DE2930209A1

DE2930209A1 - Zeitgeber zur steuerung des abgabezyklusses einer produkt-abgabeeinrichtung

Info

Publication number: DE2930209A1
Application number: DE19792930209
Authority: DE
Inventors: William Arzberger; Jun Thomas B Gross; Edward Lalumiere
Original assignee: Jet Spray Corp
Current assignee: Jet Spray Corp
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1980-03-06
Also published as: AU4985479A; JPS5855557B2; SE7906927L; FR2434435A1; JPS5533300A; AU525368B2; DE2930209C3; AR228843A1; NL7906327A; DE2930209B2; DK346779A; GB2028540B; CA1125415A; GB2028540A; NZ191110A; BE878105A; US4252252A; FR2434435B1; NO792687L

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPl.-ING.W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MDNCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

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Jet Spray Corp., Waltham, Mass. / USA

Zeitgeber zur Steuerung des Abgabezyklusses einer Produkt- Abgabeeinrichtung

Die Erfindung betrifft einen Zeitgeber zur Steuerung des Abgabezyklusses einer Produkt- Abgabeexnrichtung und insbesondere zur Steuerung einer Abgabeeinrichtung für beispielsweise Kartoffelpüree (instant potatoes) oder dergleichen, bei welcher im wesentlichen eine getrennte Steuerung für einen Wasserfluß und einen Produktfluß vorhanden ist.

Bei der Aufgabe eines Produkts, wie beispielsweise von Kartoffeln, ist es üblich, eine Vorspülperiode vorzusehen, während welcher nur ein Wasserfluß vorhanden ist, an die sich ein Hauptabschnitt des Zyklusses anschließt, in welchem sowohl ein Wasser-

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fluß als auch ein Produktfluß bis zum Zyklusende vorliegt. Der Hauptabschnitt des Zyklusses ist selbstverständlich beträchtlich länger, als der Vorspülabschnitt. Bei einigen Anwendungen ist es erwünscht, eine Abgabe eines größeren Teils des Produkts zu gestatten. In diesem Falle ist es üblich, den Hauptabschnitt des Abgabezyklusses einfach zu verlängern, ohne im wesentlichen den Vorspülabschnitt oder einen Nachspülabschnitt zu beeinflussen. Jedoch hatte bei einer blosen Verlängerung des Hauptabschnittes des Zyklusses das Endprodukt nicht ganz die gewünschte Konsistenz. Daher v/eist der Zeitgeber erfindungsgemäß eine Einrichtung auf, die auf die Beendigung des Basiszyklusses anspricht, um den Basiszyklus abhängig von der gewünschten Endportion, η-mal zu wiederholen, wobei η vorbestimmt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zeitgeber für die Steuerung des Abgabezyklusses eines Produkts zu schaffen, um eine verbesserte Steuerung des abzugebenden Produktanteils zu erreichen. Erfindungsgemäß kann eine Einstellung erfolgen, die mühelos durchgeführt werden kann, um den gewünschten, von der Abgabeeinrichtung abzugebenden Anteil einzustellen.

Ferner soll durch die Erfindung eine verbesserte Einrichtung zur Steuerung eines Abgabezyklusses geschaffen werden, um alternativ eine positive oder negative Nachspülperiode zu ermöglichen, und zwar positiv, wenn der Produktfluß zuerst angehalten wird und negativ, wenn der Wasserfluß zuerst aufhört. Es wurde gefunden, daß abhängig von der Art der abgegebenen Kartoffel es erwünscht sein kann, den Wasserfluß gewöhnlich nur kurz vor Beendigung des Produktflusses zu Beenden, oder aber den Wasserfluß um eine vorgegebene Zeitspanne nach Beendigung des Produktflusses abzustellen, wo-

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bei diese Zeitspanne in Abschnitten von beispielsweise 0,2 sek, einstellbar ist.

Schließlich soll durch die Erfindung ein verbesserter Zeitgeber zur Steuerung eines Abgabezyklusses geschaffen werden, der im wesentlichen eine Einstellmöglichkeit für alle Abschnitte des Zyklusses ermöglicht, einschließlich des Vorspülabschnittes, des Produkt-und Wasserabschnittes, des Nachspülabschnitts, unabhängig, ob dieser positiv oder negativ ist, sowie des Gesamtzyklusses, wenn für größere Abschnitte ein Wiederholungszyklus verwendet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Zeitgeber zur Steuerung eines Abgabezyklusses einer Abgabeeinrichtung zwecks Abgabe eines Produkts, wie beispielsweise Kartoffelpüree oder anderer Stoffe vorgesehen, die aus einem Produkt und aus einer mit dem Produkt zu kombinierenden Flüssigkeit bestehen. Dabei ist eine Einrichtung vorhanden, um den Fluß zumindest der Flüssigkeit zwecks Beginn des Basisabgabezyklussss einzuleiten. Vorzugsweise ist eine bistabile Anordnung der Steuerung der Flüssigkeit zugeordnet, die in einer ersten Stellung einen Fluß ermöglicht und in der zweiten Stellung sperrt. Ferner ist eine zweite bistabile Anordnung dem Produkt zugeordnet, die in einem Zustand einen Produktfluß ermöglicht und im anderen Zustand den Produktfluß sperrt. Der Zeitgeber enthält eine Einrichtung zur Anzeige des Endes des Basisabgabezyklusses, zu welchen Zeitpunkt die Strömung unterbrochen wird. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Portionierungseinrichtung vorhanden, die vorzugsweise einstellbar ist und welcher eine Anordnung zugeordnet ist, die auf das Ende des Grundzyklus ses anspricht, um im wesentlichen einen zweiten primären Zyklus einzuleiten. Diese Portionierungseinrichtung kann

