DE2938963A1 - Einrichtung und verfahren zur steuerung der reihenfolge der ausfuehrung mehrerer arbeitsvorgaenge, insbesondere zur abgabe einer vorbestimmten menge eines materials - Google Patents
Einrichtung und verfahren zur steuerung der reihenfolge der ausfuehrung mehrerer arbeitsvorgaenge, insbesondere zur abgabe einer vorbestimmten menge eines materialsInfo
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- G07F13/06—Coin-freed apparatus for controlling dispensing or fluids, semiliquids or granular material from reservoirs with selective dispensing of different fluids or materials or mixtures thereof
- G07F13/065—Coin-freed apparatus for controlling dispensing or fluids, semiliquids or granular material from reservoirs with selective dispensing of different fluids or materials or mixtures thereof for drink preparation
Description
Die Menge, in der jeder Beatandteil eines Getränks abgegeben wird, wird üblicherweise durch nockengesteuerte
Schalter bestimmt, deren Betätigungsdauer die Zeitdauer der Leistungszufuhr zu jeweils einer
Abgabevorrichtung bestimmt. Wenn beispielsweise am
Aufstellungsort eine Getränkeportion vorgegebenen Volumens abgegeben werden soll, wird zunächst die
Flüssigkeit mit einer vorgegebenen Fließgeschwindigkeit abgegeben. Durch Einstellung des nockenbetätigten
Schalters wird ein entsprechendes Stellglied mit Leistung versorgt, das ein dann geöffnet
gehaltenes Ventil umfaßt, bis eine vorgegebene, der Fließgeschwindigkeit angepaßte Abgabedauer abgelaufen
ist und dao Ventil wieder geschlossen wird, so daß die gewünschte Flüssigkeitsmenge abgegeben
wird. Ähnliche nockengesteuerte Schalter werden verwendet, um die Abgabedauer zusätzlicher, pulverförmiger
Bestandteile zu bestimmen, die dann der Flüssigkeit in vorbestimmter Menge zugesetzt werden.
Bei den bekannten Verkaufsautomaten müssen die die Schalter steuernden Nocken und/oder die Schalter
eingestellt und verstellt werden, um die Abcabedauer den unterschiedlichen Anforderungen am Aufstellort
anzupassen und um Fertigungstoleranzen auszugleichen.
Derartige Einstellungen oder Veränderungen der Einstellung sind jedoch sehr schwierig, da die richtige
Einstellung im allgemeinen eine größere Anzahl von Arbeitszyklen des Verkaufsautomaten erfordert,
was die erste Einstellung im Werk ebenso wie spätere NachJustierungen sehr schwierig macht. Diese
Schwierigkeiten sind um so größer, als im allgemei-
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nen eine große Anzahl mechanischer Schalter entsprechend der Anzahl der gewünschten Punktionen
des Verkaufsautomaten vorhanden ist. Darüber hinaus sind sowohl die Schalter als auch die sie betätigenden
Nocken während des Gebrauchs einem Verschleiß unterworfen, wodurch sich eine Störungsanfälligkeit
ergibt und der Wartungsaufwand noch weiter erhöht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen
und Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der erforderliche
Konstruktions- und Wartungsaufwand verringert ist. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei den Einrichtungen
und Verfahren der eingangs genannten Art durch die in den Kennzeichenteilen der unabhängigen
Ansprüche angegebenen Merkmale gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei den Einrichtungen und Verfahren gemäß der Erfindung kann eine Datenverarbeitungseinrichtung,
insbesondere in Gestalt eines Mikrocomputers, verwendet werden, wodurch anstelle herkömmlicher, in
Verkaufsautomaten verwendeter mechanischer Teile weitestgehend elektronische Teile verwendet werden,
die die erforderlichen Punktionen mittels elektrischer Signale und/oder elektrischer Vorgänge ausführen.
Damit wird die Anzahl erforderlicher mechanischer Teile weitgehend verringert, die erforder-
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liehe Baugröße wird geringer, die Übersichtlichkeit des mechanischen Aufbaus nimmt zu, und die Anzahl
der möglichen Punktionen sowie die Einsatzmöglichkeiten können ohne besonderen Aufwand weit über das
bei bekannten Einrichtungen bzw. Verfahren Übliche Maß hinaus vermehrt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen als Ausftihrungsbeispiel
ein Verkaufsautomat hinsichtlich seines elektrischen und elektronischen Aufbaus dargestellt
ist. Es zeigt:
Fig. 1 a und 1 b, die zusammengehören, das Blockschaltbild eines Verkaufsautomaten;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Verkaufsautomaten gemäß Fig.1.
Fig. 1 a und 1 b zeigen insbesondere die Steuereinrichtung 10 des Verkaufsautomaten. Diese umfaßt
einen Prozessor 11, wie er beispielsweise von der Firma Intel Corporation unter der Bezeichnung MC3-48
vertrieben wird und in der Firmendruckschrift der Firma Intel Corporation "Intel MCS-4-8 Microcomputer
User's Manual", 1976, beschrieben ist. Der Prozeasor 11 umfaßt ein Rechenwerk, ein mindestens ein
Steuerprogramm speicherndes, als Festwertspeicher (ROM) ausgebildetes Steuerwerk, einen als Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgebildeten Arbeitsspeicher, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse sowie einen
Ereigniszähler. Die Recheneinheit umfaßt Steuer-
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schaltungen, ein aus Speicherelementen gebildetes Register und eine arithmetisch-logische Einheit (ALU).
Über einen Stecker 12 wird aus einem Netz, beispielsweise aus einer Wandsteckdose, technischer Wechselstrom
von beispielsweise 60 Hz zugeführt. Über einen Hauptschalter 56 wird die Primärwicklung TR1t eines
Transformators TR1 gespeist, dessen Sekundärwicklungen TR1sa, TR1sb jeweils eine Vollweg-Gleichrichterbrücke
DB1, DB 2 speisen. Deren einer Ausgangsanschluß ist jeweils an Masse gelegt. Der zweite, positive
Anschluß der Brücke DB1 ist über einen Widerstand R30 mit einem Glättungsfilter 15 verbunden,
das mit Kondensatoren 01, C7, C8 beschaltet ist und
das an seinem Ausgang die positive Speisegleichspannung VDC abgibt. Hiermit erfolgt die Leistungsversorgung des Prozessors 11 und anderer Komponenten
der Steuerschaltung 10.
Der positive Ausgang der Brücke DB1 ist auch über eine. Diode CR1 mit einer die Gleichspannung auf
das Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes überwachenden Überwachungsschaltung 14 verbunden. Die
ihr über die Diode CR1 und einen Widerstand R17 zugeführte,
mittels eines Kondensators 02 p;ep;lättote
und mittels einer Zenerdiode CR2 auf einen vorgegebenen Wert begrenzte Spannung dient als Referenzspannung,
die dem nichtinvertierenden Eingang 16a eines Operationsverstärkers 16 zugeführt wird,
während dessen invertierender Eingang 16b über einen Vorwiderstand R18 mit dem der Brücke J)B 1 abgewandten
Anschluß des Widerstands R30 und damit der zu überwachenden Spannung beaufschlagt ist. Das
vom Operationsverstärker 16 im Falle einer zu
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niedrigen Gleichspannung an seinem Ausgang abgegebene Signal wird über einen Widerstand R23 dem
Rücksetzeingang 11a des Prozessors 11 zugeführt. Die Diode CR2 und der hochohmige Widerstand R17
führen bei Einschaltung der Versorgungsspannung zu einem schnellen Aufladen des Kondensators C2,
während bei einem Fortfall der Versorgungsspannung der Kondensator C2 nicht über die dann invers
gepolte Diode CR1 entladen werden kann und nur langsam über den hochohmigen Widerstand R17
entladen wird.
Am Ausgang 11b des Prozessors 11 erscheint ein Signal, wenn der im Prozessor 11 enthaltene
Programmzähler ein Zählergebnis erreicht, das die vorgegebene Kapazität des das Steuerprogramm
speichernden Steuerwerks überschreitet, was einen unzulässigen Betriebszustand darstellt. In diesem
Fall wird das am Ausgang 11b erscheinende Signal über einen Umkehrverstärker 17 und die
Parallelschaltung eines Widerstands R24 und eines Kondensators C13 auf den invertierenden Eingang 16b
des Operationsverstärkers 16 gekoppelt, wodurch der Prozessor 11 wiederum mit einem Rücksetzsignal beaufschlagt
wird. Die Rücksetzung des Prozessors auf seinen Anfangszustand bewirkt, daß das Steuerprogramm
auf seinen Startpunkt zurückgestellt wird und bei erneutem Einwurf einer Münze erneut ablaufen
kann. Die Rückstellung erfolgt also, wenn die maximale Anzahl von Programmschritten aus irgendwelchen
Gründen überschritten wird, beispielsweise aufgrund von im System auftretenden Störimpulsen
oder aus der Umgebung stammenden Storeinwirkungen.
