Система выдачи продукта
Система выдачи продукта содержит устройство управления потоком, выполненное для регулирования первого ингредиента, насосный модуль, подсоединяемый к источнику второго ингредиента, контроллер для подачи первого управляющего сигнала в устройство управления потоком для управления подачей первого количества первого ингредиента, основанного, по меньшей мере частично, на заданной рецептуре. Контроллер обеспечивает подачу второго управляющего сигнала в насосный модуль для управления подачей первого количества второго ингредиента, основанного, по меньшей мере частично, на заданной рецептуре. Технический результат - обеспечение возможности модификации системы для получения различных продуктов с различной рецептурой с минимальным количеством дополнительных механических, электрических и программных компонентов, вводимых в систему при модификации. 28 з.п. ф-лы, 83 ил.
Настоящая заявка имеет приоритет следующих патентных заявок, каждая из которых полностью включена сюда путем ссылки: заявка США Сер. № 61/092396 под названием «Система и способ радиочастотной идентификации (РЧИ)» от 27 августа 2008 г.; заявка США Сер. № 61/092394 под названием «Система и способ обработки» от 27 августа 2008 г.; заявка США Сер. № 61/092388 под названием «Система выдачи напитков» от 27 августа 2008 г.; заявка США Сер. № 60/970501 под названием «Система выдачи содержимого» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 60/970494 под названием «Система виртуального коллектора и способ ее использования» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 60/970493 под названием «Система FSM и способ» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 60/970495 под названием «Система виртуального автомата и способ ее использования» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 60/970497 под названием «Система и способ РЧИ» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 11/851344 под названием «Система и способ генерирования сигнала возбуждения» от 6 сентября 2007 г.; заявка США Сер. № 61/054757 под названием «Система и способ РЧИ» от 20 мая 2008 г.; заявка № 61/054629 на патент США под названием «Модуль управления скоростью потока» от 20 мая 2008 г.; заявка США Сер. № 61/054745 под названием «Объемный датчик потока» от 20 мая 2008 г.; заявка США 61/054776 под названием «Система выдачи напитков» от 20 мая 2008 г.
Настоящее изобретение относится к обрабатывающим системам, а более конкретно - к обрабатывающим системам, которые используются для получения продуктов из множества отдельных ингредиентов.
Уровень техники
Обрабатывающие системы могут объединять один или более ингредиентов продукта для его получения. К сожалению, такие системы зачастую статичны по своей конфигурации и способны производить лишь ограниченное количество продуктов. Хотя такие системы могут быть пригодны для изменения конфигурации для создания других продуктов, такое изменение конфигурации может потребовать внесения значительных изменений в их механическую и электрическую системы, а также в систему программного обеспечения.
Например, чтобы создать другой продукт, может потребоваться введение новых узлов, например клапанов, трубок, многообразий и подпрограмм программного обеспечения. Такие значительные модификации могут потребоваться из-за существования устройств и/или процессов в рамках системы обработки, которые не допускают изменения конфигурации и имеют единственное целевое применение, вследствие чего и требуется введение дополнительных компонентов для решения новых задач.
Существо изобретения
В первом варианте выполнения, система выдачи продукта включает устройство управления потоком, выполненное для регулирования первого ингредиента. Насосный модуль может подсоединяться к источнику второго ингредиента. Система также включает контроллер, выполненный для подачи первого управляющего сигнала в устройство управления потоком для управления подачей первого количества первого ингредиента, основанного, по меньшей мере частично, на заданной рецептуре. Конфигурация контроллера также обеспечивает подачу второго управляющего сигнала в насосный модуль для управления подачей первого количества второго ингредиента, основанного, по меньшей мере частично, на заданной рецептуре.
Возможно включение одного или более следующих признаков. Устройство управления потоком может включать расходомер, обеспечивающий сигнал обратной связи на основании объема первого ингредиента, протекающего внутри устройства управления потоком. Конфигурация изменяемого сопротивления магистрали может обеспечивать регулирование первого ингредиента на основании, по меньшей мере частично, сигнала обратной связи расходомера и первого управляющего сигнала, выдаваемого контроллером. Расходомер может включать расходомер вытеснительного типа. Расходомер вытеснительного типа может включать шестеренчатый расходомер вытеснительного типа.
Изменяемое сопротивление магистрали может включать первый жесткий элемент, имеющий первую поверхность, и второй жесткий элемент, имеющий вторую поверхность. Канал для текучей среды с изменяемым поперечным сечением может быть ограничен, по меньшей мере частично, первой поверхностью и второй поверхностью. Первая поверхность может быть выполнена с возможностью перемещения относительно второй поверхности для увеличения и уменьшения канала для текучей среды с изменяемым поперечным сечением. К одному из первого жесткого элемента и второго жесткого элемента может быть подсоединен шаговый электродвигатель для перемещения первой поверхности относительно второй поверхности.
Насосный модуль может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения к источнику второго ингредиента. Насосный модуль может включать крепежный узел, выполненный с возможностью отключаемого подключения к множеству источников второго ингредиента. Насосный модуль может включать соленоидный поршневой насосный узел, выполненный для подачи определяемого калибровкой объема второго ингредиента.
С насосным модулем может быть соединен датчик расхода. Датчик расхода может включать камеру для текучей среды, выполненную для приема текучей среды, и узел диафрагмы, выполненный с возможностью смещения всякий раз, когда смещается текучая среда внутри камеры для текучей среды. Узел преобразователя выполнен для слежения за смещением узла диафрагмы и генерирования сигнала расхода на основании, по меньшей мере частично, количества текучей среды, сместившегося внутри камеры для текучей среды. Узел преобразователя может включать первую конденсаторную пластину, подсоединенную к диафрагме и перемещаемую вместе с ней, и может включать вторую конденсаторную пластину, жестко закрепленную относительно камеры для текучей среды. Сигнал расхода может быть основан, по меньшей мере частично, на изменении емкости между первой конденсаторной пластиной и второй конденсаторной пластиной.
Устройство управления потоком и насосный модуль могут быть подсоединены к соплу для смешения первого ингредиента и второго ингредиента.
Во втором воплощении, система подачи текучей среды включает канал для текучей среды, имеющий впускное отверстие, расположенное на первой вертикальной высоте, и выпускное отверстие, расположенное на второй вертикальной высоте, которая больше, чем первая вертикальная высота. Между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды расположен насос для текучей среды. Насос для текучей среды также расположен на третьей вертикальной высоте, выше первой вертикальной высоты и ниже второй вертикальной высоты. Между впускным отверстием для текучей среды и насосом для текучей среды расположен датчик расхода. Датчик расхода обнаруживает расход текучей среды через канал для текучей среды. Воздух, поступающий во впускное отверстие для текучей среды, может проходить по каналу для текучей среды и выходить через выпускное отверстие для текучей среды.
Возможно наличие одного или более следующих признаков. Впускное отверстие канала для текучей среды может быть подсоединено к источнику ингредиента. Камера для текучей среды выполнена для приема текучей среды. Узел диафрагмы выполнен с возможностью смещения всякий раз, когда смещается текучая среда внутри камеры для текучей среды. Кроме того, узел преобразователя выполнен для слежения за смещением узла диафрагмы и может генерировать сигнал расхода на основании, по меньшей мере частично, количества текучей среды, смещающейся внутри камеры для текучей среды. Узел преобразователя может включать первую конденсаторную пластину, подсоединенную к диафрагме и перемещаемую вместе с ней, и может включать вторую конденсаторную пластину, жестко закрепленную относительно камеры для текучей среды. Сигнал расхода может быть основан, по меньшей мере частично, на изменении емкости между первой конденсаторной пластиной и второй конденсаторной пластиной.
Насос для текучей среды может включать соленоидный поршневой насосный узел, обеспечивающий выдачу определяемого калибровкой объема второго ингредиента.
В третьем воплощении, устройство управления потоком включает расходомер, обеспечивающий сигнал обратной связи по расходу, характеризующему объем содержимого, протекающего внутри магистрали системы выдачи. Система контроллера с обратной связью реагирует на сигнал обратной связи по текучей среде и выполнена с возможностью сравнения желаемого объема расхода с сигналом обратной связи по текучей среде для генерирования сигнала управления потоком. Система контроллера с обратной связью включает контроллер подачи с опережением для установления, по меньшей мере частично, начального значения для сигнала управления потоком. Изменяемое сопротивление магистрали находится внутри магистрали системы выдачи и реагирует на сигнал управления потоком. Изменяемое сопротивление магистрали выполнено с возможностью регулирования объема содержимого, протекающего внутри магистрали системы выдачи, на основании, по меньшей мере частично, сигнала управления потоком.
Возможно наличие одного или более следующих признаков. Расходомер может включать расходомер нагнетательного типа. Это расходомер нагнетательного типа может включать шестеренчатый расходомер нагнетательного типа.
Изменяемое сопротивление магистрали может предусматривать наличие первого жесткого элемента, имеющего первую поверхность, и второго жесткого элемента, имеющего вторую поверхность. Канал для текучей среды с изменяемым поперечным сечением может быть ограничено, по меньшей мере частично, первой поверхностью и второй поверхностью. Первая поверхность может быть выполнена с возможностью перемещения относительно второй поверхностью для увеличения и уменьшения канала для текучей среды с изменяемым поперечным сечением. К одному из первого жесткого элемента и второго жесткого элемента может быть подсоединен шаговый электродвигатель для перемещения первой поверхности относительно второй поверхности.
Изменяемое сопротивление магистрали может предусматривать наличие первого жесткого элемента, ограничивающего первый участок пути текучей среды, включающий расточенное отверстие, и второго жесткого элемента, ограничивающего второй участок пути текучей среды, при этом первый участок пути текучей среды выполнен с возможностью перемещения относительно второго участка пути текучей среды для увеличения и уменьшения пути текучей среды, ограниченного первым участком пути текучей среды и вторым участком пути текучей среды.
Внутри магистрали системы выдачи может быть расположен двухпозиционный клапан для селективного прекращения потока содержимого внутри магистрали системы выдачи.
В четвертом воплощении, система перекачивания текучей среды включает канал для текучей среды, имеющий впускное отверстие для текучей среды и выпускное отверстие для текучей среды. Насос для текучей среды выполнен для перекачивания текучей среды по каналу для текучей среды между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды. Между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды расположен датчик для обнаружения воздуха, обнаруживающий присутствие воздуха внутри канала для текучей среды.
Возможно наличие одного или более следующих признаков. Насос для текучей среды может включать соленоидный поршневой насосный узел, выполненный для подачи определяемого калибровкой объема текучей среды. Датчик для обнаружения воздуха выполнен с возможностью обнаружения подачи сигнала в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха. Насос для текучей среды может также быть выполнен с возможностью прекращения перекачивания текучей среды по каналу для текучей среды в ответ на сигнал, выдаваемый в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха.
Внутри канала для текучей среды может быть предусмотрен клапан. Этот клапан может быть выполнен с возможностью перемещения в закрытое положение в ответ на сигнал, выдаваемый в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха, тем самым, по меньшей мере, частично прекращая поток текучей среды через канал для текучей среды.
Детали вариантов выполнения изобретения приводятся ниже на прилагаемых чертежах и в нижеследующем описании. Признаки и преимущества изобретения станут понятны из этого описания, чертежей и формулы изобретения.
Эти и другие признаки и преимущества изобретения поясняются в нижеследующем описании со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематичный вид одного варианта системы обработки;
Фиг.2 - схематичный вид одного варианта управляющей логической подсистемы, входящей в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.3 - схематичный вид одного варианта подсистемы высокого градиента объема, входящей в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.4 - схематичный вид одного варианта подсистемы микроградиента объема, входящей в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.5А - схематичный вид одного варианта датчика расхода на основе емкости (в состоянии отсутствия перекачивания), входящего в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.5В - схематичный вид сверху датчика расхода на основе емкости по Фиг.5А;
Фиг.5С - схематичный вид двух конденсаторных пластин, входящих в состав датчика расхода на основе емкости по Фиг.5А;
Фиг.5D - график зависимости от времени значения емкости (в состоянии отсутствия перекачивания, в состоянии перекачивания и в опорожненном состоянии) датчика расхода на основе емкости по Фиг.5А;
Фиг.5Е - схематичный вид (в состоянии перекачивания) датчика расхода на основе емкости по Фиг.5А;
Фиг.5F - график зависимости от времени значения емкости (в опорожненном состоянии) датчика расхода на основе емкости по Фиг.5А;
Фиг.6А - схематичный вид одного варианта подсистемы трубопроводов и управления, входящей в состав системы обработки по Фиг.1;
на Фиг.6В - схематичный вид одного варианта шестеренчатого расходомера нагнетательного типа;
Фиг.7А и 7В схематически иллюстрируют вариант модуля управления потоком по Фиг.3;
Фиг.8-14С схематически иллюстрируют различные альтернативные варианты модуля управления потоком по Фиг.3;
Фиг.15А и 15В схематически иллюстрируют участок изменяемого сопротивления магистрали;
Фиг.15С схематически иллюстрирует один вариант изменяемого сопротивления магистрали;
Фиг.16А и 16В схематически иллюстрируют шестерню шестеренчатого расходомера нагнетательного типа в соответствии с одним вариантом; а
Фиг.17 - схематичный вид подсистемы пользовательского интерфейса, входящей в состав системы обработки согласно Фиг.1;
Фиг.18 - блок-схема последовательности операций процесса конечного автомата, осуществляемых управляющей логической подсистемой по Фиг.1;
Фиг.19 - схематичный вид первой диаграммы состояний;
Фиг.20 - схематичный вид второй диаграммы состояний;
Фиг.21 - блок-схема последовательности операций процесса виртуального автомата, осуществляемого управляющей логической подсистемой по Фиг.1;
Фиг.22 - блок-схема последовательности операций процесса виртуального коллектора, осуществляемого управляющей логической подсистемой по Фиг.1;
Фиг.23 - схематичный вид системы радиочастотной идентификации (РЧИ), входящей в состав системы обработки согласно Фиг.1;
Фиг.24 - схематичный вид системы РЧИ по Фиг.23;
Фиг.25 - схематичный вид узла антенны РЧИ, входящего в состав системы РЧИ по Фиг.23;
Фиг.26 - изометрический вид узла рамки антенны, входящего в состав узла антенны РЧИ по Фиг.25;
Фиг.27 - изометрический вид корпусного узла, предназначенного для заключения в нем системы обработки по Фиг.1;
Фиг.28 - схематичный вид узла антенны доступа РЧИ, входящего в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.29 - схематичный вид альтернативного узла антенны доступа РЧИ, входящего в состав системы обработки по Фиг.1;
Фиг.30 - схематичный вид варианта системы обработки по Фиг.1;
Фиг.31 - схематичный вид внутреннего узла системы обработки согласно Фиг.30;
Фиг.32 - схематичный вид верхнего отсека системы обработки согласно Фиг.30;
Фиг.33 - схематичный вид подсистемы управления потоком системы обработки согласно Фиг.30;
Фиг.34 - схематичный вид модуля управления потоком подсистемы управления потоком по Фиг.33;
Фиг.35 - схематичный вид верхнего отсека системы обработки по Фиг.33;
Фиг.36А и 36В - схематические виды модуля питания системы обработки по Фиг.35;
Фиг.37А, 37В и 37С схематически иллюстрируют модуль управления потоком подсистемы управления потоком по Фиг.35;
Фиг.38 - схематичный вид нижнего отсека системы обработки по Фиг.30;
Фиг.39 - схематичный вид колонны для микроингредиентов микроградиента нижнего отсека по Фиг.38;
Фиг.40 - схематичный вид колонны для микроингредиентов микроградиента нижнего отсека по Фиг.38;
Фиг.41 - схематичный вид счетверенного продуктового модуля колонки для микроингредиентов по Фиг.39;
Фиг.42 - схематичный вид счетверенного продуктового модуля колонки для микроингредиентов по Фиг.39;
Фиг.43А, 43В и 43С - схематические виды одного варианта контейнера для микроингредиентов;
Фиг.44 - схематичный вид еще одного варианта контейнера для микроингредиентов;
Фиг.45А и 45В схематически иллюстрирует альтернативный вариант нижнего отсека системы обработки по Фиг.30;
Фиг.46A, 46B, 46C и 46D схематически иллюстрируют полку микроингредиента нижнего отсека по Фиг.45А и 45В;
Фиг.47A, 47B, 47C, 47D, 47E и 47F схематически иллюстрируют счетверенный модуль продуктов полки для микроингредиентов по Фиг.46A, 46B, 46C и 46D;
Фиг.48 схематически иллюстрирует узел канализации счетверенного продуктового модуля по Фиг.47A, 47B, 47C, 47D, 47E и 47F;
Фиг.49А, 49В и 49С схематически иллюстрирует большого объема узел для микроингредиентов нижнего отсека по Фиг.45А и 45В;
Фиг.50 схематически иллюстрирует узел канализации большого объема узла для микроингредиентов по Фиг.49A, 49B, 49C;
Фиг.51 схематически иллюстрирует один вариант экрана пользовательского интерфейса в консоли пользовательского интерфейса;
Фиг.52 схематически иллюстрирует один вариант консоли пользовательского интерфейса без экрана;
Фиг.53 - подробный вид сбоку консоли по Фиг.52; и
Фиг.54 и 55 - схематичные виды мембранного насоса.