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einen Zähler enthalten und kann größere Portionen abgeben, indem der Basisabgabezyklus n- mal abhängig von der gewünschten Portion wiederholt wird, wobei η vorwählbar ist. Der Zeitgeberkreis enthält vorzugsweise eine Taktvorrichtung, welche ein vorgegebenes Taktintervall festlegt, sowie mindestens eine einstellbare Zeitgeberanordnung, die zwecks Festlegung einer Vorspülperiode am Taktsignal betätigt wird. Dabei ist eine Schaltung vorgesehen, die abhängig von dieser einstellbaren Zeitgeberanordnung den Produktfluß nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach Beginn der Flüssigkeitsströmung einleitet. Zusätzlich zur einstellbaren Zeitgeberanordnung für die Vorspülperiode ist vorzugsweise ferner eine zweite einstellbare Zeitgeberanordnung zur Steuerung der Beendigung von Produkt- und Flüssigkeitsfluß vorgesehen, sowie eine dritte einstellbare Zeitgeberanordnung für eine positive Nachspülperiode zur Steuerung der Beendigung der Flüssigkeitsströmung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach Beendigung des primären Produktflusses. Schließlich ist ein weiterer Zeitgeber vorgesehen, der in einen verhältnismäßig schmalen Zeitbereich einstellbar ist, um die Dauer der negativen Nachspülperiode zu steuern und welcher eine Beendigung der Flüssigkeitsströmung vor Beendigung des Produktflusses ermöglicht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Verwendung einer positiven Nachspülperide oder alternativ einer negativen Nachspülperiode, abhängig von der Art des abgegebenen Produkts. Dabei kann das erfindungsgemäße Abgabesystem eine erste Einrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung aufweisen, einschließlich einer Einrichtung zur. Einleitung zumindest der Flüssigkeitsströmung am Beginn des Abgabezyklusses: und eine zweite Einrichtung zur Steuerung des Produktflusses. Dabei ist eine Einrichtung vorgesehen, um einen der beiden

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folgenden Betriebszustände zu erzielen:

1) Beendigung der Flüssigkeitsströmung vor dem Produktfluß und

2) Beendigung der Flüssigkeitsströmung nach dem Produktfluß. Der erste Betriebszustand wird anliegend als negative Nachspülperiode bezeichnet, während der zweite Betriebszustand als positive Nachspülperiode angegeben ist. Im Einklang mit diesem Merkmal enthält das Abgabesystem ferner eine auf den ersten Betriebszustand ansprechende Einrichtung, die eine Zeitgeberanordnung zur Beendigung des Betriebs der ersten Einrichtung enthält, worauf nach einer vorgegebenen Zeitspanne die Beendigung des Betriebs der zweiten Einrichtung erfolgt. Schließlich ist eine Einrichtung vorhanden, die auf den zweiten Betriebszustand anspricht und ebenfalls eine Zeitgeberanordnung aufweist, um den Betrieb der ersten Einrichtung zu beenden, worauf nach einer vorgegebenen Zeitspanne die Beendigung des Betriebs der ersten Einrichtung erfolgt.

Die Erfindung wird anschließend anhand der anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild, welches vor allem

die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Abgabeeinrichtung und die Steuerung des Magnetventils für die Wasserabgabe und des Getriebemotors für die Schnecke darstellt, und

Fig. 2 ein Schaltbild insbesondere der Steuerung

Von Flüssigkeit und Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt den Netzteil zur Abgabe gewisser Spannungen, wie +Vl und +V2, die in der Schaltung nach Fig. 2 verwendet werden. Der Netzteil wird ans 115 Volt Wechselstromnetz angeschlossen, das in Fig. 1 angegeben ist und das parallel zu einer Parallel-

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schaltung einer Heizvorrichtung H mit einem Widerstand R1 und einer Diode D1 liegt. Diese Schaltung bildet in Verbindung mit einer Diode D2, einer Zenerdiode Z1 und einem Kondensator C1 einen Einweggleichrichter, der auf der Leitung L1 eine verhältnismäßig konstante Spannung abgibt, die den Kollektoren der Transistoren Q3 und Q4 zugeführt wird. Der Transistor Q3 steuert einen Triac Q1, der seinerseits einen Motor M für eine nicht dargestellt Förderschnecke antreibt, durch welche die Produktföjrlerung· in eine Mischkammer der Abgabeeinrichtung erfolgt, wobei diese Kammer ferner Wasser erhält, das durch das in Fig. 1 ebenfalls dargestellte Magnetventil K gesteuert wird. Das Magnetventil K wird von einem Triac Q2 gesteuert, der seinerseits durch den eingangsseitigen Transistor Q4 gesteuert wird. Eine stabilere Spannung wird mittels einer Diode D3 und der Parallelanordnung der Kondensatoren Z3, Z4 und Z5 erhalten, wodurch am Punkt P1 ein verhältnismäßig stabiler, logischer Spannungswert +V1 erhalten wird, der in den meisten Schaltkreisen gemäß Fig. verwendet wird.