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Die Überwachungsschaltung 14 bewirkt die vorgeschriebene
Rücksetzung also dann, wenn die dem Eingang 16b zugeführte Versorgungsspannung gegenüber
der dem Eingang 16a zugeführten, nur langsam veränderlichen Referenzspannung in unzulässiger
Weise abfällt. Ebenso erfolgt die Rücksetzung, wenn der Prozessor 11 an seinem Ausgang 11b,
wie vorstehend beschrieben, ein Signal von H-Pegel abgibt, wodurch der Ausgang des Umkehrverstärkers
17 auf L-Pegel geht, der Eingang 16b auf einen niedrigen Spannungswert gezogen wird und
somit am Ausgang des Operationsverstärkers 16 das die Rücksetzung bewirkende Signal von H-Pegel
erscheint. Durch die Rücksetzung bei zu niedriger Spannung wird die Auswertung von Signalen zu niedriger
Amplitude vermieden, da diese dann nicht mehr sicher vom Rauschen unterschieden werden
könnten, was zur irrtümlichen Ausführung von Programmschleifen oder irrtümlichen Programmabläufen
führen könnte. Durch die Rücksetzung über den Ausgang 11b werden andererseits unzulässige
Programmschritte vermieden, die sonst irrtümlich als Teile des normalen Programmablaufs interpretiert
werden könnten.
An den zweiten, positiven Ausgang der Brücke DB2 ist über eine Widerstand R28 die Basis des Transistors
Q1 eines Nulldurchgangsdetektors angeschlossen. Dessen Kollektor liegt über einen Lastwiderstand
an der geglätteten Versorgungsgleichspannung VDC,während sein Emitter an Masse liegt. Jedesmal,
wenn die ungefilterte und gleichgerichtete Wechsel-
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spannung annähernd zu Null wird, was zweimal . während einer Periode erfolgt, erscheint am
Kollektor des Transistors Q1 ein Signal von Η-Pegel, das den Nulldurchgang anzeigt und das
über einen Umkehrverstärker 19 dem Unterbrechungseingang
11c des Prozessors 11 zugeführt
wird. Dieses Signal hat also eine Impulsfolgefrequenz von 120 Hz. Es bewirkt die Unterbrechung
oder Verzögerung von Schaltvorgängen in noch näher zu beschreibender Weise.
Die Steuereinrichtung 10 umfaßt weiter eine den Durchfluß von Wasser überwachende Vorrichtung,
die einen Thyristor Q3 und einen Transistor Q2 umfaßt. Der Kollektor des Transistors Q2 liegt
über einen Lastwiderstand R29 an der Versorgungsgleichspannung VDC, sein Emitter an Masse. Die
Anode des Thyristors Q3 liegt über einen Widerstand R25 am positiven Anschluß der Brücke ÜB 2,
während seine Katode über einen Lastwiderstand R22 an Masse liegt. Die am Lastwiderstand R22
abfallende Spannung wird über einen Widerstand R20 der Basis des Transistors Q2 zugeführt. Die
Steuerelektrode des Thyristors Q3 ist an den Verbindungspunkt zweier Widerstände R 26, R19
angeschlossen. Deren Reihenschaltung verbindet den positiven Anschluß der Brücke DB2 mit einem
Anschluß 54, während der andere dieser Anschlüsse 54 an Masse liegt. An die Anschlüsse 54 ist
ein nicht gezeigter Durchflußsensor angeschlossen. Dieser umfaßt einen Schalter, der bei
Durchfluß von Wasser geöffnet ist. Fließt das Wasser und ist der Schalter offen, so reicht
die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstän-030017/0659
de R26, R19 zum Zünden des Thyristors Q3 aus, und die dann am Widerstand R22 abfallende Spannung
macht den Transistor Q2 leitend. Hört der Durchfluß von Wasser auf, so werden Thyristor Q3
und Transistor Q2 nichtleitend, wodurch am Kollektor des Transistors Q2 ein Signal von H-Pegel
erscheint, das mittels eines Umkehrverstärkers 20 umgekehrt wird. Letzterer führt daher dem Eingang
11d des Prozessors 11 ein Signal von L-Pegel
zu. Ist eines der Wasserventile geöffnet und fließt Wasser aus dem Wasservorratsbehälter, so
ist der Schalter des Durchflußsensors geöffnet, wodurch am Kollektor des dann leitenden Transistors
Q2 ein Signal von L-Pegel ansteht, das jedoch bei jedem Spannungsnulldurchgang kurzzeitig
Η-Pegel annimmt. Damit wird der Eingang 11d des Prozessors mit einem Signal von Η-Pegel beaufschlagt,
das jedoch jeweils bei einem Spannungsnulldurchgang kurzzeitig L-Pegel annimmt. Dieser
Signalverlauf dient zur Überwachung des Wasserdurchflusses und dazu, die Abgabe pulverförmiger
Bestandteile des Getränks zu unterbrechen, falls der Wasserdurchfluß beispielsweise bei Erschöpfung
des Wasservorrats oder Verstopfung der Wasserleitung aufhört (Der Eingang 11d wird in der obenerwähnten
Firmendruckschrift als Eingang TO bezeichnet.)
Der Verkaufsautomat umfaßt in üblicher Weise eine
nicht dargestellte, eine Prüfeinrichtung umfassende Münzeinwurfseinrichtung, die bei eingeworfener
Münze einen Schalter 63 schließt. Hierdurch wird mit dem die eine Phase der Wechelspannung führen-
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den Leiter 48 über einen Widerstand R32 ein Eingangsanschluß
eines Optokopplers 22 beaufschlagt. Dessen anderer Eingangsanschluß ist mit dem Anschluß
23 und damit mit der anderen Phase der Wechselspannung verbunden. Eingangsseitig weist der
Optokoppler zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden LED1, LED2 auf. Diese beaufschlagen jeweils
während einer Halbperiode der Wechselspannung einen dann leitend werdenden Fototransistor
Ptl, dessen Hauptstromstrecke in Reihe mit einem Lastwiderstand an der Versorgungsgleichspannung
liegt. Bei leitendem Fototransistor Ptl tritt an dessen Kollektor ein Signal von L-Pegel auf, das
einem Eingang eines NAND-Glieds 25 zugeführt wird. Dessen zweiter Eingang liegt im Ruhezustand über
einen Widerstand RA an der Versorgungsgleichspannung VDG und damit auf Η-Pegel, so daß es bei Betätigung
des Schalters 63 jeweils zwischen den Nulldurchgängen der Wechselspannung einen Ausgangsimpuls
von Η-Pegel abgibt, der einem Dateneingang DB1 des Prozessors 11 zugeführt wird. Der über den
Widerstand R4 mit Η-Pegel beaufschlagbare Eingang des NAND-Glieds 25 ist auch an den Ausgang
eines weiteren NAND-Glieds 24 angeschlossen. Dessen einer Eingang ist über einen Widerstand R3
ständig an die Versorgungsgleichspannung VDC angeschlossen und damit auf Η-Pegel gelegt, während
sein zweiter Eingang an einem Ausgang 11e des Prozessors 11 liegt.
Der Optokoppler 22 erlaubt die Verwendung einer beliebigen Münzeinwurfsvorrichtung, ohne daß
eine besonders ausgebildete, elektrische Schnitt-
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stelle erforderlich wäre. Das Vorhandensein eines Münzvorrats, also mindestens einer eingeworfenen
Münze, wird während des Programmablaufe überwacht und gestattet den Ablauf eines Programmzyklus,
wie dies noch näher beschrieben werden wird.
Bei Vorhandensein eines Münzvorrats aktiviert das Programm nacheinander vorgegebene Drucktastenschalter
P1 bis PH einer aus diesen aufgebauten, als Tastenfeld ausgebildeten Schaltvorrichtung.
Die Drucktastenschalter P1 bis PH dienen zur Auswahl des gewünschten Getränks sowie der Stärke
(Konzentration, Mengenanteil) von dessen dem Wasser zugesetzten Bestandteilen. Die Drucktastenschalter
P1 bis PH werden im Multiplexverfahren mit Spannungen versorgt, wodurch bei gegebener Anzahl
der Drucktastenschalter eine wesentliche Erhöhung der Wahlmöglichkeiten und eine Verringerung
der erforderlichen Verbindungen zu den Eingängen des Prozessors 11 erreicht werden.