Одинаковые элементы обозначены на чертежах одинаковыми позициями.
Подробное описание вариантов выполнения изобретения
Здесь описывается система выдачи продукта. Эта система включает один или более модульных компонентов, именуемых также «подсистемами». Хотя здесь описываются возможные системы в различных вариантах, а система выдачи продукта может включать одну или более описываемых подсистем, эта система выдачи продукта не ограничивается лишь одной или более подсистем, описываемых здесь. Таким образом, в некоторых вариантах в этой системе выдачи продукта возможно использование дополнительных подсистем.
В нижеследующем описании будут рассмотрены взаимосвязь и взаимодействие различных электрических компонентов, механических компонентов, электромеханических компонентов и процессов программного обеспечения (т.е. «подсистем»), которые обеспечивают смешение и обработку различных ингредиентов для формирования продукта. Примеры таких продуктов могут включать, но не в ограничительном смысле следующие: продукты на основе молока (например, молочные коктейли, продукты, всплывающие на поверхность при обработке водой, яичные белки (фраппе)); продукты на основе кофе (например, кофе, капуччино, экспрессо); продуктов на основе соды (например, солоды, фруктовый сок с добавкой водного раствора соды); продукты на основе чая (например, чай со льдом, сладкий чай, горячий чай); продукты на основе воды (например, ключевая вода, ароматизированная ключевая вода, ключевая вода с добавкой витаминов, сильно электролизованные напитки, сильно газированные напитки); продукты на основе размешиваемых сухих веществ (например, походная смесь, продукты на основе мюсли, смеси орехов, крупяные продукты, продукты в виде смесей зерновых культур); лекарственные продукты (например, негорючие медикаменты, впрыскиваемые медикаменты, всасываемые медикаменты, диализаты); продукты на основе спирта (например, коктейли, напитки, состоящие из белых вин и солодовой воды, алкогольные напитки на основе соды, пиво, употребляемое с «дозами» вкусовых веществ); промышленные продукты (например, растворители, краски, смазочные вещества, морилки); и лечебно-профилактические косметические продукты (например, шампуни, косметика, мыла, кондиционеры для волос, средства для ухода за кожей, мази для лица).
Продукты могут быть произведены с использованием одного или более «ингредиентов». Ингредиенты могут включать одну (один, одно) или более текучих сред, порошков, сухих веществ или газов. Текучие среды, порошки, сухие вещества и или газы могут быть воссоздаваемыми или разбавляемыми в контексте обработки и выдачи. Продукты могут быть текучей средой, сухим веществом, жидкостью или газом.
Различные ингредиенты могут именоваться «макроингредиентами», «микроингредиентами» или «микроингредиентами, присутствующими в большом объеме». Один или более используемых ингредиентов могут содержаться внутри корпуса, т.е. части автомата розлива в дозированием продуктов. Вместе с тем, один или более ингредиентов могут храниться вне автомата. Например, в некоторых вариантах, вода (в разных количествах) или другие ингредиенты, используемые в большом объеме, могут храниться вне автомата (например, в некоторых вариантах кукурузная патока с высоким содержанием фруктозы может храниться вне автомата), а другие ингредиенты, например ингредиенты в форме порошка, концентрированные ингредиенты, нутрицевтики, фармацевтические препараты и/или цилиндры с газами, могут храниться внутри самого автомата.
Ниже рассматриваются различные комбинации вышеуказанных электрических компонентов, механических компонентов, электромеханических компонентов и процессов программного обеспечения. Хотя выше описаны комбинации, которые раскрывают, например, приготовление напитков и медицинских продуктов (например, диализатов) с использованием различных подсистем, это не носит характер ограничения данного изобретения, наоборот, возможные варианты предусматривают подходы, в соответствии с которыми подсистемы могут работать совместно для воздания продукта или его выдачи. В частности, электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и процессы программного обеспечения (каждый из которых будет подробнее рассмотрен ниже) можно использовать для приготовления любых вышеуказанных продуктов или любых других продуктов, аналогичных им.
Обращаясь к Фиг.1, здесь показано обобщенный вид системы 10 обработки, которая показана включающей с себя множество подсистем, а именно: подсистемы 12 памяти, управляющей логической подсистемы 14, подсистемы 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, подсистемы 18 для микроингредиентов, подсистему 20 трубопроводов и управления, подсистему 22 пользовательского интерфейса и сопло 24. Каждая из вышеописанных подсистем 12, 14, 16, 18, 20, 22 будет подробнее описана ниже.
При использовании системы 10 обработки пользователь 26 может выбрать конкретный продукт 28 для выдачи (в контейнер 30), пользуясь подсистемой 22 пользовательского интерфейса. Посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса пользователь 26 может выбрать один или более вариантов состава такого продукта. Например, варианты могут предусматривать - но не в ограничительном смысле - добавление одного или более ингредиентов. В одном возможном варианте, подсистема - это система выдачи напитка. В этом варианте, пользователь может выбрать: различные вкусовые вещества (например, включая, но не в ограничительном смысле средства, придающие вкус лимона, средства, придающие вкус лайма (разновидности лимона), средства, придающие вкус шоколада, и средства, придающие вкус ванили), подлежащие добавлению в напиток; добавление в напиток одного или более нутрицевтиков (например, включая - но не в ограничительном смысле - витамин А, витамин В, витамин С, витамин D, витамин Е, витамин В6, витамин В12 и цинк); добавление в напиток одного или других напитков (например, включая - но не в ограничительном смысле - кофе, молоко, лимонад и чай со льдом); и добавление в напиток одного или более пищевых продуктов (например, мороженого, йогурта).
Как только пользователь реализует надлежащие варианты выбора посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, эта подсистема 22 пользовательского интерфейса может послать надлежащие сигналы данных (посредством шины 32 данных) в управляющую логическую подсистему 14. Управляющая логическая подсистема 14 может обрабатывать эти сигналы данных и может извлекать (посредством шины 34 данных) одну или более рецептур, выбираемых из множества рецептур 36, хранимых в подсистеме 12 памяти. Термин «рецептура» относится к командам обработки или создания требуемого продукта. Извлечение рецептуры (рецептур) из подсистемы 12 памяти. После извлечения рецептуры (рецептур) из подсистемы 12 памяти, управляющая логическая подсистема 14 может обрабатывать рецептуру (рецептуры) и выдавать подходящие управляющие сигналы (посредством шины 38 данных), например, в подсистему 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, подсистему 18 для микроингредиентов (а в некоторых вариантах, которые не показаны, в контексте обработки речь о микроингредиентах может идти как о микроингредиентах, присутствующих в большом объеме). Что касается подсистем выдачи этих для микроингредиентов, присутствующих в большом объеме, то для выдачи этого микроингредиента (для микроингредиентов), присутствующего (присутствующих) в большом объеме, можно использовать узел, отличающийся от узла для микроингредиентов, и подсистему 20 трубопроводов и управления, что приводит к приготовлению продукта 28 (розлив которого осуществляется с дозированием в контейнер 30).
Обращаясь к Фиг.2, здесь показан схематичный вид управляющей логической подсистемы 14. Управляющая логическая подсистема 14 может включать микропроцессор 100 (например, микропроцессор торговой марки ARM производства Intel Corporation, Санта-Клара, штат Калифорния, США), энергонезависимое запоминающее устройство (например, постоянное запоминающее устройство 102) и энергозависимое запоминающее устройство (например, оперативное запоминающее устройство 104); каждый из этих компонентов может быть взаимосоединен с другими посредством одной или более шин данных или системных шин 106, 108. Как описано выше, подсистема 22 пользовательского интерфейса может быть подсоединена с управляющей логической подсистеме 14 посредством шины 32 данных.
Управляющая логическая подсистема 14 также может включать аудиоподсистему 110 для подачи, например, аналогового аудиосигнала в динамик 112, который может входить в состав системы 10 обработки. Аудио-подсистема 110 может быть подсоединена к микропроцессору 100 посредством шины данных или системной шины 114.
Управляющая логическая подсистема 14 может воплощать операционную систему, примеры которой могут включать - но не в ограничительном смысле - Microsoft Windows CE tm, Redhat Linux tm, Palm OS tm или зависящую от устройства (заказную) операционную систему.
Наборы команд и подпрограммы вышеописанной операционной системы, которые можно хранить в подсистеме 12 памяти, могут исполняться одним или более процессоров (например, микропроцессором 100) и одним или более архитектурами запоминающих устройств (например, постоянным запоминающим устройством 102 и/или оперативным запоминающим устройством 104), встроенными в управляющую логическую подсистему 14.
Подсистема 12 памяти может включать, например, накопитель на жестких дисках, твердотельный накопитель, оптический накопитель, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), CF-карту (т.е. компактную карту флэш-памяти), SD-карту (т.е. защищенную цифровую карту памяти, обычно используемую в компактных устройствах, мобильных телефонах, фотоаппаратах и т.д.), медийную смарт-карту (SmartMedia card), флэш-карту (Memory stick) и, например, мультимедийную (MultiMedia) карту.
Как описано выше, подсистема 12 памяти может быть подсоединена к управляющей логической подсистеме 14 посредством шины 34 данных. Управляющая логическая подсистема 14 может также включать контроллер 116 памяти (показанный пунктирными линиями) для преобразования сигналов, выдаваемых микропроцессором 100, в формат, используемый системой 12 памяти. Кроме того, контроллер 116 памяти может преобразовывать сигналы, выдаваемые подсистемой 12 памяти, в формат, используемый микропроцессором 102.
В некоторых вариантах, также предусматривается Ethernet-соединение.
Как описано выше, подсистема 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме (именуемых также макроингредиентами), подсистема 18 для микроингредиентов и/или подсистема 20 трубопроводов и управления могут быть подсоединены к управляющей логической подсистеме 14 посредством шины 38 данных. Управляющая логическая подсистема 14 может включать интерфейс 118 шины (показанный пунктирными линиями) для преобразования сигналов, выдаваемых микропроцессором 100, в формат, используемый подсистемой 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, системой 18 для микроингредиентов /или подсистемой 20 трубопроводов и управления. Кроме того, интерфейс 118 шины может преобразовывать сигналы, выдаваемые подсистемой 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, подсистемой 18 для микроингредиентов и/или подсистемой 20 трубопроводов и управления, в формат, используемый микропроцессором 100.
Как будет подробнее рассмотрено ниже, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять один или более процессов 120 управления (например, процесс конечного автомата (процесс 122 КА), процесс 124 виртуального автомата и, например, процесс 126 виртуального коллектора), которые могут обеспечить управление работой системы 10 обработки. Наборы команд и подпрограммы процессов 120 управления, которые можно хранить в подсистеме 12 памяти, могут исполняться одним или более процессорами (например, микропроцессором 100) и одной или более архитектурами памяти (например, постоянным запоминающим устройством 102 и оперативным запоминающим устройством 104), встроенными в управляющую логическую подсистему 14.
Обращаясь также к Фиг.3, здесь показан схематичный вид подсистемы 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, и полсистемы 20 трубопроводов и управления. Подсистема 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, может включать контейнеры для заключения в них расходуемых веществ, которые во время приготовления напитка 28 велик. Например, подсистема 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, может включать источник 150 диоксида углерода, источник 152 воды и источник 154 кукурузной патоки с высоким содержанием фруктозы. В некоторых вариантах, ингредиенты, присутствующие в большом объеме, находятся в непосредственной близости к другим подсистемам. Пример источника 150 диоксида углерода может включать, но не в ограничительном смысле, резервуар (не показан) сжатого газообразного диоксида углерода. Пример источника 150 воды может включать, но не в ограничительном смысле, источник коммунально-бытового водоснабжения (не показан), источник дистиллированной воды, источник отфильтрованной воды, источник воды с обратным осмосом (ОС) или другой желаемый источник воды. Пример источника 154 кукурузной патоки с высоким содержанием фруктозы воды может включать - но не в ограничительном смысле - один или более резервуаров (не показаны) высококонцентрированного кукурузной патоки с высоким содержанием фруктозы, либо одну или более упаковок с мешком-вкладышем кукурузной патоки с высоким содержанием фруктозы.
Подсистема16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, может включать сатуратор 156 для создания газированной воды из газообразного диоксида углерода (обеспечиваемого источником 150 диоксида углерода) и воды (обеспечиваемого источником 152 воды). Газированная вода 158, вода 160 и кукурузную патоку 162 с высоким содержанием фруктозы можно выдавать в узел 163 охлаждающих плит (например, в вариантах, где может оказаться желательным охлаждение продукта при его розливе с дозированием). В некоторых вариантах, узел охлаждающих плит не входит в качестве части в состав систем выдачи или может быть проходимым в двух направлениях. Узел 163 охлаждающих плит может быть предназначен для охлаждения газированной воды 158, воды 160 и кукурузной патоки 162 с высоким содержанием фруктозы до желаемой температуры употребления (например, 4,44°С (40°F)).
Хотя показано, что для охлаждения газированной воды 158, воды 160 и кукурузной патоки 162 с высоким содержанием фруктозы используется одна-единственная охлаждающая плита 163, это сделано лишь в целях иллюстрации, а не должно считаться ограничением изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, можно использовать отдельную охлаждающую плиту для охлаждения каждой из газированной воды 158, воды 160 и кукурузной патоки 162 с высоким содержанием фруктозы. Сразу же после охлаждения, охлажденную газированную воду 164, охлажденную воду 166 и охлажденную кукурузную патоку 168 с высоким содержанием глюкозы можно выдавать в подсистему 20 трубопроводов и управления. А в еще одном варианте, охлаждающая плита может отсутствовать. В некоторых вариантах, может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна нагревающая плита.
Хотя канализация показана как имеющая показанный порядок, в некоторых вариантах этот порядок не используется. Например, описываемые здесь модули управления потоком могут быть выполнены для обеспечения, предусматривающего другой порядок, т.е. расходомер, двухпозиционный клапан, а затем - изменяемое сопротивление магистрали.