In Fig. 1 ist ferner eine Klemme T angegeben, die durch einen Kontakt eines Ein/Aus - Schalters gebildet wird, der zur Zuführung der Leistung zum Netzteil verwendet wird. Dieser Schalter, der in Fig. 1 nicht dargestellt ist, liegt zweckmäßig in Reihe mit der 115 Volt Wechselstromleitung. Befindet sich die Klemme T auf hohem Pegel, so liefert der Schaltkreis, der die Zenerdiode Z2 und den Kondensator C2 enthält, eine Spannung am Punkt P2, die eine verhältnismäßig konstante positive Spannung darstellt, die bei Anschluß über einen Negator 11 eine Masse-oder Nullspannung an der Klemme T1 ergibt. Liegt andererseits die Eingangsklemme T auf Massepotential oder nimmt dieses an, so wird ein positiver Spannungspegel in der Größenordnung von 10 Volt an der Klemme T1 er-

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halten. Die Verwendung der Spannung +V2 der Schaltung wird näher unter Bezugnahme auf die Schaltungsanordnung nach Fig. erläutert.

In Fig. 1 sind zwei Leitungen L und P angegeben, die als Flüssigkeitsleitung L und Produktleitung D bezeichnet werden können. Tritt an der Leitung L ein Signal mit hohem Pegel auf, so wird der Transistor Q4 leitend und liefert über den Widerstand R5 einen Treiberstrom zur Steuerelektrode des Triac Q2, so daß dieser leitet und die Magnetspule K einschaltet, um eine Wasserströmung zu ermöglichen. Ist auf der Leitung L ein niedriger Pegel vorhanden, so wird der Triac Q2 abgeschaltet, wodurch die Magnetspule K unter Unterbrechung der Wasserströmung abgeschaltet wird. Das Signal in der Produktleitung P arbeitet in ähnlicher Weise, wobei wenn dieses Signal einen hohen Wert aufweist, der Transistor Q3 leitend ist und der Triac. Q1 den Motor M einschaltet. Nimmt das Signal in der Leitung P einen niedrigen Pegel an, so hört der Motorbetrieb auf.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Steuerung zur Abgabe von Signalen an die Leitungen L und P, welche die Verbindung zwischen den Schaltungen der Fig. 1 und 2 herstellen. Eine erste bistabile Anordnung P1 dient zur Steuerung der Leitung L und eine zweite bistabile Anordnung P2 zur Steuerung der Signale für die Leitung P. Die bistabile Anordnung B enthält ein Paar NAND-Schaltungen G1 und G2, die in einer bistabilen Anordnung überkreuz geschaltet sind. In ähnlicher Weise enthält die Anordnung B2 ein Paar NAND-Schaltungen G3 und G4, die ebenfalls in einer bistabilen Anordnung miteinander verbunden sind.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 weist ferner Schalter S und L auf,

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durch welche jeweils in der anschließend beschriebenen Weise große und kleine Portionen gesteuert werden. In Fig. 2 ist eine Anzahl von Zeitgeberanordnungen dargestellt, die ira einzelnen in einer später aufgeführten Tabelle angegeben werden. Diese Anordnungen umfassen Zeitgeber 10,12,14 und 16, den Haupttaktgeber 18 und einen zweiten Taktgeber oder Zeitgeber 20. Die Zeitgeber 10,12,14 und 16 können einer Bauart sein, während die Zeitgeber 18.. und 20 hiervon verschieden sein können. Den Zeitgebern 10, 12, 14 und 16 sind Schalter S1',S2,S3 und S4 zugeordnet. Der Schalter S1 erfüllt zwei Funktionen, wobei eine Ausgangsklemme mit der Leitung 22 verbunden ist, die auf einen von zwei verschiedenen Betriebszuständen eingestellt werden kann, nämlich entweder auf einen hohen Pegel oder auf einen niedrigen Pegel zwecks Festlegung, ob die Nachspülung positiv oder negativ ist. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 für eine positive Nachspülung liegt die Leitung 22 auf ihrem niedrigen Pegel, während sie sich für eine negative Nachspülung auf ihrem hohen Pegel befindet. Die anderen drei Ausgangsklemmen des Schalters S1 sind mit den drei Eingangsklemmen des Zeitgebers 10 verbunden. Diese drei Eingänge bestimmen in binär codierter Dezimalzählung eine Eingangszählung, auf welche der Zeitgeber 10 einleitend eingestellt wird. Anschließend wird der Betrieb des Zeitgebers 10 im Zusammenhang mit einem Wiederholungszyklus im Einklang mit der Steuerung zur Lieferung größerer Portionen beschrieben.

Der Schalter S2 weist vier Ausgangsklemmen auf und kann in 16 verschiedenen Positionen eingestellt werden, um vier entsprechenden Eingangsklemmen des Zeitgebers 12 ein binär codiertes Dezimalsignal zu liefern. Die Schalter S3 und S4 sind in ähnlicher Weise jeweils mit den Zeitgebern 14 und 16 verbunden. Der Schalter S2 steuert die Vorspülperiode in Verbindung mit dem Zeitgeber 12. Dieser Schalter ist vorzugs-