Die Drucktastenschalter P7 bis PH sind ausgangsseitig über Umkehrverstärker 30-1 bis 30-8 an Dateneingänge
DBO bis D.B7 des Prozessors 11 angeschlossen, die bei Abwesenheit eines ihnen von
den Drucktastenschaltern P7 bis PH zugeführten Signals mittels Widerständen R9 auf Η-Pegel gehalten·
sind. Die über die Dateneingänge D.I3O bis DB7 eingegebenen Daten dienen dazu, während eines
Programmzyklus die Abgabe des gewünschten Getränks mit den Bestandteilen gewünschter Konzentration
zu steuern. Die Drucktastenschalter P1 bis P3
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sind ausgangsseitig den Drucktastenschaltern P8 bis P10 parallelgeschaltet. Ebenso sind die Drucktastenschalter
P4 bis P6 Drucktastenschaltern P8 bis P10 ausgangsseitig parallelgeschaltet. Eingangsseltig
sind die Drucktastenschalter P1 bis P3 als erste Gruppe, die Drucktastenschalter P4 bis P6 als
zweite Gruppe und die Drucktastenschalter P7 bis P14 als dritte Gruppe an jeweils einen Speiseleiter
32a, 32b, 32c angeschlossen, so daß durch Zuführung einer Speisespannung über Widerstände R5 bis R7 bzw.
durch Klemmen auf L-Pegel jede Gruppe getrennt aktiviert
bzw. in den inaktiven Zustand versetzt werden kann. Die Speiseleiter 32a bis 32c sind an die übereinstimmend
hiermit bezeichneten Ausgänge eine Dekodierschaltung 32 angeschlossen, die insgesamt
acht solche Ausgänge aufweist und jeweils nur einen davon aktiviert, und zwar in Abhängigkeit von
einem der Dekodierschaltung 32 an ihren Eingängen 32j bis 32m zugeführten Steuersignal, das von einem
aus vier Bits bestehenden Wort gebildet ist und vom Prozessor 11 an seinen Ausgängen 11 j bis 11n
abgegeben wird. Die Schaltzustände derjenigen Drucktastenschalter P1 bis P14, deren Gruppe aktiviert
wurde, werden in vorgegebenen Speicherplätzen im Arbeitsspeicher des Prozessors 11 gespeichert.
Diese Daten werden während der Ausführung einer folgenden Programmroutine verwendet, Zeitwerte zu
erzeugen, was noch näher zu beschreiben sein wird.
Wenn derjenige Teil des Programmzyklus durchgeführt ist, in welchem die Art des gewählten, abzugebenden
Getränks und die Stärke von dessen Bestandteilen festgestellt wurden, werden vorgege-
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bene einzelne Wählschalter S1 bis S13 einer von
diesen gebildeten zweiten Schaltvorrichtung abgefragt, um die Abgabedauer für jeden Beetandteil
festzulegen, d.h. die Zeitdauer, während deren die für die Abgabe des betreffenden Bestandteils
vorgesehene Abgabevorrichtung mit Leistung gespeist und hierdurch geöffnet wird.
Die Abfrage oder Abtastung der Schalter S1 bis S13 erfolgt in einer Programmroutine, bei der
der Dekodierschaltung 32 und einer weiteren Dekodierschaltung 33 sowie einem Tor 34 von den
Ausgängen 11 j bis 11n und 11e des Prozessors
entsprechende Steuersignale zugeführt werden. Hierdurch wird jeweils nur ein einziger der
Schalter S1 bis S13 abgetastet. Dabei werden die Signalzustände aller Ausgänge des abgetasteten
Schalters auf Dateneingänge des Prozessors übertragen. Die Signalzustände der ersten acht
Ausgänge des abgetasteten Schalters, beispielsweise der Ausgänge S1b-1 bis S1b-8 des Schalters
S1, werden auf die zu diesem Zeitpunkt von den Drucktastenschaltern P1 bis P14 her nicht beaufschlagbaren
Eingänge DBO bis DB7 übertragen. Die Ausgangssignale von drei weiteren Ausgängen,
beispielsweise den Ausgängen S1b-9 bis S1b-11 des Schalters S1, werden auf Dateneinpänge 11u
bis 11w übertragen. Dabei sind gleichnamige Ausgänge der Schalter S1 bis S13 mit Ausnahme
des nicht belegten Ausgangs S13b-11 untereinander verbunden, beispielsweise die Ausgänge
S1b-1 bis S13b-1 mit dem Dateneingang D)YJ9 die
Ausgänge S1b-2 bis S13b-2 mit dem Dateneingang DB6 usw. Das Tor 34 dient dazu, die sonst über
einen Widerstand R2 mit Η-Pegel beaufschlagte
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und aktivierte Dekodierschaltung 35 dann zu inaktivieren,
wenn die Dekodierschaltung 52 arbeitet, während umgekehrt bei aktivierter Dekodierschaltung
33 die Dekodierschaltung 32 inaktiv ist.
Wird beispielsweise der Schalter S1 abgetastet, so kann je nach der Stellung von dessen Schaltarm
S1a das Abtastsignal nur an einem der Ausgänge
S1b-1 bis S1b-11, im dargestellten Fall am Ausgang S1b-3, erscheinen. Dieser Signalzustand
wird während desjenigen Teils des Programmzyklus erfaßt, in dem die Aktivierung der Abgabevorrichtungen
bewirkt wird. Die Schaltarme S1a bis S13a der Schalter S1 bis S13 sind fabrikseitig
oder von Wartungspersonal eingestellt und bestimmen die Abgabedauer jeder Abgabevorrichtung
entsprechend den Einsatzbedingungen. Eine Justierung der Abgabedauer ist äußerst einfach,
da es lediglich erforderlich ist, den Schaltarm erforderlichenfalls auf eine andere seiner elf
möglichen Stellungen zu verdrehen, um eine geänderte Abgabedauer zu erzielen. Entsprechend wird
die abgegebene Menge des Bestandteils, dem der jeweilige Schalter zugeordnet ist, geändert.
In einer nun folgenden Programmroutine werden di«
die Stellungen der Schalter S1 bis S13 darstellenden
Daten, soweit diese Schalter abgetastet wurden, zur Berechnung der Abgabedauer für jeden erforderlichen
Bestandteil des gewünschten Getränks berechnet. Der Prozessor 11 erzeugt entsprechende
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Signale, die über Leiter 11q bis 11t zu den Eingängen
35a-2 bis 35a-5 einer Schnittstelle 35 übertragen werden. Die Schnittstelle 35 ist als
Ausgangsvervielfacher ausgebildet, d.h. sie bildet einen Serienparallelwandler mit gegenüber der Anzahl
der Eingänge größerer Anzahl der'Apsgänge. Beim Ausführungsbeispiel sind drei jeweils in zwei
Richtungen wirksame Eingabe-Ausgabe-Kanäle 35b bis 35d, die jeweils parallel vier Bits führen,
als Ausgänge zur Steuerung vorgegebener Abgabevorrichtungen verwendet, während die Eingänge
35a-2 bis 35a-5 von einem vier Bits umfassenden weiteren Eingabe-Ausgabe-Kanal 35a gebildet sind.
Über den Leiter 11p und den Eingang 35a-1 der Schnittstelle 35 wird dieser vom Prozessor 11
ein Zählimpulssignal zugeführt. Hierdurch wird wenigstens ein Ausgangsanschluß, beispielsweise
35b-1, jedes Ausgangskanals, beispielsweise 35b, in den aktivierten Zustand gebracht, wodurch
wenigstens eines der mit Schutzgaskontakten versehenen Relais, im Beispiel das Relais 36a1, in
vier Relaisgruppen 36a bis 36d erregt wird, die jeweils vier solche Relais umfassen. Die Relais
sind von untereinander gleicher Bauart, weshalb im folgenden nur eines beschrieben sei.
Das Relais 36a-1 umfaßt einen Schutzgasschalter 37a, der beim nichtex-regten Zustand cle3 Relais
geöffnet ist. Die den Schutzgasschalter 37a enthaltende, mit Schutzgas gefüllte Glaskapsel ist
von der Relaisspule 37b umgeben, deren einer Anschluß über einen Leiter 65 an der Versorgungsgleichspannung
VDC liegt, während ihr anderer Anschluß am Ausgangsanschluß 35b-1 der Schnitt-
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stelle 35 liegt. Parallel zur Relaisspule 37b liegt eine Freilaufdiode 37c. Am Ausgang 35b-1
liegt ein im Ruhezustand nicht leitender Transistor, während dann, wenn das Relais 36a-1 erregt
werden soll, der Ausgang 35b-1 auf Masse geklemmt wird, indem der Transistor leitend gemacht
wird. Hierdurch fließt ein Strom über die Spule 37b, der Schutzgasschalter 37a wird geschlossen, und der Steuerlektrode eines Triacs
T2 wird über den Schutzgasschalter 37a und einen Widerstand R34 ein den Triac während
jeder Wechelspannungshalbwelle leitend machendes Potential zugeführt. Der Triac. T2 liegt
bei geschlossenem Hauptschalter 56 in Reihe mit einem Motor 66 zwischen den Phasen der Wechselspannung,
so daß bei leitendem Triac T2 der Motor 66 läuft. Er bewirkt hierbei die Abgabe von
durch Gefriertrocknung erhaltenem Kaffeepulver aus einem entsprechenden Vorratsbehälter in ein
nicht dargestelltes Gefäß, in dem die Bestandteile des gewünschten Getränks gemischt werden.
Der Schaltvorgang wird allerdings verzögert, bis die Wechselspannung einen Nulldurchgang aufweist,
um Schaltfunken und mangelnde Phasenübereinstimmung zwischen Netz und Last zu verhindern,
wodurch die Lebensdauer aller Schaltungselemente verlängert wird.