В описательных целях, ниже будет приведено описание системы со ссылками на использование этой системы для выдачи безалкогольных напитков в качестве продукта, т.е. описываемые макроингредиенты или ингредиенты, присутствующие в большом объеме, будут включать кукурузную патоку с высоким содержанием фруктозы, газированную воду и негазированную воду. Однако в других вариантах системы выдачи сами макроингредиенты и количество макроингредиентов могут изменяться.
В иллюстративных целях, подсистема 20 трубопроводов и управления показана включающей три модуля 170, 172, 174 управления потоком. Модули 170, 172, 174 управления потоком в общем случае могут управлять объемом и/или расходом ингредиентов, присутствующих в большом объеме. Каждый из модулей 170, 172, 174 управления потоком может включать расходомер (например, расходомеры 176, 178, 180), и такие устройства измеряют объем охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием глюкозы (соответственно). Расходомеры 176, 178, 180 могут выдавать сигналы 182, 184, 186 с обратной связью (соответственно) в системы 188, 190, 192 контроллера с обратной связью (соответственно).
Системы 188, 190, 192 контроллера с обратной связью (которые будут подробнее описаны ниже) могут сравнивать сигналы 182, 184, 186 с обратной связью по расходу с желаемым объемом, соответствующим расходу, для каждой из охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием глюкозы (соответственно). После обработки сигналов 182, 184, 186 с обратной связью по расходу, системы 188, 190, 192 контроллера с обратной связью (соответственно) могут генерировать сигналы 194, 196, 198 управления потоком (соответственно), которые могут выдаваться в различные изменяемые сопротивления 200, 202, 204 магистралей (соответственно). Примеры изменяемых сопротивлений 200, 202, 204 магистралей раскрыты и заявлены в патенте США 5755683 и публикации № 2007/0085049 патента США, причем оба эти документа полностью включены сюда путем ссылки. Изменяемые сопротивления 200, 202, 204 магистралей могут регулировать расход охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием глюкозы, которые проходят по магистралям 218, 220, 222 (соответственно) и подаются в сопло 24 и (после этого) в контейнер 30. Вместе с тем, ниже описываются дополнительные варианты изменяемых сопротивлений магистралей.
Магистрали 218, 220, 222 могут дополнительно включать двухпозиционные клапаны изменяемых сопротивлений 200, 202, 204 магистралей 212, 214, 216 (соответственно) для предотвращения расхода текучей среды по магистралям 218, 220, 222 в течение периодов времени, когда расход текучей среды нежелателен или не требуется (например, во время транспортировки, процедур технического обслуживания и простоя). В одном варианте, двухпозиционные клапаны 212, 214, 216 могут включать двухпозиционные клапаны с электромагнитным управлением. Однако в других вариантах двухпозиционные клапаны могут представлять собой любой двухпозиционный клапан, известный в данной области техники, включая - но не в ограничительном смысле - двухпозиционный клапан, приводимый в действие любыми средствами. Кроме того, двухпозиционные клапаны 212, 214, 216 могут быть выполнены с возможностью предотвращения расхода текучей среды по магистралям 218, 220, 222 всякий раз, когда система 10 обработки не осуществляет розлив с дозированием продукта. Помимо этого, функциональные возможности двухпозиционных клапанов 212, 214, 216 могут быть реализованы посредством изменяемых сопротивлений 200, 202, 204 магистралей путем полного закрывания изменяемых сопротивлений 200, 202, 204, вследствие чего и предотвращается расход текучей среды по магистралям 218, 220, 222.
Как описано выше, Фиг.3 является иллюстративным видом подсистемы 20 трубопроводов и управления. Соответственно, способ иллюстрации подсистемы 20 трубопроводов и управления не является ограничением этого изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, некоторые или все функциональные возможности системы 182, 184, 186 контроллера с обратной связью могут быть встроены в подсистему 14. Кроме того, что касается модулей 170, 172, 174 управления потоком, то последовательная конфигурация компонентов показана на Фиг.3 лишь в целях иллюстрации. Таким образом, показанная последовательная конфигурация служит просто в качестве возможного варианта. Однако в других вариантах компоненты могут быть расположены в другой последовательности.
Обращаясь к Фиг.4, здесь показан схематичный вид сверху подсистемы 18 для микроингредиентов и подсистемы 20 трубопроводов и управления. Подсистема 18 для микроингредиентов может включать продуктовый модульный узел 250, который может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения одного или более контейнеров 252, 254. 256, 258 продуктов, которые могут быть выполнен для хранения для микроингредиентов для использования во время приготовления продукта 28. Микроингредиенты - это субстраты, которые используются во время приготовления продукта. Примеры таких для микроингредиентов или субстратов могут включать - но не в ограничительном смысле - первую порцию вкусового вещества безалкогольного напитка, вторую порцию вкусового вещества безалкогольного напитка, вещество, придающее вкус кофе, нутрицевтики, фармацевтические вещества, и могут быть текучими средами, порошками или сухими веществами. Однако в иллюстративных целях нижеследующее описание относится к микроингредиентам, которые являются текучими средами. В некоторых вариантах, микроингредиенты являются порошками или сухими веществами. Если микроингредиент - порошок, то система может включать дополнительную подсистему для дозирования порошка и/или восстановления порошка (хотя, как описывается в нижеследующих примерах, если микроингредиент является порошком, то перерастворение порошка может быть осуществлено как часть способов смешивания продукта, т.е. за счет многообразия программного обеспечения).
Продуктовый модульный узел 250 может включать множество щелевых узлов 260, 262, 264, 266, конфигурация которых обеспечивает отключаемое подключение множества контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов. В этом конкретном примере, продуктовый модульный узел 250 показан включающим четыре щелевых узла (а именно щели 260, 262, 264, 266) и поэтому может именоваться счетверенным продуктовым модульным узлом. При позиционировании одного или более контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов в продуктовом модульном узле 250, контейнер с продуктом (например, контейнер 250) можно вставлять со скольжением в щелевой узел (например, щелевой узел 262) в направлении стрелки 268. Хотя, как показано на рассматриваемом чертеже, в возможном варианте показан «узел счетверенный продуктовый модульный узел», в других вариантах внутри модульного узла может быть больше или меньше продукта. В зависимости от продукта, подлежащего розливу с дозированием посредством системы выдачи, количества продуктовых контейнеров могут изменяться. Таким образом, количества продуктовых контейнеров внутри любого модульного узла могут быть зависимыми от приложения и могут быть выбраны так, чтобы удовлетворить требования к любой желаемой характеристике системы, включая - но не в ограничительном смысле - эффективность, потребность и/или функцию системы.
В иллюстративных целях, каждый щелевой узел продуктового модульного узла 250 показан включающим насосный узел. Например, щелевой узел продуктового модульного узла 250 показан включающим насосный узел 270; щелевой узел 262 показан включающим насосный узел 272; щелевой узел 262 показан включающим насосный узел 274; и щелевой узел 262 показан включающим насосный узел 276.
Впускное отверстие, подсоединенное к каждому из насосных узлов 270, 272, 274, 276, может быть подключено с возможностью отключения к соплу для продукта, находящемуся внутри продуктового контейнера. Например, насосный узел 272 показан имеющим впускное отверстие 278, отключаемо подключаемое к соплу 280 для продукта, находящемуся внутри контейнера 254 с продуктом. Впускное отверстие 278 и/или впускное отверстие 280 может включать один или более узлов уплотнения (не показаны), например, одно или более уплотнительных колец круглого поперечного сечения или люеровский штуцер для создания герметичного уплотнения. Впускное отверстие (например, впускное отверстие 278), подсоединенное к каждому насосному узлу, может быть сформировано в жестком «трубообразном» материале или может быть сформировано в гибком «трубкообразном» материале.
Пример одного или более насосных узлов 270, 272, 274, 276 может включать - но не в ограничительном смысле - соленоидный поршневой насосный узел, который выдает ожидаемый, определяемый калибровкой объем текучей среды каждый раз, когда подается электропитание в один или более насосных узлов 270, 272, 274, 276. В одном варианте, такие насосы покупаются у фирмы ULKA Costruzioni Elettromeccaniche S. p. A., Павия, Италия. Например, каждый раз, когда управляющая логическая подсистема 14 посредством шины 38 данных обеспечивает подачу электропитания в насосный узел (например, насосный узел 274), этот насосный узел может обеспечить приблизительно 30 мкл текучего микроингредиента, заключенного внутри контейнера 256 с продуктом (вместе с тем, посредством калибровки можно изменять объем вкусового вещества). И опять, лишь в иллюстративных целях отметим, что в этой части описания микроингредиенты - это текучие среды. Термин «определяемый(ая) калибровкой» или «посредством калибровки» относится к информации об объеме или иной информации и/или характеристикам, которые могут быть установлены посредством калибровки насосного узла и/или его отдельных насосов.
Другие примеры насосных узлов 270, 272, 274, 276 и различных методов перекачивания описаны в патенте США 4808161, патенте США 4826482, патенте США 4976162, патенте США 5088515 и патенте США 5350357, причем все они полностью включены сюда путем ссылки. В некоторых вариантах, насосный узел может представлять собой мембранный насос, как показано на Фиг.54-55. В некоторых вариантах, насосный узел может представлять собой любой из насосных узлов и может предусматривать применение любого из методов перекачивания, описанных в патенте США 5421823, который полностью включен сюда путем ссылки.
В вышеуказанных первоисточниках описаны неограничительные примеры насосов на основе мембран с пневмоприводом, которые можно использовать для перекачивания текучих сред. Насосный узел на основе мембраны с пневмоприводом может оказаться выгодным по одной или более причин, включая, но не в ограничительном смысле, способность подавать нужные количества, например, выражаемые в микролитах количества текучих сред различных составов надежно и точно на протяжении большого количества рабочих циклов, и/или потому что насос с пневмоприводом может потребовать меньшей электрической энергии, так как он может использовать пневматическую энергию, например, из источника диоксида углерода. Кроме того, насосу на основе мембраны может не потребоваться динамическое уплотнение, при наличии которого поверхность движется относительно этого уплотнения. Вибрационные насосы, такие как изготавливаемые фирмой ULKA, обычно требуют использования эластомерных динамических уплотнений, которые могут приходить в негодность со временем, например, после воздействия некоторых типов текучих сред и/или износа. В некоторых вариантах, насосы на основе мембраны с пневмоприводом могут оказаться более надежными, экономичными и простыми в калибровке, чем другие насосы. Они могут также снижать шум, вырабатывать меньше тепла и потреблять меньше энергии, чем другие насосы. Неограничительный пример насоса на основе мембраны показан на Фиг.54.
Различные варианты насосного узла 2900 на основе мембраны с пневмоприводом, показанные на Фиг.54-55, включают полость, которая на Фиг.54 обозначена позицией 2942 и которую можно назвать насосной камерой, а на Фиг.55 обозначена позицией 2944, причем ее можно также назвать управляющей камерой текучей среды. Эта полость включает диафрагму 2940, которая разделяет полость на две камеры - насосную камеру 2942 и объемную камеру 2944.
Обращаясь теперь к Фиг.54, здесь показано условное показание возможного насосного узла 2900 на основе диафрагмы. В этом варианте, насосный узел 2900 на основе диафрагмы включает мембрану или диафрагму 2940, насосную камеру 2942, управляемую камеру 2944 текучей среды (лучше видимую на Фиг.55), трехпутевой переключающий клапан 2910 и обратные клапаны 2920 и 2930. В некоторых вариантах, объем насосной камеры 2942 может находиться в диапазоне от приблизительно 20 микролитров до приблизительно 500 микролитров. В возможном варианте, объем насосной камеры 2942 может находиться в диапазоне от приблизительно 30 микролитров до приблизительно 250 микролитров. В другом возможном варианте, объем насосной камеры 2942 может находиться в диапазоне от приблизительно 40 микролитров до приблизительно 100 микролитров.
Переключающий клапан 2910 может приводиться в действие либо для перевода управляющего канала 2958 насоса в сообщение по текучей среде либо с каналом 2954 текучей среды переключающего клапана, либо с каналом 2956 текучей среды переключающего клапана. В неограничительном варианте, переключающий клапан 2910 может быть соленоидным клапаном с электромагнитным приводом, срабатывающим при вводах электрических сигналов посредством шин 2912 управления. В других неограничительных вариантах, переключающий клапан 2910 может быть пневматическим или гидравлическим клапаном на основе мембраны с пневмоприводом или гидроприводом, срабатывающим при вводах пневматических или гидравлических сигналов. В еще одних вариантах, переключающий клапан 2910 может быть находящимся внутри цилиндра поршнем с гидравлическим, пневматическим, механическим или электромагнитным приводом. В более общем случае, для использования в насосном узле 2900 можно предусмотреть клапан любого типа, предпочтительно - клапан, выполненный с возможностью переключения сообщения с управляющим каналом 2958 насоса между каналом 2954 текучей среды переключающего клапана и каналом 2956 текучей среды переключающего клапана.
В некоторых вариантах, каналом 2954 текучей среды переключающего клапана подведен к источнику положительного давления текучей среды (который может быть пневматическим или гидравлическим). Величина требуемого давления текучей среды может зависеть от одного или более факторов, включая, но не в ограничительном смысле, предел прочности при растяжении и упругость диафрагмы 2940, плотность и/или вязкость перекачиваемой текучей среды, степень растворимости растворяемых сухих веществ в текучей среде и/или длину и размер каналов текучей среды и отверстий внутри насосного узла 2900. В различных вариантах, источник давления текучей среды может создавать давление в диапазоне от 0,103 МПа (15 фунтов-сил на квадратный дюйм (фн-с/кв.д)) до 1,724 МПа (250 фн-с/кв.д). В возможных вариантах, источник давления текучей среды может создавать давление в диапазоне от 0,414 МПа (60 фн-с/кв.д) до 0,689 МПа (100 фн-с/кв.д). В другом возможном варианте, источник давления текучей среды может создавать давление в диапазоне от 0,483 МПа (70 фн-с/кв.д) до 0,552 МПа (80 фн-с/кв.д). Как говорилось выше, в некоторых вариантах системы выдачи возможно получение газированных напитков и поэтому в качестве ингредиента можно использовать газированную воду. В этих вариантах, давление газообразного СО2, используемого для формирования газированных напитков, зачастую составляет приблизительно 0,517 МПа (75 фн-с/кв.д), причем тот же самый источник давления газа можно также отрегулировать до меньших величин и использовать в некоторых вариантах для привода насоса на основе мембраны с целью перекачивания малых количеств текучих сред в автомате выдачи напитков.
В ответ на подходящий сигнал, выдаваемый по шинам 2912 управления, клапан 2910 может переводить канал 2954 текучей среды переключающего клапана в состояние сообщения по текучей среде с управляющим каналом 2958 насоса. Таким образом, положительное давление текучей среды может передаваться диафрагме 2940, которая, в свою очередь, может нагнетать текучую среду, находящуюся в насосной камере 2942, наружу через выпускной канал 2950 насоса. Обратный клапан 2930 гарантирует, что перекачиваемая текучая среда не сможет вытечь из насосной камеры 2942 через впускной канал 2952.
Переключающий клапан 2910 посредством шин 2912 управления может переводить управляющий канал 2958 насоса в состояние сообщения по текучей среде с каналом 2956 текучей среды переключающего клапана, что может вызвать достижение диафрагмой 2940 стенки насосной камеры 2942 (как показано на Фиг.54). В одном варианте, канал 2956 текучей среды переключающего клапана может быть подведен к источнику вакуума, который при переводе в состояние сообщения по текучей среде с управляющим каналом 2958 насоса может вызвать отвод диафрагмы 2940, уменьшая объем управляющей камеры 2944 насоса и увеличивая объем насосной камеры 2942. Отвод диафрагмы 2940 вызывает нагнетание текучей среды в насосную камеру 2942 по впускному каналу 2952 насоса. Обратный клапан 2920 предотвращает противоток перекачиваемой текучей среды обратно в насосную камеру 2942 по выпускному каналу 2950.