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weise in zehn Stellungen einstellbar, obwohl der Schalter eine größere Kapazität bezüglich der Zahl der Positionen aufweist. Bei einer Ausführungsform können der Zeitgeber 12 und der zugeordnete Schalter S2 die Vorspülperiode von null auf 1,8 Sekunden in Schaltschritten von 0,2 Sekunden variieren. Der Schalter S3 steuert die Dauer der Produkt-und Wasserabgabe, wobei die Steuerung derart erfolgt, daß beispielsweise eine Mindestperiode von 3,5 Sekunden vorgesehen ist, selbst wenn der Schalter S3 auf seine Nullposition eingestellt wird. Ausgehend von dieser Nullposition kann die Periode auf einen Gesamtwert von beispielsweise 5,3 Sekunden in Schaltschritten von 0,2 Sekunden erhöht werden. Der Schalter S4 steuert in Verbindung mit dem Zeitgeber 16 die Dauer der positiven Nachspülperiode. Wegen des gemeinsamen Takteingangs zu den Zeitgebern 12, 14 und 16 von der Leitung 2 5 der Anordnung 18 kann die positive Nachspülperiode ebenfalls von null bis beispielsweise 1,8 Sekunden in Schaltschritten von 2 Sekunden erhöht werden. Die dem Zeitgeber oder Taktgeber 2O zugeordnete Schaltung 30, die ein Potentiometer R 15 aufweist, ermöglicht die Einstellung der negativen Nachspülperiode- bei dieser Betriebsweise. Diese Periode wird überlicherweise zwischen 0,25 und 0,5 Sekunden eingestellt.

Es wird zunächst die Betriebsweise durch einen Basiszyklus beschrieben, welcher eine Vorspülperiode, eine Hauptperiode und eine Nachspülperiode umfaßt. Dabei wird angenommen, daß die Schaltung auf eine negative Nachspülperiode und nicht auf eine positive Nachspülperiode eingestellt ist. Somit steuert die Schaltung die Leitungen L und P derart, daß der Flüssigkeitsstrom vor dem Produktstrom aufhört.

Ist der Schalter S geschlossen und die Schaltung mit Strom versorgt, so gelangt ein positives Signal zum Negator 12. Dieses

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Signal kann mittels der den Widerstand Rl6 und den Kondensator C1O enthaltenden Schaltung eine Tiefpaß- Filterung erfahren. Dieses Signal mit hohem Pegel wird durch den Negator 12 in ein Signal mit niedrigem Pegel negiert, das die bistabile Anordnung B1 setzt, so daß ein Signal mit niedrigem Pegel an dessen Ausgangsklemme Q erhalten wird. Dieses Signal wird durch den Negator 13 negiert, wodurch eine positive Treiberspannung in der Leitung L erhalten wird, die das Magnetventil K schaltet,um die Wasserströmung zur Mischkammer der Abgabeeinrichtung einzuleiten. Die Ausgangsklemme Q der Anordnung B1 ist mit der NAND-Schaltung G5 verbunden, wobei am Ausgang derselben ein Signal mit niedrigem Pegel erhalten wird, das dem Zeitgeber 12 zugeführt wird, um eine Rückwärtszählung des Zeitgebers 12 ausgehend von einer durch den Schalter S2 eingestellten Ausgangszählung einzuleiten. Das dem Zeitgeber 12 von der NAND-Schaltung G5 zugeführte Signal mit niedrigem Pegel führt zu einem Rücksetzen, so daß der Zeitgeber 12 durch die Leitung 25 Taktimpulse erhält, wobei die Leitung 25 ihrerseits über einen Negator 14 an die Ausgangsklemme des Basis-Zeitgebers 18 angeschlossen ist. Somit zählt der Zeitgeber 12 mit der Basistaktrate von beispielsweise 0,2 Sekunden rückwärts. Während dieser Rückwärtszählung ist das Ausgangssignal vom Zeitgeber 12 auf der Leitung 34 auf hohem Pegel, jedoch ändert sich nach der Rückwärtszählung des Zeitgebers 12 das Ausgangssignal auf der Leitung 34 in ein Signal mit niedrigem Pegel, welches der bistabilen Anordnung P2 zum Setzen derselben zugeführt wird. Tritt dies ein, so wird am Ausgang Q ein Signal mit niedrigem Pegel erhalten, welches über den Negator 15 auf der Leitung P ein Treibersignal mit hohem Pegel ergibt. Wie bereits erwähnt wurde, schaltet dieses Signal den Motor V gemäß Fig. 1 ein und leitet damit die Produktströmung ein. Die Zeitdauer der Rückwärtszählung des Zeitgebers 12 bestimmt somit die Periode zwischen der Ein-

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leitung der Flüssigkeit durch ein Signal mit hohem Pegel auf der Leitung L und der Produkteinleitung über ein Signal mit hohem Pegel auf der Leitung P. Das Rücksetzen der Anordnungen B1 und B2 an den jeweiligen NAND-Schaltungen G2 und G4 bestimmt die Beendigung der Flüssigkeits-und Produktströmung.

Die Freigabe der NAND-Schaltung G5 ist selbstverständlich auch abhängig davon, daß sich ihre beiden anderen Eingänge auf hohem Pegel befinden, was bedeutet, daß der Zeitgeber 12 nur in Betrieb gesetzt werden kann, wenn das Flip-Flop B2 rückgesetzt und das Flip-Flop B3 ebenfalls rückgesetzt ist. Das Flip-Flop B3 kann als Nachspül- Verriegelungseinrichtung bezeichnet werden. Dieses Flip-Flop B3 wird vom Ausgangssignal des Zeitgebers 14 betätigt, wie später näher beschrieben wird. Der Zeitgeber oder Taktgeber 18 liefert nicht nur das Basistaktsignal mit einer Periode von 0,2 Sekunden, sondern ferner ein Ausgangssignal auf der Leitung 27, welches einen Takt mit längerer Zeitdauer von beispielsweise 3,5 Sekunden darstellt. Dieses Signal gelangt über die Leitung 27 zur NAND-Schaltung G6 und gibt jedoch diese Schaltung nur nach der festliegenden Zeitspanne von 3,5 Sekunden frei, die eine festgelegte Mindestzeitspanne darstellt, während welcher sowohl Flüssigkeit als auch Produkt abgegeben werden. Der Zeitgeber 14 arbeitet im wesentlichen ab dieser einleitenden Baiszeitspanne von beispielsweise 3,5 Sekunden. Der andere Eingang zur NAND-Schaltung G6 ist wirksam, wenn die bistabile Anordnung P2 gesetzt ist, was einer Abgabe des Produkts entspricht, und ferner, wenn die Anordnung P3 rückgesetzt wurde.