Da die Triacs in beiden Stromrichtungen leiten können, kann mit ihnen ein Vollwellen-Wechselstrom
gesteuert werden, was besonders vorteilhaft hinsichtlich der Leistung der gesteuerten
Motoren ist, insbesondere wenn es sich bei die-
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sen um Spaltpolmotor handelt. Die Schutzgaskontakt-Relais
erlauben eine einfache Isolation zwischen der relativ hohen Wechselspannung, die
zur Leistungsversorgung der Motoren der Abgabevorrichtungen verwendet wird, und der niedrigen
Gleichspannung, die für die Versorgung des Prozessors 11 und anderer Teile der Datenverarbeitungseinrichtung
verwendet wird. Auch sind die Schutzgasschalter-Relais unaufwendig, haben eine
hohe Lebensdauer und sprechen sehr schnell an. Andere zur Isolierung geeignete Kopplungsmittel
wie Optokoppler können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Der Steuerungsablauf unter Verwendung der Datenverarbeitungseinrichtung
in einem typischen Programmzyklus soll nun im folgenden anhand des Flußdiagramms der Figur 2 näher erläutert werden,
die einen Aufbau der Einrichtung nach Figur 1 voraussetzt.
Es sei angenommen, daß der Stecker 12 in eine unter Spannung stehende Steckdose eingesteckt
ist und der Hauptschalter 56 geschlossen wird. Beim Einschalten der Netzspannung erzeugt die
Überwachungsschaltung 14 ein Rücksetzsignal, womit der Prozessor 11 zurückgesetzt wird (101
in Figur 2). Durch das Rücksetzen wird das Programm auf seinen Beginn eingestellt (102).
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Hierauf wird bei Einwurf einer Münze eine MUnzvorrats-Prüfroutine
durchgeführt, die von einem am Ausgang 11e des Prozessors 11 periodisch erscheinenden
und dem NAND-Glied 24 zugeführten Testsignal gesteuert wird. Der Ausgang des NAND-Glieds
24 liegt im Ruhezustand auf L-Pegel und
geht beim Anlegen des Testsignals auf H-Pegel. Falls während eines hierdurch periodisch augelösten
PrüfVorgangs keine Münze vorhanden ist oder falls der münzbetätigte Schalter 63 aufgrund
von Kontaktprellungen während des Prüfvorgangs
offen ist, liegt der Kollektor des Fototransistors Ptl auf Η-Pegel, und das NAND-Glied 25 gibt ein
Signal von L-Pegel ab, was die Entscheidung "NEIN" am Ausgang 1O3b des Münzvorrats-Prüfschritts 103
bedeutet. Wenn andererseits ein Münzvorrat erfaßt wird und auch der Schalter 63 geschlossen ist,
so daß die Leuchtdioden LED1, LED2 zwischen den Leiter 48 und den Anschluß 23 geschaltet sind und
mit Wechselspannung versorgt werden, so wird der Fototransistor Ptl während der Wechselspannungshalbwellen
leitend gemacht, und an seinem Kollektor erscheint periodisch ein Signal von L-Pegel.
Hierdurch erscheint während des Prüi'vorpangs am Ausgang des NAND-Glieds 25 ein Signal von H-Pegel,
das der Entscheidung "JA" am Ausgang 103a entspricht. Diese, als Impulse auftretenden .Signale
werden über den Eingang I)B des Prozessors 11 einem in diesem vorgesehenen, nicht weiter dargestellten
Zähler zugeführt, dessen Wirkung durch den Verfahrensschritt 104 in Figur 2 bezeichnet
ist. Bei dem Zähler kann es sich zweckmäßig um einen Speicherplatz in dem Speicher mit wahlfreiem
Zugriff oder in einem der Arbeitsspeicher des
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Prozessors 11 handeln. Der Zähler wird durch die ihm zugeführten Impulse vorwärts gezählt. Solange
das erhaltene Zählergebnis noch kleiner als eine vorgegebene Anzahl ist, wird entsprechend dem Ausgang
104a jedesmal ein Impuls zum Eingang des Verfahrensschritts 103 gegeben, wodurch die Verfahrensschritte 103, 104 in einer geschlossenen Schleife
ausgeführt werden und das Ausgangssignal des NAND-Glieds 25 bei weiterhin bestehendem Münzvorrat und
geschlossenem Schalter 63 mit der Impulsfolgefrequenz von 80 /us so lange in den Prozessor 11 eingelesen
werden, bis bei dem Zählvorgang die vorgegebene Anzahl erreicht wird. Hierbei wird dann auf
dem Ausgang 104a kein Signal mehr abgegeben, sondern
es erscheint auf dem Ausgang 104b ein Signal "ZÄHLER VOLL", wodurch der nächste Programmschritt
105 ausgelöst wird. Diese Freigabe des weiteren Programmablaufs erst nach mehrmaligem Erfassen des
Münzvorrats führt zu einer erhöhten Sicherheit gegen eine fälschliche Auslösung.
Die vorstehende Beschreibung setzt voraus, daß jeder Impuls des Testsignals beim Verfahrensschritt
103 das iiirgebnis "JA" ergibt. Falls jedoch bei
einem der Testimpulse das Ergebnis "NEIN" ist, beispielsweise weil der Schalter 63 nicht geschlossen
ist, so bewirkt das Ergebnis 103b einen erneuten Programmbeginn über den Programmschritt 102, und
die Zählung beginnt erneut. .Bevor der Programmschritt
105 ausgeführt werden kann, muß also eine ununterbrochene Folge von jeweils einen vorhandenen
Minzvorrat bezeichnenden Impulsen erzeugt worden sein. Hierdurch wird die Sicherheit noch weiter
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erhöht.
Nach Erreichen des Signals "ZÄHLER VOLL» wird
im Verfahrensschritt 105 die Betätigung mindestens einer Abgabevorrichtung freigegeben.
Hierbei wird als Ergebnis 105a ein Freigabesignal für die Erzeugung von Zählimpulsen im Verfahrensschritt
106 mittels eines Zählimpulsgenerators erzeugt, während weiter als üirgebnis
105b der Verfahrensschritt 107 ausgelöst wird, worin das Tastenfeld der Drucktastenschalter
P1 bis PH abgetastet wird. Der zur Erzeugung der Zählimpulse vorgesehene Zählimpulsgenerator
umfaßt einen mehrstufigen Zähler, der von in Abständen von 80 yus auftretenden Impulsen vorwärts
gezählt wird und der eine genügend große Stufenzahl aufweist, um an einem Ausgang als Ergebnis
106a Impulse in Abständen von jeweils 10 ms abzugeben.
Wenn das Vorhandensein des Münzvorrats erfaßt, demgemäß im Verfahrensschritt 104 bis zur vorgegebenen
Anzahl gezählt wurde und als Ergebnis 104b das Signal »ZAHLER VOLL" erscheint, wird
dem Benutzer ein Signal »MÜNZVORRAT VORHANDEN" gegeben, indem der Ausgang 35d-1 der Schnittstelle 35 das zugeordnete Relais 36c-1 erregt,
dessen Schutzgasschalter den zugeordnete Triac aktiviert und die damit in Reihe geschaltete
Lampe 68 zwischen die Phasen der Wechselspannung gelegt wird.
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Während des Abtastens des Tastenfelds gemäß Verfahrensschritt
107 steuert der Prozessor 11 die DekodierSchaltung 32 derart, daß diese an ihren
Ausgängen 32a bis 32c nacheinander jeweils eine Gruppe von Drucktastenschaltern P1 bis P3; P4 bis
P6; P7 bis P14 zur Abgabe eines Ausgangssignals
aktiviert. Bei gedrücktem Drucktastenschalter erscheint das der Gruppe zugeführte Abtastsignal
an seinem Ausgang, wodurch es über den zugeordneten Umkehrverstärker 30-1 bis 30-8 einem Dateneingang
DBO bis DB7 bzw. im Falle der Gruppen P1 bis P3 und P4 bis P6 einem der Dateneingänge
DB4 bis DB7 zugeführt wird. Diese werden auf eine erfolgte Drucktastenschalterbetätigung hin überwacht,
und zwar mit einer Impulsfolgezeit von 80 /us wie sie von dem Haupt-Zählimpulsgenerator
im Prozessor 11 vorgegeben wird. Wie ersichtlich, könnten gegenüber dem Ausführungsbeispiel
der Figur 1a auch in jeder Gruppe von an die Dateneingänge DBO bis DB7 angeschlossener
Drucktastenschalter bis zu acht solcher Schalter vorhanden sein, wodurch eine sehr hohe Anzahl auswählbarer
Getränke gegeben ist. Solange ein Drucktastenschalter geschlossen und aktiviert ist, werden
die durch Abtastung des zugeordneten Dateneingangs DBO bis DB7 erhaltenen Impulse in einem Abtastimpulszähler
im Prozessor 11 gezählt. Wenn das Zählergebnis einen vorgegebenen Schwellenwert
erreicht hat, gilt die Betätigung des Druck Tastenschalters
als erfaßt. Entsprechende Daten werden in einen Speicher eingeschrieben. Das Zählen der
an den Dateneingängen erhaltenen Impulse erfolgt im Verfahrensschritt 108; das Ergebnis 108a zeigt
das Erreichen des genannten Schwellenwertes an,
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wenn alle Ausgänge 32a bis 32c der Dekodierschal tung 32 nacheinander aktiviert wurden. Eb
wird dann der nächste Verfahrensschritt 109 ausgelöst.