В одном варианте, диафрагма 2940 может быть выполнена из полужесткого материала типа пружины, придающего диафрагме тенденцию поддержания криволинейной формы или формы соленоида и действующего как пружина типа чашеобразной диафрагмы. Например, диафрагма 2940 может быть выполнена или отштампована, по меньшей мере, частично из тонкого листа металла, причем металл, который можно использовать, может включать - но не в ограничительном смысле - высокоуглеродистую пружинную сталь, сплавы никеля и серебра с высоким содержанием никеля, нержавеющую сталь, сплавы титана, медь с примесью бериллия, и т.п. Насосный узел 2900 может быть выполнен таким образом, что выпуклая поверхность диафрагмы 2940 обращена к управляющей камере 2944 насоса и/или управляющему каналу 2958 насоса. Таким образом, диафрагма 2940 может иметь естественную тенденцию к отводу после прижима ее к поверхности насосной камеры 2942. В этих обстоятельствах, канал 2956 текучей среды переключающего клапана может быть подведен к давлению окружающей среды (атмосферному давлению), что обеспечивает автоматический отвод диафрагмы 2940 и всасывание текучей среды в насосную камеру 2942 через впускной канал 2952 насоса. В некоторых вариантах, вогнутая часть диафрагмы типа пружины ограничивает объем, равный или, по существу, либо приблизительно равный объему текучей среды, подаваемой за каждый рабочий ход насоса. Это имеет преимущество исключения потребности выполнения насосной камеры, имеющей ограниченный объем, точные размеры которой могут оказаться трудно достижимыми или производство которой в пределах приемлемых допусков может оказаться дорогостоящим. В этом варианте, управляющая камера насоса имеет форму, адаптированную к выпуклой стороне диафрагмы в состоянии покоя, а геометрия противоположной поверхности может быть любой геометрией, например, ее выполнение может не иметь значения.
В одном варианте, объем, подаваемый мембранным насосом, может быть реализован в режиме «разомкнутого контура» при отсутствии механизма для измерения и подтверждения правильности подачи ожидаемого объема текучей среды за каждый рабочий ход насоса. В другом варианте, объем текучей среды, перекачиваемой через насосную камеру за рабочий ход мембраны можно измерять методом «Системы переливания жидкости (СПЖ)», подробнее описанным в патентах США№ 4808161, 4826482, 4976162, 5088515 и 5350357, причем все они полностью включены сюда путем ссылки. Если говорить кратко, то измерение методом СПЖ используют для обнаружения объема текучей среды, подаваемой за каждый рабочий ход насоса на основе мембраны. Снаружи насосного узла расположена малая эталонная воздушная камера с фиксированным объемом, например, в пневматическом коллекторе (не показан). Клапан изолирует эталонную камеру и второй датчик давления. Объем рабочего хода насоса может быть точно вычислен путем заправки эталонной камеры воздухом, измерения давления и открывания клапана в насосную камеру. Объем воздуха на стороне камеры можно вычислить на основании фиксированного объема эталонной камеры и изменения давления при соединении эталонной камеры с насосной камерой.
Продуктовый модульный узел 250 может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения крепежного узла 282 может быть частью (жестко закрепленной внутри) системы 10 обработки. Хотя рассматриваемый узел и называется здесь «крепежным узлом», он может называться по-другому в других вариантах. Крепежный узел выполнен для его закрепления в желаемом месте. Пример крепежного узла 282 может включать - но не в ограничительном смысле - полку внутри системы 10 обработки, выполненную с возможностью отключаемого подключения продуктового модуля 250. Например, продуктовый модуль 250 может включать подключающее устройство (например, узел зажима, щелевой узел, узел защелки, узел штифта, который не показан), выполненное с возможностью отключаемого подключения к дополняющему устройству, входящему в состав крепежного узла 282.
Подсистема 20 трубопроводов и управления может включать узел 284 коллектора, который может быть жестко прикреплен к крепежному узлу 282. Узел 284 коллектора может быть выполнен с множеством впускных отверстий 286, 288, 290, 292, отключаемо подключаемых к соплу насоса (например, соплам 294, 296, 298, 300 насоса), входящему в состав каждого из насосных узлов 270, 272, 274, 276. При позиционировании продуктового модуля 250 на крепежном узле 282, продуктовый модуль 250 можно перемещать в направлении стрелки 302, обеспечивая тем самым отключаемое подключение впускных отверстий 286, 288, 290, 292 к соплам 294, 296, 298, 300 насоса (соответственно). Впускные отверстия 286, 288, 290, 292 и/или отверстия 294, 296, 298, 300 насоса могут включать одно (один) или более уплотнительных колец круглого поперечного сечения или иных узлов уплотнения, как описано выше, для создания герметичного уплотнения. Впускное отверстие (например, впускные отверстия 286, 288, 290, 292), имеющееся в узле 284 коллектора, может быть сформировано в жестком «трубообразном» материале или может быть сформировано в гибком «трубкообразном» материале.
Узел 284 коллектора может быть выполнен для подключения к пуску 384 труб, которые могут быть направлены в виде канала (идущего либо прямо, либо непрямым путем) к соплу 24. Как говорилось выше, подсистема 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, также выдает (либо непосредственно, либо непрямым путем) текучие среды, по меньшей мере в одном варианте, в форме охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием фруктозы к соплу 24. Соответственно, поскольку управляющая логическая подсистема 14 может (в этом конкретном примере) регулировать особые количества различных ингредиентов, присутствующих в большом объеме, например, охлажденной газированной воды 164, охлажденной воды 166 и охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием фруктозы, а также количества различных для микроингредиентов (например, первого субстрата (т.е. вкусового вещества), второго субстрата (т.е. нутрицевтика) и третьего субстрата (т.е. фармацевтического препарата), управляющая логическая подсистема 14 может селективно управлять приготовлением продукта 28.
Как говорилось выше, один или более насосных узлов 270, 272, 274, 276 могут представлять собой соленоидный поршневой насосный узел, который выдает надлежащее количество текучей среды каждый раз, когда управляющая логическая подсистема 14 (посредством шины 38 данных) подает электропитание на один или более насосных узлов 270, 272, 274, 276. Кроме того, и в соответствии со сказанным выше, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять один или более процессов 120 управления, которые могут обеспечивать управление работой системы 10 обработки. Пример такого процесса управления может включать процесс генерирования сигнала возбуждения (не показан), предназначенный для генерирования сигнала возбуждения, который может выдаваться из управляющей логической подсистемы 14 в насосные узлы 270, 272, 274, 276 по шине 38 данных. Одна возможная методология генерирования вышеописанного сигнала возбуждения раскрыта в заявке № 11/851344 на патент США под названием «Система и способ генерирования сигнала возбуждения» (“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A DRIVE SIGNAL”), которая была подана 6 сентября 2007 г. и приводится в данной как «Приложение А», включенное сюда полностью путем ссылки.
Хотя на Фиг.4 показано одно сопло 24, в различных других вариантах возможно наличие более одного сопла 24. В некоторых вариантах, более одного контейнера 30 могут принимать продукт, розлив с дозированием которого осуществляется из системы, например возможно наличие более одного устанавливаемого пучка труб. Таким образом, в некоторых вариантах, система выдачи может быть выполнена так, что один или более пользователей могут запрашивать розлив с дозированием одного или более продуктов одновременно.
Для измерения расхода вышеописанных для микроингредиентов через каждый из насосных узлов 270, 272, 274, 276 можно использовать объемные датчики 306, 308, 310, 312.
Обращаясь также к Фиг.5А (вид сбоку) и Фиг.5В (вид сверху), здесь показан возможный датчик 308 расхода на основе емкости. Датчик 308 расхода на основе емкости может включать первую конденсаторную пластину 310 и вторую конденсаторную пластину 312. Вторая конденсаторная пластина 312 выполнена с возможностью перемещения относительно первой конденсаторной пластины 310. Например, первая конденсаторная пластина 310 может быть жестко прикреплена к конструкции внутри системы 10 обработки. Кроме того, датчик 308 расхода на основе емкости также может быть жестко прикреплен к конструкции внутри системы 10 обработки. Вместе с тем, вторая конденсаторная пластина 312 может быть выполнена с возможностью перемещения относительно первой конденсаторной пластины 312 (и датчика 308 расхода на основе емкости) за счет использования узла 314 диафрагмы. Узел 314 диафрагмы может быть выполнен для обеспечения смещения второй конденсаторной пластины 312 в направлении стрелки 316. Узел 314 может быть выполнен из различных материалов, которые обеспечивают смещение второй конденсаторной пластины 312 в направлении стрелки 316. Например, узел 314 диафрагмы может быть выполнен из фольги, состоящей из нержавеющей стали, с покрытием из полиэтилентерефталата (т.е. ПЭТФ) для предотвращения коррозии фольги, состоящей из нержавеющей стали. В альтернативном варианте, узел 314 диафрагмы может быть выполнен из титановой фольги. Помимо этого, узел 314 диафрагмы может быть выполнен из пластмассы, подвергнутой литьевому формованию, при этом одна поверхность узла 14 диафрагмы из пластмассы, подвергнутой литьевому формованию, металлизирована для формирования второй конденсаторной пластины 312.
Как говорилось выше, каждый раз, когда управляющая логическая подсистема 14 подает электропитание в насосный узел (например, насосный узел 272), этот насосный узел может выдавать калиброванный объем текучей среды, например, 30-33 мкл, подходящего микроингредиента, находящегося, например, внутри контейнера 254 с продуктом. Соответственно, управляющая логическая подсистема 14 может управлять расходом для микроингредиентов путем управления частотой, с которой происходит подача электропитания в подходящий насосный узел. Возможная частота подачи электропитания в насосный узел составляет от 3 Гц (т.е. три раза в секунду) до 30 Гц (т.е. тридцати раз в секунду).
Соответственно, когда в насосный узел 272 подается электропитание, создается разрежение (внутри камеры 318 датчика 308 расхода на основе емкости), которое позволяет осуществить всасывание подходящего микроингредиента (например, субстрата), например, из контейнера 254 с продуктом. Следовательно, при подаче электропитания в насосный узел 272 и создании разрежения внутри камеры 318, вторая конденсаторная пластина 212 может смещаться книзу (применительно к Фиг.5А), тем самым увеличивая расстояние «d»(т.е. расстояние между первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312).
Обращаясь также к Фиг.5С и в соответствии с информацией, известной в уровне техники, емкость (С) конденсатора определяется в соответствии со следующим равенством:
,
где «ε» - это диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала, расположенного между первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312; «А» - площадь конденсаторных пластин; а «d» - расстояние между первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312. Поскольку величина «d» находится в знаменателе вышеописанного равенства, любое увеличение величины «d» приводит к соответствующему уменьшению величины «С» (т.е. емкости конденсатора).
Продолжая рассмотрение вышеизложенного примера и обращаясь также к Фиг.5D, когда на насосный узел 272 не подается электропитание, конденсатор, образованный первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, имеет значение 5 пФ. Предположим также, что когда электропитание подается в насосный узел 272 в момент Т = 1, внутри камеры 316 создается разрежение, достаточное для смещения второй конденсаторной пластины 312 книзу на расстояние, достаточное для того, чтобы привести к 20%-ному снижению емкости конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312. Соответственно, новое значение емкости конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, может составлять 4,00 пФ. На Фиг.5Е показан иллюстративный пример второй конденсаторной пластины 312, смещаемой книзу во время вышеописанной последовательности операций перекачивания.
Когда подходящий микроингредиент выводится из контейнера 254 с продуктом, разрежение внутри камеры 318 может быть уменьшено, а вторая конденсаторная пластина 312 может смещаться кверху в свое исходное положение (как показано на Фиг.5А). Когда вторая конденсаторная пластина 312 смещается кверху, расстояние между второй конденсаторной пластиной 312 и первой конденсаторной пластиной 310 можно уменьшить снова до его начального значения. Соответственно, емкость конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, может опять составить 5,00 пФ. Когда вторая конденсаторная пластина 312 движется кверху и возвращается в свое исходное положение, количество движения второй конденсаторной пластины 312 может привести к тому, что вторая конденсаторная пластина 312 проскочит свое исходное положение и моментально окажется ближе к первой конденсаторной пластине 310, чем к исходному положению второй конденсаторной пластины 312 (как показано на Фиг.5А). Соответственно, емкость конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, может моментально превысить свое начальное значение 5,00 пФ, а вскоре после этого стабилизироваться на уровне 5,00 пФ.
Вышеописанное изменение значения емкости (в этом примере) между 5,00 пФ и 4,00 пФ при циклическом повторении включения и отключения насосного узла 272 может продолжаться, например, до тех пор, пока контейнер 254 с продуктом не окажется опорожненным. В иллюстративных целях предположим, что контейнер 254 опорожняется в момент Т = 5. К этому моменту времени, вторая конденсаторная пластина 312 может не вернуться в свое исходное положение (как показано на Фиг.5А). Кроме того, поскольку насосный узел 272 продолжает циклическую работу, вторая конденсаторная пластина 312 может продолжить отход книзу до тех пор, пока эта вторая конденсаторная пластины 312 окажется больше не в состоянии смещаться (как показано на Фиг.5F). В этот момент, благодаря продолжающемуся увеличению расстояния «d», что показано на Фиг.5А и 5Е, значение емкости конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, может минимизироваться, достигая минимального значения 320 емкости. Фактическое значение минимальной емкости может изменяться в зависимости от гибкости узла 314 диафрагмы.
Соответственно, путем оперативного контроля изменений значения емкости (например, абсолютных изменений или изменений размаха) конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, можно удостовериться в надлежащей ориентации, например, насосного узла 272. Например, если вышеописанное значение емкости циклически изменяется между 5,00 пФ и 4,00 пФ, это изменение емкости может характеризовать надлежащую работу насосного узла 272 и тот факт, что контейнер 254 не опорожнен. Однако в случае, когда вышеописанное значение емкости не изменяется (например, остается на уровне 5,00 пФ), это может характеризовать отказавший насосный узел 272 (например, насосный узел, который включает отказавшие механические компоненты и/или отказавшие электрические компоненты) или засорившееся сопло 24.
Кроме того, в случае, когда вышеописанное значение емкости уменьшается до величины менее 4,00 пФ (например, до минимального значения 320 емкости), это может характеризовать опорожнение контейнера 254 с продуктом. Кроме того, в случае, когда изменение размаха меньше ожидаемого (например, меньше вышеописанного изменения 1,00 пФ), это может характеризовать утечку между контейнером 254 с продуктом и датчиком 308 расхода на основе емкости.
Чтобы определить значение емкости конденсатора, образованного первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312, можно осуществить подачу сигнала (посредством соединителей 322, 324) в систему 326 измерения емкости. Выходной сигнал системы 326 измерения емкости можно выдавать в управляющую логическую подсистему 314. Пример системы 326 измерения емкости может включать систему CY8C21434- 24LFXI PSOC от фирмы Cypress Semiconductor, Сан-Хосе, штат Калифорния, США, конструкция и работа которой описана в первоисточнике «Модуль пользователя с дескриптором состояния конфигурации» ("CSD User Module"), опубликованном фирмой Cypress Semiconductor и включенном сюда путем ссылки. Система 326 измерения емкости может быть выполнен для компенсации факторов окружающей среды (например, температуры, влажности и изменения напряжения источника питания).
