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Die Erfindung betrifft einen Getränkespender zum
Abgeben eines Getränk-Grundstoffs
aus BIBs (Bag-in-Box).
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Die üblichen BIB-Getränkespender,
wie sie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift
JP 621 129 beschrieben worden
sind, weisen einen undurchsichtigen Schlauch zum Abgeben des Getränke-Grundstoffs
aus der BIB auf, der durch eine Schlauchpumpe (eine peristaltische
Pumpe) gequetscht wird, um den Getränke-Grundstoff aus der BIB
zu ziehen und den Getränke-Grundstoff
sodann über
den den Getränke-Grundstoff
führenden Schlauch
zu einer Düse
zu drücken.
An der Düse wird
es mit gekühltem
Wasser zum Auflösen
oder mit gekühltem,
mit Kohlensäure
versetztem Wasser vermischt.
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Bei diesen üblichen Getränkespendern kann,
wenn die BIB leer geworden ist, d. h., wenn der Getränke-Grundstoff
innerhalb der BIB ausverkauft ist, das gewünschte Getränk nicht länger bereitgestellt werden.
In diesem Fall sollte die leere BIB durch eine neue BIB, die mit
dem Getränke-Grundstoff
gefüllt
ist, ersetzt werden. Um den Ausverkauf des Getränke-Grundstoffs innerhalb der
BIB festzustellen, wurde bisher ein Detektor zum Erkennen des Zustands
des Ausverkaufs in nahem Kontakt zu dem den Getränke-Grundstoff führenden
Schlauch montiert. Dieser Detektor misst über eine elektrische Größe, etwa
einem elektrischen Feld oder einer elektrischen Kapazität, ob der
Getränke-Grundstoff
in dein den Getränke-Grundstoff
führenden
Schlauch vorhanden ist oder fehlt. Ein Sensor in dem Detektor gibt ein
analoges Signal aus, wie dies in 8 gezeigt
ist.
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8 zeigt
die Veränderung
eines analogen Ausgangssignals des Sensors über eine Zeitdauer unter Einschluss
einer Änderung
des Zustands des Getränkespenders
von einem Wartezustand in einen den Getränke-Grundstoff abgebenden Zustand. Wenn
das Ausmaß einer
Absenkung (eine Differenz) des Spannungssignals von dem Sensor einen
vorgegebenen Schwellenwert überschritten
hat, entscheidet der Detektor, dass der Getränke-Grundstoff ausverkauft
ist. In diesem Fall ändert
der Detektor sein Signal, um den Zustand des Ausverkaufs anzugeben.
Der Spender steuert eine Anzeige eines Ausverkaufs oder dergleichen
basierend auf der Änderung des
Ausgangssignals des Detektors.
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Da der den Getränke-Grundstoff führende Schlauch
von einer Pumpe gequetscht wird, ist das Auftreten einer Pulsation
in dem analogen Signal des Sensors unvermeidlich, wie dies durch
große
Wellen wie W1, W2,
W3 ....... gegenüber den feinen Wellen während des
Verkaufs unvermeidlich, wie oben gezeigt. Die geraden dicken Linien
LA, und LB in 8 werden später in dein
bevorzugten Ausführungsbeispiel
erläutert.
Aus diesem Grund war in dem Stand der Technik die Signaländerung,
die aus der Pulsation hergeleitet worden ist, häufig insofern irrig, als eine
Signaländerung,
die von dem Ausverkauf hergeleitet worden ist, interpretiert wurde,
was zu einer Fehlfunktion des Getränkespenders führte.
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Insbesondere wird in dem Fall von
hochviskosen Getränken,
beispielsweise bei Orangensaft, verglichen mit geringviskosen Getränken für Tees und
dergleichen, eine Änderung
des analogen Signals, das bei einer Änderung des Getränkespenders von
dem verkaufsbreiten Zustand zu dem ausverkauften Zustand erzeugt
wird, sehr klein. Trotz der Tatsache, dass der Getränke-Grundstoff
noch in dem der Getränke-Grundstoff
führenden
Schlauch vorhanden ist, besteht eine erhebliche Gefahr, dass eine irrige
Entscheidung verursacht wird mit der Wirkung, dass der Getränke-Grundstoff
ausverkauft ist. Umgekehrt besteht die Gefahr, dass trotz eines
Ausverkaufs des Getränke-Grundstoffs
eine Entscheidung, dass der BIB leer ist, nicht gefällt wird.