Der Prograimnschritt 109 steuert eine Programmroutine,
bei der die erste auszuführende Aufgabe, nämlich die Ausgabe eine Bechers für das
auszugebende Getränk, aus einem Speicher ausgespeichert und in einen Aufgabenspeicher 112 eingelesen
wird. Der Aufgabenspeicher 112 ist als Stapel mit mehreren Speicherplätzen 112-2 bis
112-9 ausgebildet, die jeweils zur Speicherung eines eine Aufgabe bezeichnenden Wortes ausreichen.
Weiter umfaßt der Aufgabenspeicher 112 einen Hinweisteil 112a, der elektronisch und fortlaufend
alle Speicherplätze im Aufgabenspeicher 112 abtastet und die Abtastung unterbricht, wenn
in einem Speicherplatz ein eine Aufgabe bezeichnendes Wort aufgefunden wird, worauf diese ausgeführt
wird. Die vom Programmßchritt 109 ausgelöste Programmroutine bewirkt auch, daß in den Zykluszeit-Speicherplatz
110-5 eines Zeitspeichers 110 die Anfangszeiten für die Ausführung weiterer
auszuführenden Aufgaben, nämlich der Abgabe bestimmter Getränkebestandteile, bezogen auf die
Ausführung der ersten Aufgabe eingespeichert werden, wie dies für die Abgabe des gewählten
Getränks und für die gewählte Konzentration von dessen Bestandteilen erforderlich ist. Der Zeitspeicher
110 ist als Stapel aus Gruppen-von Speicherplätzen gebildet, die jeweils zur Speicherung
eines eine Abgabedauer bezeichnenden Wor-
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tes und eines zugehörigen, eine Aufgabe bezeichnenden Wortes mit entsprechend großer Kapazität
ausgebildet sind. Ein Hinweisgeber 110a im Zeitspeicher 110 fragt alle Speicherplätze ab und
bewirkt das Auslesen und die darauffolgende, noch näher zu beschreibende Verarbeitung. Bestimmte
Speicherplätze im Zeitspeicher 110 bilden den Zykluszeit-Speicherplatz 110-5, der in noch zu
beschreibender Weise verwendet wird. Bei Beendigung der Programmroutine des Verfahrensschritts
109 wird als Ergebnis 111a des Verfahrensschritts 111, in dem die Aufgabe gespeichert wird, ein Signal
erzeugt, das die erfolgte Einspeicherung der Aufgabe in den Aufgabenspeieher 112 anzeigt. Hierdurch
wird in im folgenden zu beschreibender Weise im Verfahrensschritt 114- die Ausführung der Aufgabe
überwacht.
Beim Ausführungsbeispiel wird, wie bereits erwähnt, als erste auszuführende Aufgabe ein Becher
für das Getränk abgegeben. Las diese Aufgabe bezeichnende Wort wurde vor der Ausführung
im ersten Speicherplatz 112-2 des Aufgabenspeichers 112 gespeichert. Mit Hilfe des Hinweisgebers
11 2a wird dieses Wort aufgefunden und ausgelesen. Mit Hilfe dieses ausgelesenen Wortes bewirkt
der Prozessor 11 über die Schnittstelle 35 die Speisung des Relais 36c-4, wodurch dessen zugeordneter
Triac durchgeschaltet und der mit ihm in Reihe liegende Motor 70 eingeschaltet werden,
wenn der nächste Nulldurchgang der Wechselspannung auftritt. Je nach dem gewählten Getränk und der
Stärke von dessen Bestandteilen sind im Zyklus-
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zeit-Spelcherplatz 110-5 des Zeitspeichers 110
unterschiedliche Anfangszeiten für die übrigen auszuführenden Arbeitsvorgänge gespeichert, wie
dies bereits erwähnt wurde. Solche Arbeitsvorgänge sind beispielsweise das öffnen des Wasserabgabeventils, die Speisung der die Abgabe der
Bestandteile des Getränks bewirkenden Motoren usw.
Während desjenigen Abschnitts des Programms, in dem Daten eingegeben werden, werden die Dekodierschaltungen 32, 33 vom Prozessor 11 so gesteuert,
daß in vorgegebener Weise nur diejenigen der Schalter S1 bis S13 abgetastet werden, die den
Bestandteilen zugeordnet sind, die das mittels der Drucktastensohalter P1 bis P14 ausgewählte
Getränk enthält. Die hierdurch erhaltenen Daten werden gespeichert und verwendet, die Abgabedauer
bezüglich jedes erforderliohen Bestandteils festzulegen. Da alle Schalter S1 bis S13 hinsichtlich
ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise gleichartig sind, soll im folgenden nur einer dieser Sohalter
beschrieben werden.
Mittels des Schalters S1 ist die Abgabedauer von Wasser einstellbar, indem der Schaltarm S1a auf
einen der feststehenden Ausgangskontakte S1b-1 bis S1b-11 eingestellt wird. Der Schaltarm S1a
ist seinerseits als Eingang des Schalters S1 mit dem Ausgang 32d der Dekodierschaltung 32 verbunden.
Die die Ausgänge des Schalters 31 bildenden festen Kontakte S1b-1 bis S1b-8 sind über jeweils einen
Leiter mit einem der Dateneingänge DBO bis
DB7 des Prozessors verbunden, während die übrigen Ausgangskontakte S1b-9 bis S1b-11 mit den Eingängen Xu, fv und fw des Prozessors 11 verbunden sind.
Die Abgabedauer I, während deren Wasser abgegeben wird, ist durch die Gleichung
gegeben, worin Im;jn die Mindest-Abgabedauer, d.h.
die geringste bei allen abgebbaren Getränken auftretende Abgabedauer von Wasser, k ein Skalierungs
faktor und S1 ein durch die Einstellung des Schalters
S1 bestimmbarer Faktor sind. Der Skalierungsfaktor k ist so gewählt, daß die bei gegebenenfalls
verschiedenen Getränken vorkommenden Abgabedauern desselben Bestandteils als Vielfache dieses
Skalierungsfaktor dargestellt werden können.
Wie aus Figur 1a hervorgeht, bilden Kondensatoren C5, C6 und ein Schwingquarz einen Zeitgeber, der
den Prozessor 11 mit einer Frequenz in der Größenordnung von 5,7 MHz beaufschlagt. Diese Frequenz
wird im Prozessor 11 mittels einer internen Zeitgeberschaltung heruntergeteilt, um Impulse mit
einer Impulsfolgezeit von 10 ms zu erhalten. Die interne Zeitgeberschaltung kann beispielsweise
einen 16-Bit-Zähler als Frequenzteiler aufweisen.
Der Mindestwert Ι_^η kann in dem üpcichex· mit
wahlfreiem Zugriff im Prozessor 11 in Form eines mehrere Bit umfassenden, digitalen Worts gespeichert
sein, das beispielsweise einer Zeitdauer von
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2,55s entspricht. Der Skalierungsfaktor k entspricht beispielsweise einer Zeitdauer von 1 s.
Auch er kann in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff in ähnlicher Weise gespeichert sein. In
der ersten Stellung des Schalters S1, d.h. bei Einstellung seines Schaltarms S1a auf den Ausgangskontakt
S1b-1, ist der hierdurch eingestellte Faktor S1 Null, wodurch die Abgabedauer I des
Wassers gleich der Mindest-Abgabedauer, also 2,55 s ist. Die übrigen SchalterStellungen entsprechen
ganzzahligen Vielfachen der Zahl Eins, d.h. es wird bei Einstellung des Schalters S1 hierauf
S1 = 1, s. = 2, S1 = 3 usw. bis (für den Ausgangskontakt
S1b-1i) S1 = 10, so daß sich bei der letzten
Schaltstellung eine Abgabedauer I von k · S1 a 2,55 s + 1 · 10 s » 12,55 s ergibt.
Im Programmablauf wird die Abgabe des Wassers in der folgenden Weise gesteuert:
Wenn das Wasserabgabeventil in noch zu beschreibender Weise geöffnet wird, wird die obige Gleichung
für die Abgabedauer I gleichzeitig gelöst. Die Werte der Mindest-Abgabedauer Imin und der
Skalierungsfaktor k werden aus ihren Speicherplätzen im Festwertspeicher des Programmspeichers
aufgerufen, vom Prozessor 11 gelesen und in eine binär kodierte Form gebracht, in der eine Ver-arbeitung
im Prozessor 11 möglich ist. Die obige Gleichung für die Abgabedauer wird dann gelöst
unter Verwendung der Werte der Mindest-Abgabedauer Imin» des Skalierungsfaktors k und des am
Λ «* Λ
Schalter S1 eingestellten Faktors S1, wodurch
die Abgabedauer bestimmt ist. Diese Abgabedauer wird zusammen mit einem die Aufgabe bezeichnenden
Wort abgespeichert, wobei das eine Aufgabe bezeichnende Wort sich auf diejenige Aufgabe bezieht,
die am Ende der Abgabedauer auszuführen ist, im vorliegenden Pail also das Schließen des
Viasserventils, um die Abgabe des Wassers zu beenden. Die Abgabedauer und die zugehörige Aufgabe
in Form entsprechender Wörter sind in vorgegebenen Speicherplätzen einer Gruppe von Speicherplätzen
110-1 bis 110-4 je nach dem betroffenen Bestandteil gespeichert.