Система 326 измерения емкости может быть выполнен для проведения замеров емкости (применительно к конденсатору, образованному первой конденсаторной пластиной 310 и второй конденсаторной пластиной 312) в течение определенного периода времени, чтобы определить, происходят ли вышеописанные изменения емкости. Например, система 326 измерения емкости может быть выполнен для обеспечения оперативного контроля изменений вышеописанной емкости, которые происходят в течение кадра времени, занимающего 0,50 секунды. Соответственно, поскольку в данном конкретном примере электропитание в насосный узел 272 подается с минимальной частотой 2,00 Гц (т.е., по меньшей мере, один раз каждые 0,50 секунды), по меньшей мере, одно из вышеупомянутых изменений емкости должно быть воспринято системой 326 измерения емкости в течение каждого цикла измерений, занимающего 0,50 секунды.
Обращаясь также к Фиг.6А, здесь показан схематичный вид подсистемы 20 трубопроводов и управления. Хотя нижеследующее описание подсистемы 20 трубопроводов и управления касается системы трубопроводов и управления, используемой для управления охлажденной газированной водой 164, добавляемой в продукт 28, посредством модуля 170 управления потоком, это лишь иллюстративный пример, не носящий характер ограничения данного изобретения, поскольку возможны также другие конфигурации. Например, систему трубопроводов и управления, описываемую ниже, можно также использовать для управления, например, количеством охлажденной воды 166 (например, посредством модуля 172 управления потоком) и/или охлажденной кукурузной патоки 168 с высоким содержанием глюкозы (например, посредством модуля 174 управления потоком), добавляемых в продукт 28.
Как говорилось выше, подсистема 20 трубопроводов и управления может включать систему 188 контроллера с обратной связью, который принимает сигнал 182 с обратной связью по расходу из измерительного устройства 176. Система 188 контроллера с обратной связью может сравнивать сигнал 182 с обратной связью по расходу с желаемым объемом расхода (определяемым управляющей логической подсистемой 14 с помощью шины 38 данных). Обработав сигнал 182 с обратной связью по расходу, система 188 контроллера с обратной связью может генерировать сигнал 194 управления потоком, который может быть выдан в изменяемое сопротивление 200 магистрали.
Система 188 контроллера с обратной связью может включать контроллер 350 формирования траектории, регулятор 352 расхода, контроллер 354 подачи с опережением, блок 356 единичной задержки, контроллер 358 насыщения и контроллер 360 шагового электродвигателя, причем все эти компоненты будут подробнее описаны ниже.
Контроллер 350 формирования траектории может быть выполнен для обеспечения приема управляющего сигнала из управляющей логической подсистемы 14 посредством шины 38 данных. Этот управляющий сигнал может определять траекторию для предполагаемого пути подачи текучей среды (в этом случае - охлажденной газированной воды 164 через модуль 170 управления потоком) управляющей логической подсистемой 14 для использования в продукте 28. Вместе с тем, может понадобиться модификация траектории, предусматриваемой управляющей логической подсистемой 14, перед обработкой, например, контроллером 352 расхода. Например, в системах управления проявляется тенденция к наличию трудно обрабатываемых кривых управления, зависящего от времени, которые составлены из множества линейных сегментов (т.е. таких, которые включают ступенчатые изменения). Например, регулятор 352 расхода может иметь кривую 370 управления, которая является трудно обрабатываемой, поскольку та состоит из трех различных линейных сегментов, а именно сегментов 372, 374, 376. Соответственно, в переходных точках (например, переходных точках 378, 380) контроллеру 352 расхода в частности (и подсистеме 20 трубопроводов и управления вообще) потребовалось бы мгновенное изменение от первого расхода ко второму расходу. Поэтому контроллер 350 формирования траектории может осуществлять фильтрацию кривой 30 управления для формирования сглаженной кривой 382 управления, которую будет легче обработать контроллеру 352 расхода в частности (и подсистеме 20 трубопроводов и управления вообще), поскольку мгновенный переход от первого расхода ко второму расходу больше не требуется.
Помимо этого, контроллер 350 формирования траектории может обеспечивать смачивание перед заполнением и промывку, осуществляемую после заполнения, сопла 24. В некоторых вариантах и/или для некоторых рецептур, один или более ингредиентов могут создавать проблемы для сопла 24, если ингредиент (именуемый здесь «загрязняющим сопло ингредиентом») контактирует с соплом 24 непосредственно, например, в той форме, в какой этот ингредиент хранится. В некоторых вариантах, сопло может быть увлажнено перед заполнением с помощью ингредиента «для предварительного заполнения», например воды, чтобы таким образом предотвратить непосредственный контакт «загрязняющего сопло ингредиента» с соплом 24. Затем можно промыть сопло 24 после заполнения «ингредиентом для промывки после заполнения», например, водой.
В частности, в случае, когда сопло 24 перед наполнением промывают, например, 10 мл воды и/или промывают после заполнения, например, 10 мл воды или любого ингредиента для «промывки после заполнения» сразу же после прекращения добавления загрязняющего сопло ингредиента, контроллер 350 формирования траектории может удалять ингредиент для промывки перед заполнением и/или ингредиент для промывки после заполнения, обеспечивая выдачу дополнительного количества загрязняющего сопло ингредиента в течение всего процесса. В частности, когда контейнер 30 заполняется продуктом 28, вода для промывки перед заполнением или «средство предварительной промывки» может привести к тому, что концентрация загрязняющего сопло ингредиента в продукте 28 окажется пониженной. Контроллер 350 формирования траектории может затем обеспечить добавление загрязняющего сопло ингредиента с расходом, превышающим необходимый, что приводит к переходу продукта 28 от «пониженной концентрации» к «надлежащей концентрации» и «избыточной концентрации» упомянутого ингредиента или к присутствию его в концентрации выше той, которая предписывается для конкретной рецептуры. Вместе с тем, как только добавлено надлежащее количество загрязняющего сопло ингредиента, процесс промывки после заполнения может обеспечить введение дополнительной воды или другого «ингредиента для промывки после заполнения», что снова приводит к получению продукта 28 с «надлежащей концентрацией» загрязняющего сопло ингредиента.
Контроллер 352 расхода может быть выполнен для обеспечения контроллера с пропорционально-интегральным (ПИ) контуром. Контроллер 352 расхода может осуществлять сравнение и обработку, которые в общем виде описаны выше как осуществляемую с системой 188 контроллера с обратной связью. Например, контроллер 352 расхода может быть выполнен для обеспечения приема сигнала 182 с обратной связью из расходомера 176. Контроллер 352 расхода может сравнивать сигнал 182 с обратной связью по расходу с желаемым объемом расхода (определяемым управляющей логической подсистемой 14 и модифицируемым контроллером 350 формирования траектории). После обработки сигнала 182 с обратной связью по расходу, контроллер 352 расхода может генерировать сигнал 194 управления потоком, который может выдаваться в изменяемое сопротивление 200.
Контроллер 354 подачи с опережением может выдавать оценку «наилучшего предположения», касающуюся того, каким должно быть исходное положение изменяемого сопротивления 200 магистрали. В частности, предположим, что изменяемое сопротивление магистрали имеет расход (по охлажденной газированной воде 164) между 0,00 мл/с и 120,00 мл/с. Кроме того, предположим, что при заполнении контейнера 30 продуктом-напитком 28 желателен расхода 40 мл/с. Соответственно, контроллер 354 подачи с опережением может выдавать сигнал подачи с опережением (по шине 384 подачи с опережением), который сначала открывает изменяемое сопротивление 200 на 33,33% максимального отверстия (в предположении, что изменяемое сопротивление 200 работает в линейном режиме).
При определении значения сигнала подачи с опережением, контроллер 354 подачи с опережением может воспользоваться справочной таблицей (не показана), которая может быть составлена эмпирическим путем и может определять сигнал, подлежащий выдаче при различных начальных расходах. Пример такой справочной таблицы может включать - но не в ограничительном смысле - следующую таблицу.
И опять, в предположении, что при заполнении контейнера 30 продуктом-напитком 28 желателен расход 40 мл/с, получаем, например, что контроллер 354 может воспользоваться вышеописанной справочной таблицей и может выдавать импульс для поворота шагового электродвигателя на 60 градусов (с помощью шины 384 подачи с опережением). Хотя в возможном варианте используется шаговый электродвигатель, в различных других вариантах можно использовать электродвигатель другого типа, включая - но не в ограничительном смысле - следящий электродвигатель.
Блок 356 единичной задержки может формировать тракт с обратной связью, по которому сигнал обратной связи в его предпочтительном варианте (выдаваемый в изменяемое сопротивление 200) выдается в контроллер 352 расхода.
Контроллер 358 насыщения может быть выполнен для отмены интегрального управления со стороны системы 188 контроллера с обратной связью (который, как описано выше, может быть выполнен для обеспечения контроллера с ПИ контуром) всякий раз, когда изменяемое сопротивление 200 задается равным максимальному расходу (контроллером 360 шагового электродвигателя), что приводит к увеличению стабильности системы за счет уменьшения проскоков расхода и колебаний системы.
Контроллер 360 шагового электродвигателя может быть выполнен для преобразования сигнала, выдаваемого контроллером 358 насыщения (по шине 386), в сигнал, используемый изменяемым сопротивлением 200 магистрали. Изменяемое сопротивление 200 может включать шаговый электродвигатель для коррекции размера отверстия (а значит - и расхода) изменяемого сопротивления 200 магистрали. Соответственно, управляющий сигнал 194 может быть выполнен для управления шаговым электродвигателем, входящим в состав изменяемого сопротивления магистрали.
Обращаясь также к Фиг.6В, примеры расходомеров 176, 178, 180 модулей 170, 172, 174 управления потоком, соответственно, могут включать - но не в ограничительном смысле - оснащенный с гребенным колесом расходомер, расходомер турбинного типа или расходомер нагнетательного типа (например, шестеренчатый расходомер 388 нагнетательного типа). Таким образом, в различных вариантах, расходомер может быть любым устройством, выполненным с возможностью измерения расхода, либо непосредственно, либо косвенным путем. В возможном варианте используется шестеренчатый расходомер 388 нагнетательного типа. В этом варианте, расходомер 388 может включать множество вводимых в зацепление шестерен (например, шестерни 390, 392), что может потребовать, например, прохождения любого содержимого, текущего через шестеренчатый расходомер 388 нагнетательного типа, по одному или более определенных каналов (например, каналов 394, 396), в результате чего происходит, например, вращение шестерни 390 против часовой стрелки и вращение шестерни 392 по часовой стрелке. Путем оперативного контроля вращения шестерен 390, 392, можно генерировать сигнал обратной связи (например, сигнал 182 с обратной связью) и выдавать его в подходящий контроллер расхода (например, контроллер 352 расхода).
Обращаясь также к Фиг.7-14, здесь показаны различные иллюстративные варианты модуля управления потоком (например, модуля 170 управления потоком). Вместе с тем, как говорилось выше, порядок расположения различных узлов может изменяться в различных вариантах, т.е. узлы могут быть расположены в любом желаемом порядке. Например, в некоторых вариантах узлы располагаются в следующем порядке: расходомер, двухпозиционный клапан, изменяемое сопротивление, хотя в других вариантах узлы расположены в следующем порядке: расходомер, изменяемое сопротивление, двухпозиционный клапан. В некоторых вариантах может оказаться желательным изменение порядка узлов либо для того, чтобы поддержать давление и текучую среду в изменяемом сопротивлении, либо для того, чтобы изменить давление в изменяемом сопротивлении. В некоторых вариантах, клапан с изменяемым сопротивлением может включать манжетное уплотнение. В этих вариантах, может оказаться желательным поддержание давления и текучей среды в манжетном уплотнении, и этого можно достичь располагая узлы в следующем порядке: расходомер, изменяемое сопротивление и двухпозиционный клапан. Двухпозиционный клапан, располагающийся после изменяемого сопротивления магистрали, поддерживает давление и жидкость в этом изменяемом сопротивлении таким образом, что манжетное уплотнение поддерживает желаемое уплотнение.
Обращаясь сначала к Фиг.7А и 7В, здесь показан один вариант модуля 170а управления потоком. В некоторых вариантах, модуль 170а управления потоком может в общем случае включать расходомер 176а, изменяемое сопротивление 200а магистрали и двухпозиционный клапан 212а, а также может иметь проходящий сквозь него в целом линейный проточный канал для текучей среды. Расходомер 176а может включать впускное отверстие 400 для текучей среды, предназначенное для приема ингредиента, присутствующего в большом объеме, из подсистемы 16 ингредиента, присутствующего в большом объеме. Впускное отверстие 400 для текучей среды может обеспечивать передачу ингредиента, присутствующего в большом объеме, нагнетательного типа шестеренчатым измерительным устройством (например, нагнетательного типа шестеренчатым измерительным устройством 380, в общем виде описанным выше), включающим - но не в ограничительном смысле - множество вводимых в зацепление шестерен (например, включающим шестерню 390), расположенных внутри корпуса 402. Ингредиент, присутствующий в большом объеме, может проходить от расходомера 176а к двухпозиционному клапану 212а через канал 404 для текучей среды.
Двухпозиционный клапан 212а может включать клапан 406 типа «банджо», приводимый в действие соленоидом 408. Клапан 406 типа «банджо» может быть отклоняемым (например, посредством пружины, которая не показана) для перевода клапана 406 типа «банджо» в закрытое положение, тем самым предотвращая расход градиента, присутствующего в большом объеме, через модуль 170а управления потоком. Электропитание на катушку 408 соленоида можно подавать (например, в ответ на управляющий сигнал из управляющей логической подсистемы 14) с целью сообщения линейного движения плунжеру 410 посредством звена 412 для вывода клапана 406 типа «банджо» из уплотнительного контакта с седлом 414 клапана, чтобы таким образом открыть двухпозиционный клапан 212а, допуская протекание ингредиента, присутствующего в большом объеме, в узел 200а изменяемого линейного сопротивления магистрали.
Как упоминалось выше, узел 200а изменяемого линейного сопротивления магистрали может регулировать расход ингредиентов, присутствующих в больших объемах. Узел 200а изменяемого линейного сопротивления магистрали может включать электродвигатель 416 привода, который может включать - но не в ограничительном смысле - шаговый электродвигатель, следящий электродвигатель. Электродвигатель 416 привода в общем случае может быть подсоединен к клапану 418 с изменяемым сопротивлением. Как упоминалось выше, клапан 418 с изменяемым сопротивлением может управлять расходом ингредиента, присутствующего в большом объеме, например, проходящего от двухпозиционного клапана 212а по каналу 420 текучей среды и выходящего из выпускного отверстия 422 для текучей среды. Примеры клапана 418 с изменяемым сопротивлением описаны и заявлены в патенте США 5755683 и публикации № 2007/0085049 патента США, причем оба эти документа полностью включены сюда путем ссылки. Хотя это и не показано, между электродвигателем 416 и клапаном 418 с изменяемым сопротивлением.
Обращаясь также к Фиг.8 и 9, здесь показан еще один вариант модуля управления потоком (например, модуль 170b управления потоком), в общем случае включающий себя расходомер 176b, двухпозиционный клапан 212b и изменяемое сопротивление 200b магистрали. Аналогично модулю 170а управления потоком модуль 170b управления потоком может включать впускное отверстие 400 для текучей среды, который может обеспечивать передачу ингредиента, присутствующего в большом объеме, в расходомер 176b. Расходомер 176b может включать вводимые в зацепление шестерни 390, 392, расположенные в корпусном элементе 402. Вводимые в зацепление шестерни 390, 392 и полость 424 могут ограничивать каналы для текучей среды по периметру полости 424. Ингредиент, присутствующий в большом объеме, может проходить от расходомера 176b к двухпозиционному клапану 212b по каналу 404 для текучей среды. Как показано, впускное отверстие 400 для текучей среды и канал 404 для текучей среды могут обеспечивать канал для текучей среды, предусматривающий поворот на 90 градусов, для ее движения в расходомер 176b и из него (т.е. в полость 424 и из нее).