Ein Getränkespender
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 ist aus der
US-A-797 519 bekannt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung,
einen Getränkespender
zu schaffen, der den Ausverkauf eines Getränke-Grundstoffs innerhalb des
BIB zuverlässig
erkennen kann.
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Nach der Erfindung weist der Getränkerspender
auf:
eine Pumpe zum Quetschen eines einen Getränke-Grundstoff
liefernden Schlauches zum Abgeben eines von einem Bag-in-Box (BIB)
gelieferten Getränke-Grundstoffs über den
den Getränk-Grundstoff liefernden
Schlauchs zu einer Düse;
einen
Sensor, der außerhalb
des den Getränke-Grundstoff
führenden
Schlauchs angeordnet ist zum Erzeugen eines analogen Signals abhängig von dem
Vorhandensein des Getränks-Grundstoffs im Inneren
des den Getränke-Grundstoff
führenden Schlauches;
Mittel
zum Abtasten des analogen Signals in aufeinander folgenden Gruppen
von Abtastzeitpunkten zum Erzeugen aufeinander folgender Gruppen
von Abtastsignalen und Auswählen
der höchsten
Werte in jeder der Gruppen aus den aufeinander folgenden Gruppen
von Abtastsignalen;
einen Speicher zum nachfolgenden Speichern
der höchsten
Werte jeder Gruppe; und einen Prozessor zum Berechnen eines gleitenden
Mittelwerts der höchsten
Werte jeder Gruppe und Bestimmen eines Zustands eines leeren Bag-in-Box
(BIB) des Getränks-Grundstoffs
in dem Bag-in-Box (BIB) in Übereinstimmung
mit der Rate der Änderung
des gleitenden Mittelwerts.
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Nach der Erfindung wird bei einem
Getränkespender,
bei dem ein sich von dem BIB erstreckender, den Getränke-Grundstoff
führender
Schlauch von einer Schlauchpumpe zum Ausgeben des Getränke-Grundstoffs
gequetscht, ein Sensor ist vorgesehen, der in Abhängigkeit
von einem Zustand in dem den Getränke-Grundstoff führenden
Schlauch benachbart zu dem der Getränke-Grundstoff führenden
Schlauch. Weiter ist ein Prozessor vorgesehen, in das das Ausgangssignal
des Sensors eingegeben wird. Der Prozessor berechnet einen gleitenden
Mittelwert unter Verwendung der höchsten Signalwerte unter abgetasteten
Signalwerte, die durch Mehrpunktabtasten von analogen Signalen,
die von dem Sensor ausgegeben worden sind als Datenquelle verwenden,
und, basierend auf dem Betrag eine Änderung des gleitenden Mittelwerts
wird eine Entscheidung getroffen, ob der Getränke-Grundstoff ausverkauft
ist oder nicht. Bei diesem Aufbau kann eine fehlerhafte Entscheidung
aufgrund der Pulsation, die von dein Betrieb der Pumpe verursacht
wird, verhindert werden, was eine stabile Erkennung des Zustands
des Ausverkaufs erlaubt.
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Da die Entscheidung auf den höchsten Signalwerten
basierend getroffen wird, kann die Größe der Änderung des analogen Signals,
das von dem Sensor ausgegeben wird, einfach erfasst werden, was
die Genauigkeit der Bestimmung des Ausverkaufs vergrößert.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird jetzt in ihren
Einzelheiten in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei
zeigt:
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1 eine
Frontansicht eines Getränkespenders
nach der Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht des Getränkespenders
nach der Erfindung;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
eines Betriebsabschnitts des Getränkespenders nach der Erfindung;
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4 eine
Frontansicht des Getränkespenders
nach der Erfindung, wobei die Tür
geöffnet
ist;
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5 eine
Seitenansicht, die den Innenaufbau des Getränkespenders nach der Erfindung
wiedergibt;
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6 eine
vergrößerte Frontansicht
des BIB, eines Sensors und einer Pumpe, die in 4 gezeigt sind;
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7 eine
Blockdarstellung eines elektrischen Schaltkreises einer Steuereinheit
für den
Getränkespender
nach der Erfindung;
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8 eine
Darstellung, die ein analoges Signal zeigt, das von einem Sensor
in dem Getränkespender
nach der Erfindung ausgegeben worden ist;
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9 ein
Diagramm, das ein analoges Signal wiedergibt, das von dem Sensor
in dem Getränkespender
nach der Erfindung ausgegeben wird; und
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10 ein
Flussdiagramm, das den Betrieb einer Entscheidung des Ausverkaufs
eines Mikrocomputers bei einer Steuereinheit des Getränkespenders
nach der Erfindung wiedergibt.