Nach Beendigung der 3,5 Sekunden betragenden Mindestperiode, die durch das Ausgangssignal der Anordnung 18 auf der Leitung 27 bestimmt ist, wird die Anordnung 14 über die NAND-Schaltung G6 freigegeben, wobei diese Anordnung Taktimpulse von der

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Leitung 25 aufnimmt, damit die Anordnung 14 ausgehend von einer durch den Schalter S3 gesetzten Eingangszählung zurückgeschaltet wird. Am Ende der 3,5 Sekunden betragenden Periode erfolgt kein Rücksetzen der bistabilen Anordnung B1 oder B2. Erst am Ende des Zeitintervalls, das durch die 3,5 Sekunden-Spanne und die von Zeitgeber 14 gegebene Zeit bestimmt ist, erfolgt ein weiteres Rücksetzen über ein Signal an der Ausgangsleitung 15 der Anordnung 14, das der bistabilen Anordnung B3 zum Setzen der Anordnung B3 zugeführt wird, um an deren Q Ausgang ein Signal mit hohem Pegel und an deren . Q Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegel zu liefern. Das Rücksetzen der Anordnungen B1 und B2 hängt nun davon ab, ob eine positive oder negative Nachspülung erfolgt. Wie vorausgehend zugrundegelegt wurde, ist bei negativer Nachspülung die Leitung 22 auf hohem Pegel, wodurch der NAND-Schaltung G7 ein hohes Freigabesignal zugeführt wird. Da die bistabile Anordnung P3 nunmehr ebenfalls gesetzt wird, hat die NAND-Schaltung G7 ihre beiden Eingänge auf hohem Pegel und gibt somit auf der Leitung 21 ein Signal mit niedrigem Pegel ab, welches den Betrieb des Zeitgebers 20 einleitet. Während des Arbeitsintervalls des Zeitgebers 20 ist die Ausgangsleitung 23 normalerweise auf niedrigem Pegel, aber nimmt am Ende des durch die Schaltung bestimmten Intervalls einen hohen Pegel an. Tritt dies ein, so ist das Ausgangssignal des Negators 16 auf niedrigem Pegel, wodurch über die Leitung 37 die bistabile Anordnung B2 rückgesetzt wird, was die Produktabgabe beendet. Jedoch ist vorher und zu dem Zeitpunkt, in welchen die bistabile Anordnung B3 gesetzt wird, ein Signal mit niedrigem Pegel an der Ausgangsklemme der NAND-Schaltung G7 und wird zur NAND-Schaltung G2 übertragen, um die bistabile Anordnung B1 rückzusetzen und damit zuerst die Flüssigkeitsströmung zu beenden. Nach Beendigung der Flüssigkeitsströmung wird die Produktströmung kurzzeitig später beendet, etwa 0,25 bis 0,5 Sekunden später und zwar durch das von der Anordnung 20 auf der Leitung 37 kommende

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Signal. Der Bereich des negativen Nachzyklusses wird durch die Einstellung des Potentiometers R15 der Schaltung 30 bestimmt.

Wird die bistabile Anordnung D2 durch das Signal auf der
Leitung 37 rückgesetzt, so gelangt das Signal vom Negator

15 ferner zur NAND-Schaltung G8 und verursacht ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, welches vom Negator 17 in ein Signal mit niedrigem Pegel negiert wird, das der bistabilen Anordnung P3 zugeführt wird, um ein Rücksetzen derselben zu veranlassen, womit die wirksame Beendigung des Basiszyklusses signalisiert wird.

Die Anordnung 16 wird bei einer negativen Nachspülung nicht
in Tätigkeit gesetzt, weil in diesem Falle die Leitung 22
auf hohem Potential ist und die Anordnung durch den über die Diode D6 zugeführten Eingang rückgesetzt hält. Die Diode D6
und D7 bilden praktisch eine Torschaltung, wobei die Anordnung

16 nur ablaufen kann, wenn diese beiden Dioden durch Signale mit niedrigem Pegel an der eingangsseitigen Anode einer jeden Diode in Sperrichtung betrieben werden.

