Tropfen mehr von der Bestimmungseinrichtung 405 erfasst werden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Steuern eines automatisch verfahrbaren Auslaufs nach einem Getränkebezug für ein Getränkezubereitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt 505 des Einlesens eines Bildsignals über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung, wobei das Bildsignal zumindest ein Abbild eines Getränkeausgabebereichs repräsentiert. Ferner umfasst das Verfahren 500 einen Schritt 510 des Bestimmens eines Tropfensignals, das ein Ende eines Auftretens von Tropfen in dem Getränkeausgabebereich repräsentiert, unter Verwendung des Bildsignals sowie einen Schritt 515 des Bereitstellens eines Steuersignals an eine Schnittstelle zu dem Auslauf, wobei das Steuersignal ein Hochfahren des Auslaufs des Getränkezubereitungsgeräts bewirkt, ansprechend auf das Tropfensignal.
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Beispielhaft wird im Schritt 510 des Bestimmens eine Erkennung eines Tropfens in dem Abbild durchgeführt und das Tropfensignal bereitgestellt, wenn kein Tropfen in dem Abbild erkannt wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 510 des Bestimmens die Erkennung des Tropfens in einer Abfolge von Abbildern durchgeführt und das Tropfensignal bereitgestellt, wenn in einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Abbilder kein Tropfen erkannt wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird im Schritt 510 des Bestimmens eine Erkennung einer Wellenbewegung auf einer Oberfläche eines Getränks in dem Abbild durchgeführt und das Tropfensignal bereitgestellt, wenn keine Wellenbewegung in dem Abbild erkannt wird.
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Zum Beenden des Getränkebezugs wird gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem Schritt 520 ein Stoppsignal ausgegeben, beispielsweise an eine Schnittstelle zu einer Pumpe zum Fördern des Getränks zu dem Auslauf. Ansprechend auf die Ausgabe des Stoppsignals wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Schritt 510 ausgeführt. Je nach Ausführungsbeispiel wird der Schritt 505 ebenfalls erst ansprechend auf die Ausgabe des Stoppsignals durchgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019112448 A1 [0002]