Двухпозиционный клапан 212b может включать клапан 406 типа «банджо», вводимый в контакт с седлом 414 клапана (например, в ответ на отклоняющее усилие, прикладываемое пружиной 426 посредством звена 412). Когда на катушку 408 соленоида подается электропитание, вследствие чего клапан 406 типа «банджо» выводится из уплотнительного контакта с седлом 414 клапана, обеспечивая тем самым протекание ингредиента, присутствующего в большом объеме, в изменяемое сопротивление 200b магистрали. В других вариантах, клапан 406 типа «банджо» может располагаться после изменяемого сопротивления 200b магистрали.
Изменяемое сопротивление 200b магистрали в общем случае может включать первый жесткий элемент (например, вал 428), имеющий первую поверхность. Вал 428 может ограничивать первый участок пути текучей среды с первым концом на первой поверхности. Первый конец может включать паз (например, паз 430), ограниченный на первой поверхности (например, вала 428). Паз 430 может сужаться от большой площади поперечного сечения до малой площади поперечного сечения перпендикулярно касательной к кривой первой поверхности. Однако в других вариантах вал 428 может включать расточенное отверстие (например, прямое отверстие шаровой формы, см. Фиг.15С, а не паз 430. Второй жесткий элемент (например, корпус 432) может иметь вторую поверхность (например, внутреннее расточенное отверстие 434). Второй жесткий элемент (например, корпус 432) может ограничивать второй участок пути текучей среды со вторым концом на второй поверхности. Первый и второй жесткие элементы выполнены с возможностью непрерывного вращения относительно друг друга из полностью открытого положения с прохождением через частично открытые положения в закрытое положение. Например, вал 428 можно привести во вращение относительно корпуса 432 посредством электродвигателя 416 привода (который может включать, например, шаговый электродвигатель или следящий электродвигатель). Первая и вторая поверхность ограничивают пространство между собой. Отверстие (например, отверстие 436) во втором жестком элементе (т.е. корпусе 432) могут обеспечивать сообщение по текучей среде между первым и вторым участками пути текучей среды, когда первый и второй жесткие элементы находятся в полностью открытом положении или в одном из частично отрытых положений относительно друг друга. Текучая среда, протекающая между первым и вторым участками пути текучей среды, течет через паз (например, паз 430), а также через отверстие (например, отверстие 436). По меньшей мере, одно уплотнительное средство (например, прокладка, уплотнительное кольцо круглого поперечного сечения или аналогичное средство, которое не показано) в некоторых вариантах может располагаться между первой и второй поверхностями, обеспечивая уплотнение между первым и вторым жесткими элементами для предотвращения утечки текучей среды из пространства, что также предотвращает утечку текучей среды с желаемого пути текучей среды. Вместе с тем, в возможном варианте, как показано на чертежах, для уплотнения упомянутого пространства уплотнение этого типа не используется. Вместо этого, в возможных вариантах, как показано на чертежах, для уплотнения упомянутого пространства используется манжетное уплотнение 429.
Для подключения по текучей среде модулей 170, 172, 174 управления потоком к подсистеме 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, и/или компонентам, расположенным дальше по ходу текучей среды, например соплам 24, можно применить различные компоновки соединений. Например, как показано на Фиг.8 и 9 применительно модуля 170b управления потоком, запорная планка 438 может с возможностью скольжения перемещаться относительно направляющей детали 440. В отверстие 432 для выпуска текучей среды может быть, по меньшей мере, частично вставлена магистраль текучей среды (не показана), а стопорная планка 438 может совершать возвратно-поступательное движение скольжения, запирая магистраль текучей среды, в контакте с выпускным отверстием для текучей среды. Между магистралью текучей среды и выпускным отверстием 422 для текучей среды можно применять прокладки, уплотнительные кольца круглого поперечного сечения, чтобы обеспечить соединение, непроницаемое для текучей среды.
Фиг. 10-13 иллюстрируют различные дополнительные варианты модулей управления потоком (например, модулей 170c, 170d, 170e и 170f управления потоком, соответственно). Модули 170c, 170d, 170e и 170f управления потоком в общем случае отличаются от ранее описанных модулей 170a, 170b управления потоком в контексте соединений для текучей среды и применительно к ориентациям изменяемого сопротивления 200 магистрали и двухпозиционного клапана 212. Например, модули 170d и 170f управления потоком, показанные на Фиг.11 и Фиг.13, соответственно, могут включать бородчатые соединения 442 для текучей среды, предназначенные для подачи текучей среды в расходомеры 176d и 176f и из этих расходомеров. Аналогичным образом, модуль 170с управления потоком может включать бородчатое соединение 444 для текучей среды, предназначенные для подачи текучей среды в изменяемое сопротивление 200с магистрали и из этого узла. С тем же успехом можно применить различные дополнительные или альтернативные соединения для текучей среды. Аналогичным образом, можно применить различные относительные ориентации соленоида 408 и конфигураций отклонения посредством пружины для клапана 406 типа «банджо» для удовлетворения критериям различных компоновок упаковки и конструкции.
Обращаясь также к Фиг.14А-14С, здесь показан еще один вариант модуля управления потоком (т.е. модуль 170g управления потоком). Модуль 170g управления потоком может в общем случае включать расходомер 176g, изменяемое сопротивление 200g магистрали и двухпозиционный клапан 212g (который может быть, например, клапаном типа «банджо» с электромагнитным управлением, описание которого приведено выше). Обращаясь к Фиг.14С, здесь можно увидеть манжетные уплотнения 202g. Кроме того, на Фиг.14С показан один возможный вариант, в котором модуль управления потоком включает крышку, которая может обеспечить защиту для различных узлов модуля управления потоком. Хотя это и не показано во всех иллюстрируемых вариантах, каждый из вариантов модуля управления расходов может включать крышку.
Следует отметить, что хотя модуль управления потоком (например, модули 170, 172, 174 управления потоком) описан как имеющий такую конфигурацию, что ингредиенты, присутствующие в большом объеме, текут из подсистемы 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, в расходомер (например, расходомеры 176, 178, 180), затем - в изменяемое сопротивление магистрали (например, в изменяемые сопротивления 200, 202, 204 магистрали), а в заключение - через двухпозиционный клапан (например, двухпозиционные клапаны 212, 214, 216), это не следует считать ограничением, накладываемым на данное изобретение. Например, как показано на Фиг.7-14С и сказано в связи с ними, конфигурация модулей управления потоком может предусматривать наличие пути текучей среды от подсистемы 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, к расходомеру (например, наличие пути текучей среды подсистемы 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, к расходомеру (например, расходомерам 176, 178, 180), затем - к двухпозиционному клапану (например, двухпозиционному клапану 212, 214, 216), а в заключение - через изменяемое сопротивление магистрали (например, изменяемые сопротивления 200, 202, 204 магистрали). С тем же успехом можно применить различные дополнительные или альтернативные конфигурации. Аналогичным образом, между одним или более из расходомера, двухпозиционного клапана и изменяемого сопротивления магистрали возможна взаимосвязь с одним или более различных дополнительных или альтернативных компонентами относительными ориентации соленоида 408 и конфигураций отклонения посредством пружины для клапана 406 типа «банджо» для удовлетворения критериям различных компоновок упаковки и конструкции.
Обращаясь к Фиг.15А и 15В, часть изменяемого сопротивления магистрали (например, изменяемого сопротивления 200 магистрали) показана включающей электродвигатель 416 привода (который может быть, например, шаговым электродвигателем, следящий электродвигатель или аналогичный электродвигатель). Электродвигатель 416 привода можно подсоединить к валу 427, имеющему выполненный в нем паз 430. Обращаясь теперь к Фиг.15С, в некоторых вариантах вал 428 включает расточенное отверстие, а в возможном варианте, как показано на Фиг.15С, расточенное отверстие является расточенным отверстием шаровой формы. Как говорилось, например, на Фиг.8 и 9, электродвигатель 416 привода может вращать вал 428 относительно корпуса (например, корпуса 432) для регулирования расхода через изменяемое сопротивление магистрали. К валу 428 может быть подсоединен магнит 446 (который, например, может быть, по меньшей мере, частично расположен внутри отверстия в вале 428). Магнит 446 в общем случае может быть диаметрально намагничиваемым, обеспечивая южный полюс 450 и северный полюс 452. Положение вращения вала 428 может быть определено, например, на основании магнитного потока, прикладываемого магнитом 446 к одному или более устройств измерения магнитного потока, например датчиков 454, 456, показанных на Фиг.9. Устройства измерения магнитного потока могут включать, но не в ограничительном смысле, например, датчик на основе эффекта Холла или аналогичный датчик. Устройства измерения магнитного потока могут выдавать сигнал обратной связи по положению, например, в управляющую логическую подсистему 14.
Снова обращаясь к Фиг.15С, в некоторых вариантах магнит 446 находится на стороне, противоположной той, на которой он находится в варианте, проиллюстрированном и описанном выше в связи с Фиг.8 и 9. Кроме того, в этом варианте магнит 446 удерживается держателем 480 магнита.
В качестве дополнения или альтернативы применению магнитных датчиков положения (например, для определения положения вращения вала), изменяемое сопротивление магистрали можно определять на основании, по меньшей мере частично, положения электродвигателя или применять оптический датчик для обнаружения положения вала.
Обращаясь затем к Фиг.16А и 16В, шестерня (например, шестерня 390) шестеренчатого расходомера нагнетательного типа (например, расходомера 388 нагнетательного типа) может включать подсоединенный к ней один или более магнитов (например, магниты 458, 460). Как говорилось выше, когда текучая среда (например, ингредиент, присутствующий в большом объеме) протекает через шестеренчатый расходомер 388 нагнетательного типа, шестерня 390 (и шестерня 392) может вращаться. Скорость вращения шестерни 390 может быть в общем случае пропорциональной расходу текучей среды, проходящей через шестеренчатый расходомер 388 нагнетательного типа. Вращение (и/или скорость вращения) шестерни 390 можно измерить с помощью датчика магнитного потока (например, датчика на основе эффекта Холла или аналогичного датчика), который может измерять вращательное движение осевых магнитов 458, 460, подсоединенных к шестерне 390. Датчик магнитного потока, который может быть расположен, например, на печатной плате 462, показанной на Фиг.8, может выдавать сигнал обратной связи по расходу (например, сигнал 182 с обратной связью по расходу) в систему контроллера с обратной связью по расходу (например, систему 188 контроллера с обратной связью).
Обращаясь также к Фиг.17, здесь показан схематичный вид подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Подсистема 22 пользовательского интерфейса может включать интерфейс 500 сенсорного экрана (возможные варианты которого описаны ниже в связи с Фиг.51-53), который дает пользователю 26 возможность выбирать различные варианты, касающиеся напитка 28. Например, пользователь 26 (посредством столбца 502 «доза напитка») имеет возможность выбирать дозу напитка 28. Примеры выбираемых доз могут включать - но не в ограничительном смысле - «одну унцию» (0,03 л), «16 унций» (0,473 л), «20 унций» (0,591 л), «24 унции» (0,710 л), «32 унции» (0,946 л) и «48 унций» (1,42 л).
Пользователь 26 имеет возможность выбирать (посредством столбца 504 «тип напитка») тип напитка 28. Примеры выбираемых типов могут включать - но не в ограничительном смысле - «колу», «лимон-лайм», «напиток, ароматизированный сассафросам», «чай со льдом», «лимонад» и «фруктовый пунш».
Пользователь 26 также имеет возможность выбирать (посредством столбца 506 «добавки») одно или более вкусовых веществ или продуктов для введения в состав напитка 28. Примеры этих выбираемых добавок могут включать, но не в ограничительном смысле «вещество, придающее вкус вишни», «вещество, придающее вкус лимона», «вещество, придающее вкус лайма», «вещество, придающее вкус шоколада», «вещество, придающее вкус кофе» и «мороженое».
Кроме того, пользователь 26 имеет возможность выбирать (посредством столбца 508 «нутрицевтики») один или более нутрицевтиков для включения в состав напитка 28. Примеры таких нутрицевтиков могут включать - но не в ограничительном смысле - «витамин А», «витамин В6», «витамин В12», «витамин С», «витамин D» и «цинк».
В некоторых вариантах, дополнительный экран на уровне ниже сенсорного экрана может включать «дистанционное управление» (не показано) для экрана. Дистанционное управление может включать, например, кнопки стрелок вверх, вниз, влево и вправо, а также выбора. Однако в других вариантах возможно наличие дополнительных кнопок.
Как только пользователь 26 сделал надлежащие выборы, пользователь 26 сможет выбрать кнопку 510 «исполнить», а подсистема 22 пользовательского интерфейса может выдавать надлежащие сигналы данных (посредством шины 32 данных) в управляющую логическую подсистему 14. Приняв эти сигналы, управляющая логическая подсистема 14 может извлекать надлежащие данные из подсистемы 12 памяти и может выдавать надлежащие управляющие сигналы, например, в подсистему 16 ингредиентов, присутствующих в большом количестве, подсистему 18 для микроингредиентов и подсистему 20 трубопроводов и управления, а эти данные могут быть обработаны (вышеописанным способом) для приготовления напитка 28. В альтернативном варианте, пользователь 26 может выбрать кнопку 512 «отмена», а интерфейс 500 сенсорного экрана при этом сможет вернуться в состояние по умолчанию (в котором, например, кнопки не выбраны).
Подсистема 22 пользовательского интерфейса может быть выполнена для двусторонней связи с пользователем 26. Например, подсистема 22 пользовательского интерфейса может включать информационный экран 514, который позволяет системе 10 обработки выдавать информацию пользователю 26. Примеры типов информации, которая может быть выдана пользователю, может включать - но не в ограничительном смысле - рекламные объявления, информацию, касающуюся неисправностей и предупреждений системы, и информацию, касающуюся стоимости различных продуктов.
Как говорилось выше, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять один или более процессов 120 управления, которые могут обеспечить управление работой системы 10 обработки. Соответственно, управляющая логическая подсистема 14 может исполнить процесс конечного автомата (например, процесс 122 КА).
Как тоже говорилось выше, при использовании системы 10 обработки, пользователь 26 может выбрать конкретный напиток 28 для выдачи (в контейнер 30) с помощью подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, пользователь 26 может выбрать один или более вариантов для введения ингредиентов в состав такого напитка. Как только пользователь 26 сделает надлежащие выборы посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, эта подсистема 22 пользовательского интерфейса может посылать надлежащее указание в управляющую логическую подсистему 14, чтобы указать выборы и предпочтение пользователя 26 (относительно напитка 28).
Делая выбор, пользователь 26 может выбрать многочастевую рецептуру, которая, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных рецептур и дает многокомпонентный продукт. Например, пользователь 26 может выбрать напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, по существу, являющийся комбинацией двух отдельных и разных компонентов (т.е. ванильного мороженого и содовой воды для напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом). В качестве дополнительного примера отметим, что пользователь 26 может выбрать напиток, который представляет собой комбинацию колы и кофе. Эта комбинация колы и кофе, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных компонентов (т.е. содовой колы и кофе).
Обращаясь также к Фиг.18, после приема 550 вышеописанного указания, процесс 122 КА может обеспечить обработку 552 этого указания, чтобы определить, является ли продукт (например, напиток 28), который следует получить, многокомпонентным продуктом.