Bei einer Betriebsweise,gemäß welcher die Steuerung auf eine positive und nicht auf eine negative Nachspülperiode eingestellt ist, ist die Leitung 22 durch die Einstellung des
Schalters S1 auf einen niedrigen Pegel eingestellt. Dieses
Signal mit niedrigem Pegel der NAND-Schaltung G7 sperrt
praktisch den Zeitgeber 20,indem die Leitung 21 zur Eingangsklemme des Zeitgebers auf einen hohen Pegel gehalten wird.
Für eine positive Nachspülung kann der Eingangsabschnitt des Zyklusses der gleiche sein, wie bei einer negativen Nachspülung. Nachdem der Zeitgeber 14 abgelaufen ist,und die Anordnung B3 gesetzt wurde, erfolgt somit über die NAND-Schaltung G7 keine

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Einwirkung, jedoch wird durch das Signal mit niedrigem Pegel von der Anordnung B3 an deren Ausgangsklemme Q die Diode D7 in Sperrichtung betrieben_r D.a nunmehr eine positive Betriebsweise vorliegt, sind beide Dioden D6 und D7 in Sperrrichtung betrieben, womit ein niedriges Eingangssignal dem Zeitgeber 16 zugeführt wird, womit dieser im Einklang mit der Einstellung des Schalters S4 rückwärts zählt. Der Schalter S4 bestimmt die Zeitdauer der Nachspülperiode. Ist der Zeitgeber 16 abgelaufen, so ist auf der Leitung 43 am Ausgang des Zeitgebers ein Signal vorhanden, welches sich beim Ablauf des Zeitgebers von einem normalen hohen Pegel in einen niedrigen Rücksetzpegel ändert. Dieses Signal mit niedrigem Pegel gelangt zur NAND-Schaltung G2 der Anordnung B1 und veranlaßt das Rücksetzen derselben. Dieses Rücksetzen erfolgt jedoch nur am Ende der Nachspülperiode. Vor dem Rücksetzen der Anordnung B1 wird die Anordnung B2 unmittelbar rückgesetzt, nachdem die Nachspülverriegelung B3 gesetzt wurde. Es wird darauf hingewiesen, daß die Kathoden der Dioden D6 und D7 über die Leitung 45 mit der NAND-Schaltung G4 verbunden sind. Gelangen somit die Kathoden dieser Dioden auf Massepotential, weil beide Dioden in Sperrichtung betrieben werden, so nimmt die Leitung 4 5 einen niedrigen Pegel an, welcher die bistabile, als Flip-Flop ausgebildete Anordnung B2 rücksetzt. Zusammenfassend gilt, daß bei einer positiven Nachspülung nach Beendigung des Hauptabschnitts des Zyklusses die Anordnung B3 gesetzt wird, und daß zum gleichen Zeitpunkt, in welchem die Anordnung B2 unter Unterbrechung der Produktströmung rückgesetzt wird, die Anordnung 16 abläuft und die Dauer der Nachspülperiode festlegt, wobei am Ende dieser Periode die Anordnung B1 rückgesetzt wird, um zu diesem Zeitpunkt die Flüssigkeitsströmung zu beenden. Die Zeitdauer der

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positiven Nachspülperiode wird durch den Schalter S4 gesteuert, der in eine Anzahl unterschiedlicher Positionen gebracht werden kann, um eine Nachspülperiode in einem Bereich zwischen beispielsweise Null und 1,8 Sekunden mit Abstufungen von 0,2 Sekunden zu ergeben.

Wenn,wie vorausgehend erwähnt, die Anordnung 16 abläuft, so nimmt die Leitung 43 ihren niedrigen Pegel an und ein über den Kondensator C9 verzögertes Signal gelangt über einen Widerstand R20 an eine Eingangsklemme der NAND-Schaltung G8, wodurch die Ausgangsklemme der NAND-Schaltung G8 auf hohen Pegel gelangt und an der Anordnung 17 einen niedrigen Pegel veranlaßt, der ein Rücksetzen der Nachspülverriegelung B3 verursacht.

Bisher wurde der Betrieb unter Bezugnahme auf einen einzigen Basiszyklus beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das Setzen der Anordnung B1, welches im wesentlichen den Gesamtvorgang einleitet, auch über eine zweite Leitung 50 statt über den Negator 12 erfolgen kann. Ein Signal mit niedrigem Pegel kann auf der Leitung 50 an der Ausgangsklemme der NAND-Schaltung G9 vorgesehen werden, wo alle Eingänge auf ihrem hohen Pegel liegen. Eines der Eingangssignale an der NAND-Schaltung G9 zeigt an, daß die Anordnung B1 rückgesetzt ist, während ein weiteres anzeigt, daß die Anordnung B3 rückgesetzt ist. Der dritte Eingang 51 ist mit einer weiteren bistabilen Anordnung B4 verbunden, welche die NAND-Schaltungen G1O und G11 enthält, die in üblicherweise kreuzgeschaltet sind, um eine bistabile Betriebsweise zu ergeben. Damit steuert die Leitung 51 im wesentlichen einen Betrieb mit erneutem Zyklus, sofern die vorausgehende Flüssigkeitsabgabe beendet ist und die Nachspülverriegelung rückgesetzt ist.