Eine Einstellung der Schalter S1 bis S13 ist einfach
und ermöglicht trotzdem eine genaue Einstellung der jeweiligen Abgabedauer. Beispielsweise
kann es an einer gegebenen Verwendungsstelle des Verkaufsautomaten erforderlich sein, Getränke in
Portionen von 177 ml abzugeben, wobei dann die erforderliche Abgabedauer für das Wasser 5,5 s
beträgt. Es ist dann lediglich erforderlich, den Schaltarm S1a auf den Ausgangskontakt 31b-4 einzustellen,
um den Faktor s.. = 3 und nach Multiplikation mit dem Skalieirunpsfaktor k und Addition
mit der Mindestdauer Imin die Abf$abedauer 5,5 s
zu erhalten. Wenn derselbe Verkaufsautomat an
einer anderen Verkaufsstelle aufgestellt wird, wo Getränkeportionen von 237 ml abgegeben v/erden
sollen, braucht der Schalter S1 lediglich entsprechend auf eine verlängerte Abgabedauer
umgestellt zu werden.
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Die Zeitdifferenz, um die sich die Abgabedauer bei Verstellung von einem Ausgangskontakt des
Schalters S1 zum nächsten verändert, kann gewünschtenfalls gegenüber dem Ausführungsbeispiel
auch vermindert oder erhöht werden, indem der Skalierungsfaktor k verändert wird. Beispielsweise
kann der Skalierungsfaktor zu 0,8 s oder 0,5 s gewählt werden, oder es können noch feinere
Unterteilungen vorgenommen werden. Der dann verringerte Stellbereich kann erforderlichenfalls
wieder dadurch vergrößert werden, daß die Schalter mit mehr Ausgangskontakten als beim Ausführungsbeispiel ausgebildet werden. Die zusätzliohen
Schaltstellungen können dann in Form von beispielsweise zwei Datenwörtern gespeichert
werden.
Die für die pulverförmigen, trockenen Bestandteile vorgesehenen Schalter S2 bis S13 funktionieren
im wesentlichen in derselben Weise, wie en vorstehend für den Schalter S1 beschrieben wurde.
Auch die Einstellung dieser weiteren Schalter ist in einfachster Weise möglich, wodurch sich die
Wartung des Verkaufsautomaten gegenüber herkömmlicher Konstruktion wesentlich einfacher gestaltet.
Die Art, in der die Abgabedauer aller Bestandteile gesteuert wird, soll nun wieder anhand von Figur
näher betrachtet werden.
Der Zeitspeicher 110 umfaßt die Speicher gruppen
Ϊ10-0 bis 110-4. Jede Speiehergruppe kann sowohl
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ein eine Abgabedauer bezeichnendes Wort als auch das zugehörige, eine Aufgabe bezeichnende Wort
speichern. Beispielsweise wird die Gruppe 110-0 verwendet, um die Abgabedauer von Wasser zu
speichern. Die Gruppe 110-1 speichert die Abgabedauer für Zucker. Die Speichergruppe 110-2 speichert
die Abgabedauer, während deren Milchpulver abgegeben wird. In der Gruppe 110-3 ist die Abgabedauer
für Kaffeepulver gespeichert. Der Zyklusdauer-Speicherplatz 110-5 speichert schließlich
Zeitangaben über den Zeitpunkt, zu welchem der Beginn der Abgabe jeder dieser Bestandteile nach der
Abgabe eines Bechers liegen soll.
Wie bereits erwähnt, wird aufgrund der Zählimpulserzeugung 106 als Ergebnis 106a eine i'olge von Impulsen
erhalten, deren Impulsfolgedauer 10 ms beträgt. Diese Impulse lösen jeweils einen liealzeit-Steuervorgang
als Programmschritt 112 aus. Als Resultat
hiervon wird der Hinweisgeber 110a im Zeitspeicher 110 sequentiell so gesteuert, daß die
Speicherplatzgruppen 110-0 bis 110-5 nacheinander abgetastet werden und die in Ihnen enthaltenen Daten
ausgelesen werden. Da der Prozessor 11 seine Rechen- und Steuervorgänge mit Geschwindigkeiten
ausführt, bei denen die einzelnen Schritte innerhalb von MikroSekunden aufeinanderfolgen, braucht
erst nach Beginn der Abgabe eines Bestandteils dos auszugebenden Getränks die Abgabedauer berechnet
zu werden. Erst dann braucht das die Abgabedatier bezeichnende Wort zusammen mit dem zugehörigen,
eine Aufgabe bezeichnenden Wort in einer der Gruppen 110-0 bis 110-4 gespeichert zu werden. Wenn
daher beispielsweise der Bestandteil, dessen Ab-
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gabedauer normalerweise in Gruppe 110-1 gespeichert wird, noch nicht abgegeben ist, so ist die
Abgabedauer für diesen noch abzugebenden Bestandteil noch nicht berechnet und noch nicht in Gruppe
110-1 gespeichert. Daher müssen die aus jeder Gruppe
ausgelesenen Daten zunächst daraufhin untersucht werden, ob sie ein eine Abgabedauer bezeichnendes
Wort enthalten. Wenn dies nicht der Fall ist, ist das ausgelesene Wort ein Pseudowort, das
keine ausführbaren Daten enthält und das eine Ausgabedauer bezeichnet, die über einem zulässigen
Schwellenwert liegt. Das Pseudowort wird gegebenenfalls als Ergebnis 113b erhalten. In diesem
Fall wird der Hinweisgeber 110a zur Abfrage der nächsten Gruppe weitergeschaltet. Bezeichnet das
ausgelesene Wort dagegen eine unterhalb de3 vorgegebenen Schwellenwerts liegende:, zulässige,
ausführbare Abfragedauer, so wird ein entsprechendes Ergebnis 113a erhalten. In diesem Fall wird
das der Zeitdauer entsprechende Wort im Verfahrensschritt 114 in der Weise verändert, daß es
dann einer um eine Zeiteinheit verringerten Ausführungsdauer entspricht.
Ist ein einer ausführbaren Abgabedauer entsprechendes Wort ausgelesen und ist diese Abgabedauer
um einen Zeitschritt verringert, so wird im Verfahrensschritt 116 das Wort daraufhin überprüft,
ob die von ihm bezeichnete Ausführungsdauer die Dauer Null ist, was bedeutet, daß der Zählvorgang,
der durch das Vermindern um jeweils einen Zählschritt1 durchgeführt wurde, beim Zählergebnis
Null angekommen ist, daß die Abgabedauer ihr Ende
030017/DB5a
erreicht hat und daß somit der Zeitpunkt erreicht ist, zu dem die zugehörige Aufgabe auszuführen ist.
Ergibt die genannte Überprüfung im Verfahrensschritt 116, daß das Zählergebnis noch größer als
Null ist, so wird ein entsprechendes Ergebnis 116a erhalten, aufgrund dessen das die verringerte Abgabedauer bezeichnende Wort und das zugehörige, die
Aufgabe bezeichnende Wort wieder in dieselbe Speicherplatzgruppe eingeschrieben werden, aus denen
sie zuvor ausgelesen wurden, worauf der Hinweisgeber 110a im Verfahrensschritt 115 die nächstfolgende Speicherplatzgruppe des Zeitspeichers 110 aktiviert. Für die dort gespeicherten Worte werden nun
die Verfahrensschritte 113, 114, 116 in gleicher Weise wie zuvor beschrieben ausgeführt.
Ergibt die Überprüfung im Verfahrensschritt 116
das Zählergebnis Null, so wird als Ergebnis 116b ein Signal 11JA11 abgegeben. Hierdurch werden zwei
Verfahrensschritte ausgelöst. Der eine besteht darin, daß das eine Aufgabe bezeichnende Wort,
das dem eine Abgabedauer bezeichnenden Wort, dessen Abgabedauer gerade Null erreicht hat entspricht,
nun im Verfahrensschritt 111 in den Aufgabenspeicher 112 eingespeichert wird. Aufgrund der Steuerung des
Hinweisgebers 112a im Verfahrensschritt 111 erfolgt die Einspeicherung des die Aufgabe bezeichnenden
Wortes in den Jeweils nächsten freien Speicherplatz; sind beispielsweise die Speicherplätze 112-2, 112-3
belegt, so erfolgt die Einspeicherung in den Speicherplatz 112-4.