Если продукт, который следует получить, является многокомпонентным продуктом 554, то процесс 122 КА может обеспечить идентификацию 556 рецептуры (рецептур), необходимой (необходимых) для получения каждого из компонентов многокомпонентного продукта. Идентифицируемую рецептуру (идентифицируемые рецептуры) можно выбрать из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, показанной на Фиг.1.
Если продукт, который следует получить, не является многокомпонентным продуктом 554, то процесс 122 КА может обеспечить идентификацию 558 однокомпонентной рецептуры для приготовления продукта. Однокомпонентную рецептуру можно выбрать из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, показанной на Фиг.1. Соответственно, если указание, полученное 550 и обработанное 552, было указанием, что определена содовая вода «лимон-лайм», то, поскольку это не многокомпонентный продукт, процесс 122 КА может обеспечить идентификацию 558 единственной рецептуры, необходимой для получения содовой воды «лимон-лайм».
Если указание касается многокомпонентного продукта 554, то при идентификации 556 подходящих рецептур, выбираемых из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, процесс 122 КА может провести анализ рецептур 34, разбивая их на множество дискретных состояний и определяя один или более переходов состояния. Затем процесс 122 КА может обеспечить определение 562, по меньшей мере, одного конечного автомата (для каждой рецептуры) с использованием, по меньшей мере, части множества дискретных состояний.
Если указание не касается многокомпонентного продукта 554, то при идентификации 556 подходящих рецептур, выбираемых из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, процесс 122 КА может провести анализ рецептур 34, разбивая их на множество дискретных состояний и определяя один или более переходов состояния. Затем процесс 122 КА может обеспечить определение 566, по меньшей мере, одного конечного автомата для рецептуры с использованием, по меньшей мере, части множества дискретных состояний. Как известно в данной области техники, конечный автомат (КА) - это модель поведения, состоящая из конечного количества состояний, переходов между этими состояниями и/или действий. Например, обращаясь также к Фиг.19, если определяют конечный автомат для физического дверного проема, который может быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт, то этот конечный автомат может предусматривать два состояния, а именно «открытое» состояние 570 и «закрытое» состояние 572. Кроме того, могут быть определены два перехода, которые обеспечивают переход из одного состояния в другое состояние. Например, переходное состояние 574 «открывает» дверь (вследствие чего происходит переход из «закрытого» состояния 572 в «открытое» состояние 570), а переходное состояние 576 «закрывает дверь (вследствие чего происходит переход из «открытого» состояния 570 в «закрытое» состояние 572).
Обращаясь теперь к Фиг.20, здесь показана диаграмма 600 состояний, касающаяся того, как можно сварить кофе. Диаграмма 600 состояний показана включающей пять состояний, а именно: состояние 602 незанятости; состояние 604 готовности к варке; состояние 606 варки; состояние 608 поддержания температуры и состояние 610 отключения. Кроме того, показаны пять переходных состояний. Например, переходное состояние 612 (например, установка фильтра кофе, установка зерен кофе, наполнение кофеварки водой) может привести к переходу из состояния 602 незанятости в состояние 604 готовности к варке. Переходное состояние 614, например нажатие кнопки варки, соответствует переходу из состояния 604 готовности к варке в состояние 606 варки. Переходное состояние 616 (например, выпуск воды из источника воды) может привести к переходу из состояния 606 варки в состояние 608 поддержания температуры. Переходное состояние 618 (например, перевод выключателя электропитания в отключенное состояние или превышение максимального времени «поддержания температуры») может привести к переходу из состояния 608 поддержания температуры в состояние 610 отключения. Переходное состояние 620 (например, перевод выключателя электропитания во включенное состояние) может привести к переходу из состояния 610 отключения в состояние 602 незанятости.
Соответственно, процесс 122 КА может обеспечить создание одного или более конечных автоматов, которые соответствуют рецептурам (или из частям), применяемым для получения продукта. Как только конечные автоматы созданы, управляющая логическая подсистема 14 может обеспечивать исполнение операций конечного автомата (конечных автоматов) и создание продукта (например, многокомпонентного или однокомпонентного), запрашиваемого, например, пользователем 26.
Соответственно, предположим, что система 10 обработки принимает 550 указание (посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса) о том, что пользователь 26 выбрал завершающую напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом. Процесс 122 КА может обеспечить обработку 552 указания, чтобы определить, является ли напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, многокомпонентным продуктом 554. Поскольку напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, является многокомпонентным продуктом 554, процесс 122 КА может обеспечить идентификацию 556 рецептур, необходимых для получения напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом (а именно рецептуру содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и рецептуру ванильного мороженого), и проводит анализ 560 рецептуры содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и рецептуры ванильного мороженого, обеспечивая разбиение их на множество дискретных состояний и определяя один или более переходов состояния. Затем процесс 122 КА может обеспечить определение 566, по меньшей мере, одного конечного автомата (для каждой рецептуры) с использованием, по меньшей мере, части множества дискретных состояний. Эти операции конечных автоматов могут быть последовательно воплощены управляющей логической подсистемой 14.
При воплощении операций конечных автоматов, соответствующих рецептурам, система 10 обработки может воспользоваться одним или более коллекторами), заключенными внутри системы 10 обработки. В том смысле, в котором он употребляется в данном описании, коллектор - это область временного хранения, предназначенная для обеспечения исполнения одного или более процессов. Чтобы облегчить движение ингредиентов в коллекторы и из них, система 10 обработки может включать множество клапанов (управляемых, например, управляющей логической подсистемой 14) для облегчения переноса ингредиентов между коллекторами. Примеры коллекторов различных типов могут включать - но не в ограничительном смысле - коллектор смешивания, коллектор размешивания, коллектор помола, коллектор нагрева, коллектор охлаждения, коллектор замораживания, коллектор вымачивания, сопло, напорный коллектор, вакуумный коллектор и коллектор перемешивания.
Например, когда приготавливают кофе, коллектор помола может обеспечить помол кофейных зерен. Сразу же после измельчения можно подавать воду в коллектор нагрева, где вода 160 нагревается до заданной температуры (например, 100°C (212°F)). Сразу же после нагрева воды нагретую воду (получаемую с помощью коллектора нагрева) можно фильтровать через молотые зерна кофе (получаемые с помощью коллектора помола). Кроме того - и в зависимости от того, какова конфигурация системы 10 обработки, система 10 обработки может добавлять сливки и/или сахар в полученный кофе в еще одном коллекторе или сопле 24.
Соответственно, каждую часть многочастевой рецептуры можно воплощать в различных коллекторах, входящих в состав системы 10 обработки. Поэтому каждый компонент многокомпонентной рецептуры можно получать в отличающемся коллекторе, входящем в состав системы 10 обработки. Продолжая вышеизложенный пример, первый компонент многокомпонентного продукта (т.е. содовую воду для напитка, ароматизированного сассафросом) можно получить внутри коллектора смешивания, входящего в состав системы 10 обработки. Кроме того, второй компонент многокомпонентного продукта (т.е. ванильное мороженое) можно получить внутри коллектора замораживания, входящего в состав системы 10 обработки.
Как говорилось выше, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять один или более процессов 120 управления, которые могут обеспечить управление работой системы 10 обработки. Соответственно, управляющая логическая подсистема 14 может исполнить процесс 124 виртуального автомата.
Как тоже сказано выше, во время применения системы 10 обработки пользователь 26 может выбрать конкретный напиток 26 для выдачи (в контейнер 30) с помощью подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса пользователь 26 может выбрать один или более вариантов ведения ингредиентов в состав такого напитка. Как только пользователь 26 сделает надлежащие выборы посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, эта подсистема 22 пользовательского интерфейса может посылать надлежащие команды в управляющую логическую подсистему 14.
Делая выбор, пользователь 26 может выбрать многочастевую рецептуру, которая, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных рецептур и дает многокомпонентный продукт. Например, пользователь 26 может выбрать напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, по существу, являющийся комбинацией двух отдельных и разных компонентов (т.е. ванильного мороженого и содовой воды для напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом). В качестве дополнительного примера отметим, что пользователь 26 может выбрать напиток, который представляет собой комбинацию колы и кофе. Эта комбинация колы и кофе, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных компонентов (т.е. содовой колы и кофе).
Обращаясь также к Фиг.21, после приема 650 вышеописанных команд процесс 124 виртуального автомата может обеспечить обработку 652 этих команд, чтобы определить, является ли продукт (например, напиток 28), который следует получить, многокомпонентным продуктом.
Если продукт, который следует получить, является - 654 - многокомпонентным продуктом, то процесс 124 виртуального автомата может обеспечить идентификацию 656 первой рецептуры для получения первого компонента многокомпонентного продукта и, по меньшей мере, вторую рецептуры для получения, по меньшей мере, второго компонента многокомпонентного продукта. Первая и вторая рецептуры можно выбрать из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, показанной на Фиг.1.
Если продукт, который следует получить, не является - 654 - многокомпонентным продуктом, то процесс 124 виртуального автомата может обеспечить идентификацию 658 однокомпонентной рецептуры для приготовления продукта. Однокомпонентную рецептуру можно выбрать из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти. Соответственно, если команды, которые были получены 650, оказались командами, касающимися однокомпонентного продукта, процесс 124 виртуального автомата может обеспечить идентификацию 658 единственной рецептуры, необходимой для получения содовой воды «лимон-лайм».
При идентификации 656, 658 рецептуры (рецептур) из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти, управляющая логическая подсистема 14 может отрабатывать 660, 662 воплощение рецептуры (рецептур) и выдавать надлежащие управляющие сигналы (посредством шины 38 данных), например, в подсистему 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, подсистему 18 для микроингредиентов и подсистему 20 трубопроводов и управления, что приводит к получению напитка 28 (розлив с дозированием которого осуществляется в контейнер 30).
Соответственно, предположим, что система 10 обработки принимает команды (посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса) сформировать напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом. Процесс 124 виртуального автомата может обеспечить обработку этих команд, чтобы определить 654, является ли напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, многокомпонентным продуктом. Поскольку напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, является многокомпонентным продуктом, процесс 124 виртуального автомата может идентифицировать 656 рецептуры, необходимые для получения напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом, (а именно содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильного мороженого), и исполнять 660 операции воплощения рецептуры содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильного мороженого (соответственно). Как только эти продукты получены, подсистема 10 обработки может объединить эти продукты (а именно содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильного мороженого), чтобы получить запрашиваемый пользователем 26 напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом.
При исполнении команд воплощения рецептуры система 10 обработки может воспользоваться одним или более коллекторами, заключенными внутри системы 10 обработки. В том смысле, в котором он употребляется в данном описании, коллектор - это область временного хранения, предназначенная для обеспечения исполнения одного или более процессов. Чтобы облегчить движение ингредиентов в коллекторы и из них, система 10 обработки может включать множество клапанов (управляемых, например, управляющей логической подсистемой 14) для облегчения переноса ингредиентов между коллекторами. Примеры коллекторов различных типов могут включать - но не в ограничительном смысле - коллектор смешивания, коллектор размешивания, коллектор помола, коллектор нагрева, коллектор охлаждения, коллектор замораживания, коллектор вымачивания, сопло, напорный коллектор, вакуумный коллектор и коллектор перемешивания.
Например, когда приготавливают кофе, коллектор помола может обеспечить помол кофейных зерен. Сразу же после измельчения можно подавать воду в коллектор нагрева, где вода 160 нагревается до заданной температуры (например, 100°C (212°F)). Сразу же после нагрева воды нагретую воду (получаемую с помощью коллектора нагрева) можно фильтровать через молотые зерна кофе (получаемые с помощью коллектора помола). Кроме того - и в зависимости от того, какова конфигурация системы 10 обработки, система 10 обработки может добавлять сливки и/или сахар в полученный кофе в еще одном коллекторе или сопле 24.
Соответственно, каждую часть многочастевой рецептуры можно воплощать в различных коллекторах, входящих в состав системы 10 обработки. Поэтому каждый компонент многокомпонентной рецептуры можно получать в отличающемся коллекторе, входящем в состав системы 10 обработки. Продолжая вышеизложенный пример, первый компонент многочастевой рецептуры (т.е. один или более процессов, используемых системой 10 обработки, чтобы получить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафросом) можно воплотить внутри коллектора смешивания, входящего в состав системы 10 обработки. Кроме того, вторую часть многокомпонентной рецептуры (т.е. один или более процессов, используемых системой 10 обработки, чтобы получить ванильное мороженое) можно воплотить внутри коллектора замораживания, входящего в состав системы 10 обработки.
Как тоже говорилось выше, при использовании системы 10 обработки пользователь 26 может выбрать конкретный напиток 28 для выдачи (в контейнер 30) с помощью подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса пользователь 26 может выбрать один или более вариантов для введения ингредиентов в состав такого напитка. Как только пользователь 26 сделает надлежащие выборы посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса, эта подсистема 22 пользовательского интерфейса может посылать надлежащие сигналы данных (посредством шины 32 данных) в управляющую логическую подсистему 14, чтобы указать выборы и предпочтение пользователя 26 (относительно напитка 28). Управляющая логическая подсистема 14 может обрабатывать эти сигнала данных и может извлекать (посредством шины 34 данных) одну или более рецептур, выбираемых из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти. После извлечения рецептуры (рецептур) из подсистемы 12 памяти управляющая логическая подсистема 14 может обрабатывать рецептуру (рецептуры) и выдавать подходящие управляющие сигналы (посредством шины 38 данных), например, в подсистему 16 ингредиентов, присутствующих в большом объеме, подсистему 18 для микроингредиентов и подсистему 20 трубопроводов и управления, что приводит к получению напитка 28 (розлив с дозированием которого осуществляется в контейнер 30).
Когда пользователь 26 делает свой выбор, пользователь 26 может выбрать многочастевую рецептуру, которая, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных рецептур. Например, пользователь 26 может выбрать напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом, который представляет собой многочастевую рецептуру, по существу, являющуюся комбинацией двух отдельных и разных рецептур (т.е. ванильного мороженого и содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом). В качестве дополнительного примера отметим, что пользователь 26 может выбрать напиток, который представляет собой комбинацию колы и кофе. Эта комбинация колы и кофе, по существу, является комбинацией двух отдельных и различных рецептур (т.е. содовой колы и кофе).
Соответственно, предположим, что система 10 обработки принимает команды (посредством подсистемы 22 пользовательского интерфейса) для создания напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом, зная, что рецептура напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом, является многочастевой рецептурой; тогда система 10 обработки может просто получить самостоятельную рецептуру содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и самостоятельную рецептуру ванильного мороженого, а затем провести операции воплощения этих рецептур, чтобы получить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильное мороженое (соответственно). Как только эти продукты получены, система 10 обработки может объединить отдельные продукты (а именно содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильное мороженое), чтобы получить запрашиваемый пользователем 26 напиток-гляссе, ароматизированный сассафрасом.
При воплощении рецептуры система 10 обработки может воспользоваться одним или более коллекторами (не показаны), заключенными внутри системы 10 обработки. В том смысле, в котором он употребляется в данном описании, коллектор - это область временного хранения, предназначенная для обеспечения исполнения одного или более процессов. Чтобы облегчить движение ингредиентов в коллекторы и из них, система 10 обработки может включать множество клапанов (управляемых, например, управляющей логической подсистемой 14) для облегчения переноса ингредиентов между коллекторами. Примеры коллекторов различных типов могут включать - но не в ограничительном смысле - коллектор смешивания, коллектор размешивания, коллектор помола, коллектор нагрева, коллектор охлаждения, коллектор замораживания, коллектор вымачивания, сопло, напорный коллектор, вакуумный коллектор и коллектор перемешивания.