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Wie vorausgehend erwähnt wurde, weist der Schalter S1 drei Ausgangsklemmen auf, welche an den Zeitgeber 10 angeschlossen sind, um einen binär codierten Dezimaleingang zu liefern. Schließt die Bedienungsperson der Abgabeeinrxchtung den Schalter L für eine größere Portion an Stelle des Schalters S, so gelangt ein positives Signal über die Diode D5 zum Negator 12, um den Betrieb durch Setzen der bistabilen Anordnung G1 einzuleiten. Gleichzeitig wird dieses Signal vom Negator 17 negiert, um die bistabile Anordnung B4 zu setzen, so daß die Leitung 51 auf ihrem hohen Freigabepegel liegt, welcher einen Wiederholungszyklus freigibt, indem die Anordnung B1 erneut gesetzt wird. Jedesmal, wenn die Anordnung B1 gesetzt wird, tritt auf der Leitung 57 zur Anordnung 10 ein Zählsignal auf, damit die Anordnung rückwärts zählt. Dieser Zählvorgang wird fortgesetzt, solange sich die Anordnung B4 in ihrem gesetzten Zustand befindet, wobei ein Signal mit niedrigem Pegel von der Ausgangsklemme Q der NAND-Schaltung G11 zur Anordnung 10 gelangt. Das Ausgangssignal der Anordnung 10 ist auf der Leitung 59 vorhanden und ist normalerweise während des Rückwärtszählens der Anordnung 10 auf hohem Pegel. Ist jedoch die Anordnung B1 für ihren letzten Zyklus gesetzt, so daß nunmehr der Zeitgeber 10 ausläuft, so gelangt die Leitung 59 auf ihren niedrigen Pegel und setzt die bistabile Anordnung B4 zurück und bringt ferner die von der Anordnung kommende Leitung 51 auf ihren niedrigen Pegel, wodurch jedes weitere Rücksetzen der bistabilen Anordnung B1 über die Leitung 50 gesperrt wird. Bevor die Anordnung 10 in ihre Rücksetzstellung abläuft, wird die Leitung 51 auf ihrem hohen Pegel gehalten, da die Anordnung B4 noch nicht rückgesetzt wurde, womit jedesmal, wenn die Verriegelung B3 mit der Anordnung B1 rückgesetzt wird, auf der Leitung 50 ein Wiederholungspegel auftritt, der einen Wiederholungszyklus einleitet. Dieser Vorgang beginnt,'nachdem die Anordnung 10 über die Leitung 57 Taktimpulse erhält sooft

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ein neuer Zyklus beginnt,wie er durch das Setzen der bistabilen Anordnung B1 signalisiert wird. Der Schalter S1 kann derart eingestellt werden, daß die Anordnung 10 nur einmal zählt oder derart, daß die Anordnung n- mal entsprechend der gevrählten Einstellung zählt, um den Basiszyklus zur Abgabe größerer Portionen zu wiederholen. Bei einer Wiederholung des Basiszyklusses,, abhängig von einer positiven oder negativen Nachspülweise, werden Flüssigkeit und Produkt erneut abgegeben, wobei gewöhnlich eine Vorspülperiode für die Flüssigkeit nur während eines jeden wiederholten Basiszyklusses vorgesehen wird. Diese Betriebsweise hat zu einer äußerst gleichförmigen Konsistenz des Endprodukts geführt und zu einer viel besseren Konsistenz als sie durch Änderung der Länge des Hauptabschnitts des Zyklussesermöglicht wurde, beispielsweise durch Verändern des Ausgangssignals vom Basiszeitgeber 18 zwecks Verlängerung des beispielsweise 3,5 Sekunden währenden Bereichs.

Anschließend ist eine Liste der Bauteile angegeben, die in den Schaltungen der Fig. 1 und 2 verwendet werden:

C1 - Electrolyt - Kondensator, 50 mF, 16 Volt C2 - Keramik-Kondenstor, 0,05 mF, 20 V C3 - C5 Tantal-Kondensator 23 mF, 16 V C6 - Polystyrol-Kondensator, 5600 pF 160 V C7 - Polystyrol-Kondensator, 1600 pF 160V C8-C10 - Keramik-Kondensatoren, 0,02 mF, 20%, 16V C11-C12 - Kermaik-Kondensatoren 0,05 mF, GMV, 1600 V D1-D3 - 1N4001

D5-D7 - 1N4148

D4 - 1N 4004

0.1 - Q2 - Triacs, 400 Volt

Q3 - Q4 Transistoren, NPN, 2N5172

18 und 20 CMOS 4060 BE

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10, 12, 14, 16 CMOS 4029 BE

Rl - 1 Watt, 100 Ohm 10", (bei 200 Volt Netzspannung c-n R2-3 - 1/4 Watt, 100 Ohm, 10%

R4-5 - 1/4 Watt, 1200 Ohm, 10%

R6-7 - 1/4 Watt, 6800 Ohm, 10%

R8 - 6,8 Megaohm, 20%

R9 - Netzwerk mit 15 Elementen, 22 000 Ohm R10 - 1/4 Watt, 3,3 NegaohrtT, 2O%

R11 - Steuerwiderstand, 35k Ohm, 2 Watt R12 - 13 - Steuerwiderstand 10 Kiloohm, 1/4 Watt R14 - 17 - 1/4 Watt, 470 Kiloohia, 10% R 18- 1/4 Watt, 24K 0hm, 5%

R19 - 1/4 Watt, 1,5K Ohm, 5%

R20 - 1/4 Watt 22k 0hm, 10%

R21-23- 1/4 Watt 22k Ohm, 10%

R24-25 - 1/4 Watt, 47 Ohm 10% (muß innerhalb von 10 Sekunden

bei 1/4 Ampere öffnen) S1 - DIP 4PST

S2+S3 - Binär, 16 Positionen EECO 21OO33G S4- Binär, 10 Positionen EECO 21OOO2G Z1 - 1Watt, 10 Volt, Zener 1N474O
Z2 - 400 Milliwatt, 10 Volt Zener, 1N961 oder 1N474O.