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ERLÄUTERUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 ist
eine Vorderansicht eines Getränkespenders 1 nach
der Erfindung. 2 ist
eine Seitenansicht eines Getränkespenders
nach der Erfindung. 3 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Betriebsabschnitts 27 eines Getränkespenders 1, 4 ist eine Vorderansicht eines Getränkespenders 1,
wobei die Tür 28 geöffnet ist. 5 ist eine Seitenansicht,
die den Innenaufbau des Getränkespenders 1 wiedergibt. 6 ist eine vergrößerte Vorderansicht
eines BIB 3, eines Sensors 13 und einer Pumpe 5,
die in 4 gezeigt sind,
und 7 ist ein Blockdiagramm eines
elektrischen Schaltkreises einer Steuereinheit 21 in einem
Getränkespender 1.
Der Getränkespender 1 nach
den Ausführungsbeispielen
der Erfindung ist ein Getränkespender,
das für
BIB, wie er in Restaurants, Teehäusern
und dergleichen verwendet wird. Der Getränkespender 1 weist
im wesentlichen einen Körper 2,
BIB-Einheiten 32, 32 zum Abgeben neutraler Getränke wie
Oolong-Tee oder Orangensaft in Verbindung mit einer Tankeinheit 31 zum
Zuführen
eines gewünschten,
mit großen
Mengen mit Kohlensäure
versetzen oder geringfügig
mit Kohlensäure
versetzten und nicht mit Kohlensäure
versetzten Drinks auf. Der Aufbau des Getränkespenders 1 ist
derart, wie in 4 gezeigt,
dass die Tankeinheit 31 in dem Mittelabschnitt und die
BIB-Einheiten 32, 32 jeweils auf beiden Seiten
der Tankeinheit 31 angeordnet sind. Die Tankeinheit 31 und
die BIB-Einheiten 32, 32 werden von einer Tür 28,
die sich öffnen
lässt und
an der Frontfläche
angeordnet ist, verdeckt.
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In den 4 und 5 ist gezeigt, dass die Tankeinheit 31 ein
Solenoidventil 8 und einen Flussregulator 17 aufweist,
der in einer Getränkepassage
zum Führen
des Getränke-Grundstoffs
vorgesehen ist. Die Tankeinheit ist weiter mit einer Düse 32 zum
Ausgeben eines gewünschten
Getränke-Grundstoffs
versehen. In einem Mischer wird der Getränke-Grundstoff mit zum Auflösen dienenden
Wasser, das von einem anderen Schlauch zugeführt wird, vermischt. Die Düse 12 ist
eine Düse,
die die jeweils gewünschten
unterschiedlichen Getränke, die
von dem Verwender ausgewählt
werden und aus unterschiedlichen Getränkesubstanzen hergestellt werden,
die von einer Mehrzahl von Getränkegrundstofftanks
zugeführt
werden.
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Als nächstes werden die BIB-Einheiten 32 anhand
der 4 und 6 erläutert. Ein undurchsichtiges,
den Getränkegrundstoff
führender
undurchsichtiger Schlauch 4 des BIB 3 passiert
einen Sensor 13 zum Erkennen des Ausverkaufs und wird zwischen einem
Rotor 5A und einem Arm 5B, der auf einer Achse 5C zum
Drehen in einer Pumpe (einer peristaltischen Pumpe) 5 eingeschlossen.
Der Getränkegrundstoff
wird über
ein Druck-Solenoid 19, das in einem unteren Abschnitt der
Pumpe 5 vorgesehen ist, in eine Düse 6 geführt.
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Die Pumpe 5 kann so ausgebildet
sein, wie beispielsweise in der Offenlegungsschrift 311299/1994
gezeigt ist. Die Pumpe 5 ist derart, dass eine Mehrzahl
von Walzen 5D, die auf einem Rotor 5A angeordnet
sind, aufeinander folgend das den Getränkegrundstoff führenden
Schlauch 4 quetscht, um den Getränkegrundstoff 5 zu
der Düse 6 auszugeben.
Weiter ist eine Düse 7 für zur Auflösung dienendes
Wasser benachbart der Düse 6 für den Getränkegrundstoff
vorgesehen. Ein Tisch 14 ist unterhalb der Düse 6, 7 in
der BIB-Einheit 32 und der Düse 12 in der Tankeinheit 31 vorgesehen.