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Gleichzeitig mit dem vorgenannten Speiehervorgang
wird anstelle des zuvor ausgelesenen, eine Abgabedauer bezeichnenden Wortes, bei dem die Abgabedauer
zu Null geworden ist, ein Pseudowort eingespeichert, um während des weiteren Programraablaufs eine Verarbeitung
in der bereits beschriebenen Weise zu verhindern. Das Pseudowort wird gebildet, indem
in dem binären Wort an die erste, der höchsten Zweierpotenz entsprechenden Wertstelle des Wortes das
dort sonst vorhandene Bit 0 in 1 umgewandelt wird. Eine Erkennung des Pseudoworts ist so in einfachster
Weise nur durch Lesen der genannten Wertstelle möglich.
Jedesmal, wenn in den Aufgabenspeicher 112 eine Aufgabe eingespeichert ist, erfolgt ein Programmsprung
zu dem die Ausführung bewirkenden Programmschritt 117. Dieser bewirkt, daß im Programmschritt
118 überprüft wird, ob noch mindestens eine Aufgabe im Aufgabenspeieher 112 gespeichert ist. Im Falle,
daß der Aufgabenspeicher 112 geleert ist, wird als Ergebnis der Ausspeicherung lediglich ein Pseudowort
erhalten. In diesem Fall wird das Zählergebnis eines Überwachungs-Zeitgebers im Verfahren.sschritt
125 um einen Zählschritt verändert. Bei dem Überwachungs-Zeitgeber kann es sich um einen vorgegebenen
Speicherplatz in einem Speicher odor einem Register des Prozessors 11 handeln. Ilierdux'ch erfolgt
eine Rückwärtsverzweigung des Programme, indem erneut das Abtasten des Tastenfeldes im Verfahrensschritt
107 durchgeführt wird, um festzustellen, ob am Tastenfeld noch zusätzliche Bestandteile
des Getränks eingestellt wurden.
0 3 0 0 1 7 / η fi R G
Ergibt der Verfahrensschritt 118, daß im Aufgabenspeicher
noch eine Aufgabe gespeichert ist, so wird diese ausgespeichert, der Überwachungs-Zeitgeber
wird im Verfahrensschritt 119 auf Null zurückgestellt, und der Prozessor 11 überwacht im
Verfahrensschritt 120, ob für die auszuführende Aufgabe ein Nulldurchgang der Wechselspannung vorliegt,
was aufgrund des an seinem Eingang 11c anliegenden Signals möglich ist. Falls kein Nulldurchgang
vorliegt (Ergebnis 120a), wird die Ausführung der Aufgabe verzögert und die Überprüfung
auf das Vorliegen eines Nulldurchgangs solange wiederholt, bis ein Nulldurchgang auftritt. In
diesem Fall wird das Ergebnis 120b erhalten, aufgrind
dessen im Verfahrensschritt 120 die Ausführung der Aufgabe erfolgt.
Es sei beispielsweise angenommen, daß die auszuführende Aufgabe die erste Aufgabe ist, nämlich die
Abgabe eines Bechers. Beim Auftreten eines Nulldurchgangs der Wechselspannung wird dann am Ausgang
der Schnittstelle 35 ein Signal abgegeben, das das Relais 36c-4 erregt, wodurch der die Abgabe
des Bechers bewirkende Motor 70 eingeschaltet wird. V/eitere Aufgaben, die im Aufgabenspeicher
gespeichert sind, werden danach nacheinander ausgeführt, jedoch nur während der Dauer eines
oder aufeinanderfolgender Nullduz-chgänge, bis alle
im Aufgabenspeicher 112 gespeicherten Aufgaben ausgespeichert und ausgeführt sind. Pie Ausführung
wird im Verfahrensschritt 122 erfaßt, beispielsweise
indem mittels eines nicht dargestellten Drehmelders der tatsächliche Lauf eingeschalteter Motoren,
angezeigt oder wie im Falle der Abgabe von
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Wasser die tatsächliche Abgabe des Bestandteils erfaßt wird. Wenn die letzte Aufgabe ausgeführt
ist, wird als Ergebnis 122b ein Signal erhalten, das das Zyklus-Ende anzeigt und das die Zurücksetzung
auf den Programrabeginn bewirkt, worauf
das Programm zur erneuten Durchführung eines Programmablaufs nach Einwurf einer Münze bereit
ist. Die Rückstellung kann dadurch erfolgen, daß ein Prograramzähler auf ein Pseudowort eingestellt
wird, dessen von ihm bezeichneter Wert höher liegt als die Speicherkapazität des Speichere mit wahlfreiem
Zugriff im Prozessor 11, wodurch dieser an seinem Ausgang 11b das Signal PSEN erzeugt, das
über die Spannungsüberwachungsschaltung 14 in bereits
beschriebener Weise die Rückstellung bewirkt.
V/ie erwähnt, wird im Programmschritt 119 der Überwachungs-Zeitgeber
jedesmal dann auf Null zurückgesetzt, wenn eine auszuführende Aufgabe ausgespeichert
ist, während eine Veränderung, und zwar ein Weiterzählen zu höheren Zählergebnissen hin, jedesmal
dann erfolgt, wenn während des Ausführungs-Programmschritts
keine auszuführende Aufgabe aun dem Aufgabenspeicher 112 geholt werden kann. !Der
Überwachungs-Zeitgeber ist als Zähler mit mehreren Bits ausgeführt und erreicht einen die Abgabe eines
Ausgangssignals bewirkenden Zählerstand nach einer vorgegebenen Zeitdauer, in der nach der Ausführung
der letzten Aufgabe keine weitere Aufgabe auogeführt
wurde. Das Ausgangssignal des Überwachungs-Zeitgebers zeigt dann eine Fehlfunktion im Programmablauf
an.
030017/nRSO
Während des Ausführungs-Programmschritts 117
bewirkt auch das Ergebnis 107b, das bei der Abtastung des Tastenfeldes den inaktiven Zustand
aller Drucktastenschalter anzeigt, die Ausführung des Programmschritts 118 und damit
die Abfragung des Überwachungs-Zeitgebers. Auch das Ergebnis 105b des otart-Programmschrittes
105 bewirkt das Abtasten des Tastenfeldes und gegebenenfalls die Durchführung des Ausführungs-Progranunschrittes, bei dem
wieder die Suche nach im Aufgabenspeicher gespeicherten Aufgaben durchgeführt wird. Dabei
wird der Überwachungs-Zeitgeber weitergezählt, worauf die Abtastung des Tastenfeldes erneut
erfolgt. Wenn bei der Überprüfung des Aufgabenspeichers jedoch in diesem eine Aufgabe gefunden
und ausgespeichert wird, wird der Überwachungs-Zeitgeber auf Null zurückgesetzt. Da
ein voller Verkaufszyklus, in dem sämtliche
erforderlichen Abgabevorgänge und die damit verbundenen Aufgaben ausgeführt werden, innerhalb
einer Gesamtdauer von maximal 12s bis 13 s und sogar oft in maximal 10 s bis 12s
beendet sein sollte und da während jedes Verkaufszyklus eine gewisse Anzahl von Aufgaben
(mindestens fünf) auszuführen ist, wird, durch die Punktion des Überwachungs-Zeitgebera, der
den Programmablauf beim Überschreiten eines vorgegebenen Zeitlimits erneut bewirkt, eine
erhöhte Sicherheit für den unwahrscheinlichen Fall geschaffen, daß alle übrigen Gicherheitsvorkehrungen
im Programm versagen sollten.
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Der Beginn jedes Abgabevorganges ist in der
Zykluszeit-Speicherplatzgruppe 110-5 vorgegeben. Las Ende jedes Abgabevorganges wird
durch die Abgabedauer bestimmt, deren Ende ihrerseits durch eine entsprechende Abschalt-Aufgabe
gesteuert ist. Letztere wiederum ist durch Einstellung der Schalter S1 bis S3 willkürlich
einstellbar. Es sei darauf hingewiesen, daß alle Aufgaben, nämlich sowohl die ein Einschalten
als auch die ein Ausschalten bzw. Öffnen und Schließen einer Abgabevorrichtung bezeichnenden
Aufgaben, in den Aufgabenspeicher übertragen werden, und daß ihre Ausführung in derselben zeitlichen Reihenfolge erfolgt, in
der sie in den Aufgabenspeicher eingespeichert werden. Aufgrund der Arbeitsgeschwindigkeit
des Prozessors 11 kann allerdings die Ausführung mehrerer Aufgaben, beispielsweise das
Öffnen mehrer Abgabevorrichtungen, verglichen mit der Gesamtdauer eines Verkaufszyklus praktisch
gleichzeitig erfolgen. Beispielsweise iot die erste Aufgabe die Abgabe eines Bechers, dor
in einen am Verkaufsautomaten vorgesehenen, vortieften Untersatz fallengelassen wird. Die nächste
Aufgabe ist der Beginn der Wasserabgabe, d.h. die Speisung des Betätigungsmagnets 75, 74
oder 75 eines Ventils, das Heißwasser zu einem geeigneten Mischbehälter fließen läßt. .Die nächste
Aufgabe ist die Abgabe von Zucker mittels eines Motors 70. Danach wird dor ltotor 77 zur
Abgabe von Milchpulver eingeschaltet, danach der Motor 66 zur Abgabe von Kaffeipulver. Alle diese
Aufgaben bestehen im Einschalten der Leistungsversorgung für einen Motor bzw. einen Betätigungs-
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magneten, um die Abgabe eines Bestandteils zu beginnen. Alle diese Aufgaben werden in vorgegebenen
zeitlichen Abständen nach der Abgabe des Bechers ausgeführt, wobei der Abgabebeginn
durch die in der Zyklusdauer-Speicherplatzgruppe 110-5 gespeicherten Werte bestimmt ist. Die
Zeitpunkte, zu denen die jeweilige Abgabedauer beendet ist, werden durch die in den Gruppen
110-0 bis 110-4 gespeicherten, die Abgabedauer bezeichnenden Werte bestimmt, die jeweils solange
um jeweils einen Zählschritt vermindert werden, bis das Zählergebnis in dem für jedes Wort
vorgesehenen Zähler Null erreicht und die zugeordnete Aufgabe in den Aufgabenspeicher 112
eingespeichert wird. Die gespeicherten Aufgaben werden dann wieder in derselben Ueiehenfolge,
wie sie in den Aufgabenspeicher 112 eingespeichert wurden, aus diesem ausgespeichert, und je
nach ihrer Art bewirken sie die Abschaltung eines Motors oder einer Ventil-Betätigungsspule,
um den jeweiligen Abgabevorgang zu beenden. Der
Zählschritt, mit dem die im Zeitspeicher 110 gespeicherten, eine Abgabedauer bezeichnenden Worte
jeweils vermindert werden, kann einer Zeitdauer von 10ms entsprechen.