Es ist offensichtlich, daß Abänderungen der Erfindung im Rahmen der Ansprüche möglich sind, beispielsweise wurden in Fig. 2 bestimmte Zeitgeber-und Taktgeberanordnungen dargestellt, die jedoch durch andere Arten von Vorrichtungen zur Bestimmung bestimmter Zeitintervalle ersetzt werden könnten. Ferner könnten für die logischen Schaltungen andere Torschaltungen verwendet werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Zeitgeber zugsteuerung einer Produkt-Abgabeeinrichtung und insbesondere

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INSPECTED, ₂₂

zur Steuerung des Abgabezyklusses eines Produkts, wie beispielsweise Kartoffein, durch zeitliche Steuerung des Wasseranteils des Zyklusses in Verbindung mit dem Feststoff - oder Pulveranteil (Kartoffelgranulat) des Zyklusses. Der Wasserfluß wird gewöhnlich durch ein Magnetventil oder dergleichen gesteuert, während der Kartoffelante.il durch eine dem Antriebsmotor zugeordnete Schnecke gesteuert wird. Der Abgabezyklus wird durch eine Vorspülperiode eingeleitet, während welcher nur Wasser fließt. Während des Hauptteils des Zyklusses strömen sowohl Wasser als auch Produkt in einen Mischbereich. Der Zyklus endet mit einer Nachspülperiode, die entweder positiv oder negativ ist, und zwar positiv, wenn der Produktfluß zuerst aufhört und negativ, wenn der Wasserfluß zuerst angehalten wird. Bei mehrfachen Portionen wird nicht der Hauptteil des Zyklusses verlängert, sondern der Zeitgeber enthält eine Einrichtung zur Wiederholung des Grundzyklus, sooft bis die gewünschte Portion ausgegeben ist. Alle Zeitabschnitte, die den Gesamt- Basiszyklus umfassen, sind vorzugsweise in ihrer Dauer einstellbar.

030010/0652 ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEX{STERNHAUS) . D-BOOO MDNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29419 (PATHE) 32 354 Jet Spray Corp., Waltham, Mass. / USA Zeitgeber zur Steuerung des Abgabezyklusses einer Produkt- Abgabeeinrichtung P at e η t a η s ρ r ü c h e :

1. Zeitgeber zur Steuerung eines Abgabezyklusses einer

Produkt- Abgabeeinrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einleitung des Produktflusses zwecks Beginns des Basis-Abgabezyklusses, wobei das Produkt mindestens eine Flüssigkeit umfaßt, eine Einrichtung zur Anzeige der Beendigung des Basis- Abgabezyklusses, zu welchem Zeitpunkt der Produktfluß unterbrochen wird, und eine Einrichtung, die auf die Einrichtung zur Signalisierung der Beendigung des Basis- Abgabe-

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zyklusses anspricht, um die Einrichtung zur Einleitung des Produktflusses während mindestens eines Wiederholungs- Basisabgabezyklus erneut einzuschalten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgegebene Produkt eine Flüssigkeit sowie ein primäres, zur Mischung geeignetes Produkt enthält, damit von der Abgabeeinrichtung ein Endprodukt abgegeben wird.

3. Zeitgeber nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Taktgeber, der ein vorgegebenes Taktsignal liefert, mindestens eine einstellbare, vom Taktsignal betriebene Zeitgeberschaltung, die eine Vorspülperiode festlegt und eine Einrichtung, die auf die Zeitgeberschaltung anspricht, um den Produktfluß nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach Beginn der Flüssigkeitsströmung einzuleiten.

4. Zeitgeber nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite, vom Taktgeber betriebene Zeitgeberschaltung und eine auf diese zweite einstellbare Zeitgeberschaltung ansprechende Einrichtung, um die Beendigung entweder des primären Produktflusses oder der Flüssigkeitsströmung zu steuern.

5. Zeitgeber nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung entweder einer positiven oder einer negativen Nachspülung und durch eine dritte, vom Taktgeber betriebene einstellbare Zeitgeberschaltung, sowie eine Einrichtung, die auf die dritte einstellbare Zeitgeberschaltung und die Einstelleinrichtung anspricht, um die Beendigung der Flüssigkeitsströmung nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach Ende des primären Produktflusses zu steuern.

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6. Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einleitung der Strömung eine bistabile Einrichtung zur Steuerung der Flüssigkeit und eine zweite bistabile Einrichtung zur Steuerung des primären Produkts enthält und das die Einrichtung zur Anzeige des Endes des Basis- Abgabezyklusses eine Zeitgeberschaltung aufweist, und ferner die auf die Anzeigeeinrichtung ansprechende Einrichtung mindestens eine Zähleranordnung aufweist, die von der ersten bistabilen Anordnung betätigt wird.

7. Zeitgeber zur Steuerung einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe einer Substanz, die ein Produkt und eine mit diesem zu kombinierende Flüssigkeit enthält, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung, die eine Einrichtung zur Einleitung von zumindest der Flüssigkeitsströmung zu Beginn des Abgabezyklusses aufweist, eine zweite Einrichtung zur Steuerung des Produktflusses, eine Einrichtung, durch welche einer der beiden folgenden Betriebszustände hergestellt wird, nämlich

1) Beendigung der Flüssigkeitsströmung vor dem Produktfluß,

2) Beendigung der Flüssigkeitsströmung nach dem Produktfluß,

eine auf den ersten Betriebszustand ansprechende Einrichtung, einschließlich einer Zeitgeberschaltung zur Beendigung des Betriebs der erstgenannten Einrichtung, wonach nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne die Beendigung des Betriebs der zweiten Einrichtung folgt, und eine auf den zweiten Betriebszustand ansprechende Einrichtung, die eine Zeitgeberschaltung aufweist, um den Betrieb der zweiten Einrichtung zu beenden, wonach sich nach einer vorgegebenen Zeitspanne die Beendigung des Betriebs der erstgenannten Einrichtung anschließt.

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