Ein Becher, der von einer Führung 15 geführt wird,
kann auf den Tisch 14 aufgebracht werden. In 5 gibt das Bezugszeichen 33 einen
Kompressor an, der ein Kühlgerät zum Kühlen des
Lösungswassers
oder dergleichen dient, das Bezugszeichen 34 einen Kondensor, das
Bezugszeichen 36 einen Motor für eine Lösungswasserpumpe, das Bezugszeichen 37 einen
Wassertank und das Bezugszeichen 38 einen Kohlensäurespender.
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Der Sensor 13 ist benachbart
zu und in unmittelbarem Kontakt mit dein den Getränkegrundstoff führenden
Schlauch 4 angeordnet. Der Sensor 13 erzeugt in
seinem Kern ein magnetisches Feld innerhalb des den Getränkegrundstoff
führenden Schlauch 4 und
gibt ein analoges Spannungssignal, das eine Änderung in dem Magnetfeld angibt,
aus, das von einer Abweichung der magnetischen Permeabilität zwischen
dem Getränkegrundstoff,
der durch den den Getränkegrundstoff
führenden
Schlauch 4 und Luftblasen erzeugt wird, aus.
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Ein Betätigungsfeld 37 zum
Betätigen
der Zufuhr des Getränks
von der Tankeinheit 31 und den BIB-Einheiten 32, 32 ist
auf der Vorderseite der Tür 28 vorgesehen.
Insbesondere sind einen Ausverkauf angebende Lampen 23 auf
dem Betätigungsfeld 37 in
Abschnitten, die den BIB-Einheiten 32, 32 entsprechend,
angeordnet. Ein Rückstellschalter 18 zum Ausführen des
Rückstellens
bezüglich
des Ausverkaufszustands bei Ersetzen des BIB, dessen Getränkegrundstoff
ausverkauft ist, mit einer neuen BIB, die mit dem Getränkegrundstoff
gefüllt
ist, ist auf der Rückseite
der Tür
vorgesehen.
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7 zeigt
eine Steuereinheit 21, die dem BIB in dem Getränkespender 1 zugehörig ist.
Der Ausgang des Sensors 13 und der Ausgang des Rückstellschalters 18 werden
in einem Mikrocomputer 22 in der Steuereinheit 21 eingegeben.
Der Ausgang des Mikrocomputers 22. ist mit der den Ausverkauf
angebenden Lampe 23, dem Drucksolenoid 19, der
Pumpe 5 und dem Solenoid 25 für Lösungswasser verbunden. Der
Mikrocomputer 22 weist einen Prozessor 22a, eine
Abtast- und Auswahleinheit 22b und einen Speicher 22c auf.
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Der sich auf die BIB beziehende Betrieb
des Getränkespenders
in der obigen Konstruktion wird jetzt unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 erläutert. Die 8 und 9 zeigen
die analogen Signalausgänge
des Sensors 13 über
eine Zeitdauer unter Einschluß einer
Veränderung
des Getränkespenders von
dem Wartezustand in den ein Getränk
verkaufenden Zustand, in dem die Pegel LA und
LB in 8 wobei
die Level LA und LB in 9 gleich sind. Die Pegel der
Signale von dem Sensor 13 bleiben während der Wartezeit unverändert. Bei
dem Start des Verkaufs von Getränk
aus der BIB 3 betreibt der Prozessor 22a die Pumpe 5 während einer
vorgegebenen Abgabezeit und, zusätzlich, öffnet das
Solenoid 25 für
Lösungswasser,
um Lösungswasser
abzugeben. Bei dem Verstreichen der vorgegebenen Abgabezeit wird die
Pumpe 5 gestoppt, das Solenoid 25 für Lösungswasser
wird gestoppt, das Drucksolenoid 19 wird geschlossen. Es
wird so der Getränkegrundstoff
in einer Menge, die durch die Abgabezeit vorgegeben ist, in dem
Lösungswasser
gelöst,
um eine bestimmte Konzentration des neutralen Getränks in den
Becher zu führen.
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Die in 8 gezeigte
Pulsation tritt, wie oben beschrieben, in den Pegeln der Signale
an einem Sensor 13 während
des Abgebens auf. Dies beruht auf der Vibration des den Getränkegrundstoff
abgebenden führenden
Schlauches 4, einer Veränderung der
Abgabe des Getränkegrundstoffs
oder anderen Phänomenen,
die bei dem Quetschen durch die Pumpe 5 auftreten.