In entsprechender V/eise wie die bereite genannten Aufgaben werden bei dor Abgabe anderer Getränke
zumindest teilweise andere Aufgaben ausgeführt. Beispielsweise kann mittels eines ilotors 79 Teepulver,
mittels eines Motors 80 eoffeinfreien Kaffeepulver, mittels eines Motors 01 Suppenextrakt
und mittels eines Motors 82 Kakaopulver
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abgegeben werden, wobei die Abgabe für unterschiedliche Getränke zunächst in unterschiedliche
Mischbehälter erfolgt. Soweit erforderlich, kann dann weiter ein diesem Mischbehälter zugeordneter,
ein Rührwerk treibender Motor eingeschaltet werden, wie dies als Beispiel durch den Motor 76 für
Kakao angedeutet ist. Soweit erforderlich, wird das fertige Getränk erst nach seinem Mischen aus
dem Mischbehälter in den Becher abgegeben. Hierzu kann ein drehbarer Abgabekopf vorgesehen sein,
der nacheinander die Mischbehälter mit einem oberhalb des Bechers liegenden Auslaß verbindet und
der von einem Motor angetrieben ist. In entsprechender Weise wie die zur Abgabe erforderlichen
Aufgaben können auch zusätzliche Aufgaben ausgeführt werden, beispielsweise die Anzeige, daß der
Verkaufszyklus begonnen hat und noch nicht beendet
ist ("ABGABE MUI1T") oder eine Information
über Wechselgeld.
Das Programm ist so gestaltet, daß die erforderliche Anzahl von Programmschritten nicht größer
ist als dies von der Speicherkapazität des Steuerwerks des Prozessors 11 zugelassen wird. Wenn die
vorgegebene Anzahl zulässiger Programmschritte überschritten wird, was eine Fehlfunktion bedeutet,
wird von dem im Prozessor 11 enthaltenen Programmzähler ein am Ausgang 11b als !(-Pegel
erscheinendes Signal erzeugt, wodurch in bereits
beschriebener Weise mittels der öpannungsüberwachungsschaltung
14 dem Eingang 11a des Prozessors 11 ein Signal zugefühx-t wird, das eine Ttüclesetzung
auf den Programmbeginn bewirkt. Der Programmzähler
wird jeweils nach Ausführung eines Programmschrittes um einen Zählschritt weitergezählt.
Die Speicheradressen im Prozessor 11 reichen aus, um die für beliebige Verkaufszyklen erforderlichen
Programmschritte einschließlich aller Getränke-Wahlmöglichkeiten zu speichern.
Sobald der Programmzähler im Steuerwerk eine Adresse aufruft, die (als Oezimalzahl) 1024
oder größer ist, wird das Signal PSEN am Ausgang 11b erzeugt, das üblicherweise dazu dient,
einen gegenüber dem Prozessor 11 externen Speicher zu aktivieren. Beim Ausführungsbeispiel
dient dieses Signal jedoch in der beschriebenen Weise zur Rücksetzung auf den Prograrnmbeginn
durch Beaufschalgung des Eingangs 11a.
Abänderungen gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind selbstverständlich möglich.
Beispielsweise kann anstelle einei* Verringerung der von den Worten im Zeitspeicher
110 bezeichneten Abgabedauer bis zum Zählergebnis Null auch eine Erhöhung des Zählergebnisses
um jeweils einen Zählschritt erfolgen, bis das Zählergebnis einen gegenüber dem Anfangowert
höheren, vorgegebenen Wert erreicht, inabesondere denjenigen Wert, der der Zählkapazität
eines für den Zählvorgang verwendeten Zählero
entspricht. Weiter kann auch so vorgegangen v/erden, daß das der Abgabedauer entsprechende
Wort zunächst gespeichert wird, daß oin zugeordnetes Register zunächst auf das Zählergebnis
Null gesetzt wird, daß das Register beispielsweise wieder in Zählschritten von 10 ms
030017/0659
Abstand um jeweils einen Zählschritt weitergezahlt wird und daß das hierdurch erhaltene
Zählergebnis nach jeder Erhöhung um einen Zählschritt mit dem gespeicherten Wort verglichen
wird, bis Übereinstimmung besteht, worauf anstelle des zuvor jeweils erhaltenen Ergebnisses
116a das Ergebnis 116b erzeugt wird. Auch andere
Programmgestaltungen zur Festlegung des Zeitpunkts der Ausführung einer Aufgabe sind denkbar.
Weiter sind gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel auch eine Vielzahl von anderen
Anwendungsfällen denkbar, bei denen mehrere Vorrichtungen gesteuert werden müssen, um ein bestimmtes
Ergebnis zu erhalten. So kann es sich bei dem Verkaufsautomaten auch um einen solchen
für Lebensmittel handeln, die aus mehreren festen Bestandteilen, gegebenenfalls auch unter
Zusatz von past ösen Bestandteilen, Euaairunengesetzt
werden. So kann beispielsweise ein sogenannter Hamburger abgegeben werden, indem zunächst eine untere Semmelhälfte, dann eine gebratene
Hackfleischportion, dann eine Salatportion, danach eine Portion einer Würzsoße und
schließlich eine obere ßemmelhälfte abgegeben werden. Andere, auch in sonstigen industriellen
Bereichen wie der Fertigung von Geräten liegende Anwendungen sind ebenfalls denkbar.
030017/ηκκα
-ft-
Leerseite
Claims (1)
1) in Abhängigkeit von einem eine Aufgabe bezeichnenden Wort, das eine Abschaltung der
LeiBtungsversorgung einer Vorrichtung fordert, wird diese Leistungsversorgung abgeschaltet.
030017/0659
ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
-H-
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen und Verfahren
nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche ·
Es sind Verkaufsautomaten bekannt, die vielfache Anwendung
gefunden haben, beispielsweise in Fabriken, in Bürogebäuden, in Gebäuden von Institutionen oder
des Schulwesens, in Einzelhandelsläden, auf stark frequentierten Öffentlichen Plätzen, auf Flugplätzen,
in Bahnhöfen usw. Verkaufsautomaten werden verwendet, um unterschiedlichste Güter zu verkaufen, darunter
auch aus überwiegend festen Bestandteilen bestehende Lebensmittel und aus überwiegend flüssigen Bestandteilen
bestehende Getränke. Verkaufsautomaten zur Abgabe aus überwiegend flüssigen Bestandteilen bestehender
Getränke, beispielsweise kalter und heißer Getränke, Suppen und dergleichen, lassen meist für
den Benutzer eine Auswahl der Bestandteile des Getränks zu, die dann mit einer Flüssigkeit vermischt
werden, oder es ist auch eine Auswahl dahingehend möglich, daß der Flüssigkeit ein oder mehrere Bestandteile
des Getränks in unterschiedlicher Menge oder Konzentration hinzugefügt werden. Beispielsweise kann
ein Kaffee-Verkaufsautomat zur Abgabe von schwarzem Kaffee, Kaffee mit Milch, Kaffee mit Zucker und Milch
usw. ausgebildet sein. Hinsichtlich der Konzentration der Bestandteile im fertigen Getränk kann dieser Automat
dazu ausgebildet sein, daß er Kaffee mit Milch, Kaffee mit doppelter Menge des Milchzusatzes oder
mit Milchkonzentrat, Kaffee mit Zucker, Kaffee mit doppelter Zuckermenge usw. abgeben kann.
030017/0659
ORIGINAL INSPECTED
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