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Der Prozessor 22a gibt,
andererseits, dein Abtast- und Auswahlschaltkreis 22b einen
Befehl zum Mehrpunktabtasten (n Sample, beispielsweise 14 Abtastungen)
von Analogsignalen von dem Sensor 13 in vorgegebenen Intervallen
(beispielsweise 10 ms) Der höchst
Wert in der ersten Gruppe der gesammelten n Sample werden ausgewählt und
werden als Daten N1 in einem Datenquellenpuffer für einen
gleitenden Mittelwert in den Speicher 22c, der indem Mikrocomputer 22a vorgesehen
ist, gespeichert. Auf diese Weise werden die 16 höchsten Werte (N1–N16) gespeichert.
Wenn ein neuer höchster Wert
ausgewählt
wird, wird das jeweilige N1 vernachlässigt, N2 wird zu N1 übertragen
und der neuste höchste
Wert wird als N16 gespeichert. Sodann werden die Daten sequentiell
aufgefrischt. Dieser Zustand ist in 10 gezeigt.
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Jedes Mal, wenn die Daten in dem
Puffer aufgefrischt worden sind, berechnet der Prozessor 22a den
Mittelwert der ersten drei Daten N1, N2 und N3, um Daten 1 zu
gewinnen und berechnet den Mittelwert der letzten drei Daten N14,
N15 und N16, um die Daten 2 zu gewinnen. Der Unterschied
zwischen den Daten 1 und den Daten 2, d. h. 1–2 wird
dann bestimmt, um eine Änderung
des gleitenden Mittelwerts zu gewinnen. Eine Entscheidung erfolgt
anschließend,
ob diese Änderung
(Differenz) einen vorgegebenen Wert für die Entscheidung überschreitet
oder nicht. Wenn die Änderung
(Differenz) den vorgegebenen Wert übersteigt, wird eine Entscheidung
getroffen, dass der Getränkegrundstoff
ausverkauft ist.
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Mittels der Vorsehung der Kriterien
für die Entscheidung
die höchsten
Werte wenn eine Pulsation in dein Ausgang des Sensors 13 während des Verkaufs,
gezeigt in 8, auftritt,
nahezu gleich. Wenn der Getränkegrundstoff
in dem BIB vorhanden ist, übersteigt
die Differenz (1-2) nicht den vorgegebenen Wert
für die
Entscheidung.
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Wenn der Getränkegrundstoff innerhalb des BIB 3 während der
Abgabe ausverkauft wird, werden Luftblasen in dein der Getränke-Grundstoff
führenden
Schlauch auftreten. Infolgedessen wird das analoge Signal von dem
Sensor 13 schnell und erheblich von dem Pegel LA und dem Pegel LB absinken,
wie in 9 gezeigt. Während dieser
Zeitdauer wird die obige Entscheidung fortlaufend von dem Prozessor 22a getroffen.
Bei einem schnellen Absinken des analogen Signals, bei dem die Differenz
(1-2) um einen größeren Wert als dem in Abhängigkeit
von dem Zustand in dem den Getränkegrundstoff
führenden Schlauch,
der benachbart zu dem den Getränkegrundstoff
führenden
Schlauch vorgesehen ist. Weiter ist ein Prozessor vorgesehen, in
den das Ausgangssignal des Sensors eingegeben wird. Der Prozessor
berechnet einen gleitenden Mittelwert unter Verwendung der höchsten Signalwerte
und der abgetasteten Signalen, der durch Mehrpunkt-Abtasten eines
analogen Signals von dem Sensor gewonnen sind als höchste Werte,
und, basierend auf der Größe der Änderung
des gleitenden Mittelwerts, wird eine Entscheidung getroffen, ob
der Getränkegrundstoff ausverkauft
ist. Aufgrund des obigen Ausbaus wird eine fehlerhafte Entscheidung,
die auf einer Pulsation, die durch den Betrieb der Pumpe erzeugt
wird, verhindert, was eine stabile Erkennung des Zustands des Ausverkaufs
erlaubt.
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Insbesondere kann die Größe der Änderung in
einem analogen Signal, das von dem Sensor ausgegeben wird, klar
erkannt werden, da die Entscheidung auf den höchsten Signalwerten beruht,
was eine Erhöhung
der Genauigkeit der Bestimmung des Zustands des Ausverkaufs angibt.
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Die Erfindung wurde in ihren Einzelheiten
unter besonderer Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
erläutert,
es versteht sich jedoch, dass Variationen und Modifikationen innerhalb des
Schutzbereichs der Erfindung, wie er sich aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt,
verwirklicht werden kann.