Например, когда приготавливают кофе, коллектор помола может обеспечить помол кофейных зерен. Сразу же после измельчения можно подавать воду в коллектор нагрева, где вода 160 нагревается до заданной температуры (например, 100°C (212°F). Сразу же после нагрева воды нагретую воду (получаемую с помощью коллектора нагрева) можно фильтровать через молотые зерна кофе (получаемые с помощью коллектора помола). Кроме того - и в зависимости от того, какова конфигурация системы 10 обработки, система 10 обработки может добавлять сливки и/или сахар в полученный кофе в еще одном коллекторе или сопле 24.
Как говорилось выше, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять один или более процессов 120 управления, которые могут обеспечить управление работой системы 10 обработки. Соответственно, управляющая логическая подсистема 14 может исполнять процесс 126 виртуального коллектора.
Обращаясь также к Фиг.22, процесс 126 виртуального коллектора может обеспечить оперативный контроль 680 одного или более процессов, проходящих при получении первой части многочастевой рецептуры, исполняемых, например системой 10 обработки для получения данных, касающихся, по меньшей мере, части упомянутого одного или более процессов. Например, в предположении, что многочастевая рецептура касается приготовления напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом, и (как говорилось выше) представляет собой, по существу, комбинацию отдельных и различных рецептур (т.е. содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильного мороженого), которые можно выбрать из множества рецептур 36, поддерживаемых в подсистеме 12 памяти. Соответственно, первую часть многочастевой рецептуры можно рассматривать как воплощаемую одним или более процессами, используемыми системой 10 обработки, чтобы приготовить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом. Кроме того, вторую часть многочастевой рецептуры можно рассматривать как воплощаемую одним или более процессами, используемыми системой 10 обработки, чтобы приготовить ванильное мороженое.
Каждую часть этих многочастевых рецептур можно воплотить в отличающемся коллекторе, входящем в состав системы 10 обработки. Например, первую часть многочастевой рецептуры (т.е. упомянутый один или более процессов, используемых системой 10 обработки, чтобы приготовить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом) можно воплотить внутри коллектора смешивания, входящего в состав системы 10 обработки. Далее, вторую часть многочастевой рецептуры (т.е. упомянутый один или более процессов, используемых системой 10 обработки, чтобы приготовить ванильное мороженое) можно воплотить внутри коллектора замораживания, входящего в состав системы 10 обработки. Как говорилось выше, система 10 обработки может включать, но не в ограничительном смысле, коллекторы смешивания, коллекторы размешивания, коллекторы помола, коллекторы нагрева, коллекторы охлаждения, коллекторы замораживания, коллекторы вымачивания, сопла, напорные коллекторы, вакуумные коллекторы и коллекторы перемешивания.
Соответственно, процесс 126 виртуального коллектора может обеспечить оперативный контроль 680 процессов, используемых системой 10 обработки для приготовления воды для напитка, ароматизированного сассафрасом (или может осуществлять оперативный контроль процессов, используемых системой 10 обработки для приготовления ванильного мороженого), чтобы получить данные, соответствующие этим процессам.
Примеры получаемых данных этого типа могут включать - но не в ограничительном смысле - данные об ингредиентах и данные об обработке.
Данные об ингредиентах могут включать - но не в ограничительном смысле - перечень ингредиентов, используемых при воплощении первой части многочастевой рецептуры. Например, если первая часть многочастевой рецептуры касается приготовления воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, то перечень ингредиентов может включать определенное количество вкусового вещества для напитка, ароматизированного сассафрасом, определенное количество газированной воды, определенное количество негазированной воды и определенное количество кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы.
Данные об обработке могут включать - но не в ограничительном смысле - последовательный перечень процессов, осуществляемых над ингредиентами. Например, можно начать введение определенного количества газированной воды в коллектор внутри системы 10 обработки. Наполняя коллектор газированной водой, можно также вводить в этот коллектор определенное количество вкусового вещества для напитка, ароматизированного сассафрасом, определенное количество кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы и негазированной воды.
По меньше мере, часть получаемых данных можно запоминать 682 (например, либо временно, либо постоянно). Кроме того, процесс 126 виртуального коллектора может гарантировать 684 доступность этих запоминаемых данных для последующего использования, например, одним или более процессами, проходящими во время воплощения второй части многочастевой рецептуры. При запоминании 682 получаемых данных процесс 126 виртуального коллектора может обеспечить архивирование 686 получаемых данных в системе энергонезависимой памяти (например, подсистеме 12 памяти) в целях последующей диагностики. Примеры таких целей диагностики могут включать гарантирование возможности техническому специалисту сервисной службы просматривать характеристики потребления, чтобы он мог установить план закупки расходуемых материалов для системы 10 обработки. В альтернативном или дополнительном варианте, при запоминании 682 полученных данных, процесс 126 виртуального коллектора может обеспечивать временную запись 688 получаемых данных в систему энергозависимой памяти (например, оперативное запоминающее устройство 104).
При гарантировании 684 доступности получаемых данных процесс 126 виртуального коллектора может обеспечивать маршрутизацию 690 получаемых данных (или их части) в один или более процессов, которые происходят во время воплощения второй части многочастевой рецептуры. Продолжая вышеуказанный пример, в котором вторая часть многочастевой рецептуры касается одного или более процессов, используемых системой 10 обработки для приготовления ванильного мороженого, процесс 126 виртуального коллектора может гарантировать 684 доступность получаемых данных (или их части) для одного или более процессов, используемых для приготовления ванильного мороженого.
Предположим, что вкусовое вещество для напитка, ароматизированного сассафрасом, используемое для приготовления вышеописанного напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом, приобретает вкус, определяемый значительным количеством вещества, придающего вкус ванили. Далее, предположим, что значительное количество вещества, придающего вкус ванили, также используется, когда приготавливают ванильное мороженое. Процесс 126 виртуального коллектора может гарантировать 684 доступность получаемых данных (например, данных об ингредиентах и/или данных об обработке) для подсистемы 14 (т.е. подсистемы, согласующей один или более процессов, используемых системой 10 обработки для приготовления ванильного мороженого); при приеме этих данных управляющая логическая подсистема 14 может изменять ингредиенты, используемые для приготовления ванильного мороженого. В частности, управляющая логическая подсистема 14 может уменьшать количество вещества, придающего вкус ванили, используемого для приготовления ванильного мороженого, во избежание избытка вещества, придающего вкус ванили, в составе напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом.
Кроме того, за счет гарантирования 684 доступности получаемых данных для последовательно исполняемых процессов, появляется возможность проводить процедуры, которые были бы невозможны, если бы данные были недоступными для последовательно исполняемых процессов. Продолжая вышеуказанный пример, предположим, что эмпирически определено, что потребители не проявляют склонность к тому, чтобы хотя раз попробовать продукт, который включает более 10,0 мл вещества, придающего вкус ванили. Далее, предположим, что в составе вкусового вещества напитка, ароматизированного сассафрасом, используемой, чтобы приготовить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, используются 8,0 мл вещества, придающего вкус ванили, а другие 8,0 мл вещества, придающего вкус ванили, используются для приготовления ванильного мороженого, которое - в свою очередь - используется для приготовления напитка-гляссе, ароматизированного сассафрасом. Следовательно, если эти два продукта (содовая вода для напитка, ароматизированного сассафрасом, и ванильное мороженое) объединить, то конечный продукт будет иметь вкус, определяемый веществом, придающим вкус ванили, в количестве 16,0 мл (что превышает эмпирически определенное количество 10,0 мл, которое не должно быть превышено).
Соответственно, если данные об ингредиентах содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, не были запомнены 682, а доступность таких запомненных данных не была гарантирована 684 процессом 126 виртуального коллектора, тот факт, что содовая вода для напитка, ароматизированного сассафрасом, содержит 8,0 мл вещества, придающего вкус ванили, был бы утрачен, и был бы получен конечный продукт, содержащий вещество, придающее вкус ванили, в количестве 16,0 мл. Соответственно, эти полученные и запомненные 682 данные можно использовать для того, чтобы избежать (или уменьшить вероятность) появления любого нежелательного эффекта (например, нежелательной характеристики вкуса, нежелательной характеристики внешнего вида, нежелательной характеристики запаха, нежелательной характеристики консистенции и превышение максимальной рекомендуемой дозы нутрицевтика).
Доступность этих получаемых данных может обеспечить также регулирование последующих процессор. Например, предположим, что количество соли, используемой для приготовления ванильного мороженого, изменяется в зависимости от количества газированной воды, используемой, чтобы приготовить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом. И опять, если данные об ингредиентах содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, не были запомнены 682, а доступность таких запомненных данных не была гарантирована 684 процессом 126 виртуального коллектора, количество газированной воды, используемой, чтобы приготовить содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, было бы утрачено, и снизилась бы способность регулировать количество соли, используемой для приготовления мороженого.
Как говорилось выше, процесс 126 виртуального автомата может обеспечить оперативный контроль 680 одного или более процессов, проходящих при получении первой части многочастевой рецептуры, исполняемых, например системой 10 обработки для получения данных, касающихся, по меньшей мере, части упомянутого одного или более процессов. Упомянутый один или более процессов, подвергаемых оперативному контролю 680, можно исполнять внутри одного коллектора системы 10 обработки или можно считать отображающими одну часть многочастевой процедуры, исполняемой в одном коллекторе системы 10 обработки.
Например, когда приготавливают содовую воду для напитка, ароматизированного сассафрасом, можно использовать один коллектор, который имеет четыре впускных отверстия (например, одно - для вкусового вещества напитка, ароматизированного сассафрасом, одно - для газированной воды, одно - для негазированной воды и одно - для кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы) и одно впускное отверстие (поскольку вся содовая вода для напитка, ароматизированного сассафрасом, подается в один вспомогательный коллектор).
Однако если вместо наличия одного выпускного отверстия коллектор имеет два выпускных отверстия (одно из которых предусматривает расход, в четыре раза превышающий расход из другого), процесс 126 виртуального коллектора может рассматривать этот процесс как включающий две отдельных и различающихся части, исполняемые одновременно внутри одного и того же коллектора. Например, 80% ингредиентов можно смешивать друг с другом, получая 80% общего количества содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, а остальные 20% всех ингредиентов можно одновременно смешивать друг с другом (в том же коллекторе), получая 20% общего количества содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом. Соответственно, процесс 126 виртуального коллектора может гарантировать 684, что получаемые данные, касающиеся первой части (т.е. части, составляющей 80%), будут доступными для следующего процесса, в котором используются 80% содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом, и гарантировать 684, что получаемые данные, касающиеся второй части (т.е. части, составляющей 20%), будут доступными для следующего процесса, в котором используются 20% содовой воды для напитка, ароматизированного сассафрасом.
В дополнительном или альтернативном варианте, одна часть многочастевой процедуры, исполняемой внутри одного коллектора системы 10 обработки, может отображать один процесс, который происходит внутри одного коллектора, который исполняет множество дискретных процессов. Например, когда приготавливают ванильное мороженое внутри коллектора замораживания, отдельные ингредиенты можно вводить, смешивать и понижать их температуру до тех пор, пока не произойдет замораживание. Соответственно, процесс приготовления ванильного мороженого может включать процесс введения ингредиентов, процесс смешивания ингредиентов и процесс замораживания ингредиентов, каждый из которых можно индивидуально подвергать оперативному контролю 680 посредством процесса 126 виртуального коллектора.
Как говорилось выше, продуктовый модульный узел 250 (подсистемы 18 для микроингредиентов и подсистемы 20 трубопроводов и управления) может включать множество щелевых узлов 260, 262, 264, 266, выполненных с возможностью отключаемого подключения к множеству контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов. К сожалению, при обслуживании системы 10 обработки для повторного заполнения контейнеров 252, 254, 256, 258 продуктов может оказаться возможной установка продуктового контейнера внутри не того щелевого узла, который нужен, продуктового модульного узла 250. Такая ошибка, как эта, может привести к загрязнению одного или боле насосных узлов (например, насосных узлов 270, 272, 274, 276) и/иди одного или более узлов труб (например, пучка 304 труб) одним или боле ингредиентами. Например, поскольку вкусовое вещество напитка, ароматизированного сассафрасом (т.е. микроингредиент, содержащийся в контейнере 256 с продуктом), имеет очень сильный вкус, когда конкретный насосный узел или узел труб используется один-единственный раз для распределения, например, вкусового вещества напитка, ароматизированного сассафрасом, этот узел больше нельзя будет использовать для распределения микроингредиента, имеющего менее сильный вкус (например, вещества, придающего вкус лимон-лайма, вещества, придающего вкус чая со льдом, и вещества, придающего вкус лимонада).
Кроме того - и с учетом сказанного выше, продуктовый модульный узел 250 может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения крепежного узла 282. Соответственно, в случае, если система 10 обработки включает несколько продуктовых модульных узлов и несколько крепежных узлов, то при обслуживании системы 10 обработки окажется возможной установка продуктового модульного узла не в тот крепежный узел, который нужен. К сожалению, такая ошибка может также привести к загрязнению одного или боле насосных узлов (например, насосных узлов 270, 272, 274, 276) и/иди одного или более узлов труб (например, пучка 304 труб) одним или боле ингредиентами.
Соответственно, система 10 обработки может включать систему на основе радиочастотной идентификации (РЧИ) для гарантии должного размещения контейнеров с продуктом и продуктовых модулей внутри системы 10 обработки. Обращаясь также к Фиг.23 и 24, система 10 обработки может включать систему 700 РЧИ, которая может включать узел 702 антенны РЧИ, расположенный на продуктовом модульном узле 250 системы 10 обработки.
Как говорилось выше, продуктовый модульный узел 250 может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения, по меньшей мере, одного продуктового контейнера (например, контейнера 258 с продуктом). Система 700 РЧИ может включать узел 704 метки РЧИ, расположенный на контейнере 258 с продуктом (например, прикрепленный к нему). Всякий раз, когда продуктовый модульный узел 250 подключают с возможностью отключения к продуктовому контейнеру (например, контейнеру 258 с продуктом), узел 704 метки РЧИ может быть расположен, например, в пределах верхней зоны 706 обнаружения узла 702 антенны РЧИ. Соответственно - и согласно этому примеру, всякий раз, когда контейнер 258 с продуктом располагают внутри продуктового модульного узла 250 (т.е. подключают к нему с возможностью отключения), узел 704 метки РЧИ должен обнаруживаться узлом 702 антенны РЧИ.
Как говорилось выше, продуктовый модульный узел 250 может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения крепежного узла 282. Система 700 РЧИ может дополнительно включать узел 708 метки РЧИ, расположенный на крепежном узле 282 (например, прикрепленный к нему). Всякий раз, когда крепежный узел 282 подключают с возможностью отключения к продуктовому модульному узлу 250, узел 708 метки РЧИ может быть расположен, например, в пределах нижней зоны 710 обнаружения узла 702 антенны РЧИ.
Соответственно, за счет использования узла 702 антенны РЧИ и узлов 704, 708 меток РЧИ, система 700 РЧИ может оказаться способной определять, должным ли образом расположены контейнеры продуктов (например, контейнеры 252, 254, 256, 258 продуктов) внутри продуктового модульного узла 250. Кроме того, система 700 РЧИ может быть способной определять, должным ли образом расположен продуктовый модульный узел 250 внутри системы 10 обработки.
Хотя система 700 РЧИ показана включающей один узел антенны РЧИ и два узла меток РЧИ, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. В частности, типичная конфигурация системы 700 РЧИ может включать один узел антенны РЧИ, расположенный внутри каждого щелевого узла, присутствующего в продуктовом модульном узле 250. Например, системы 700 РЧИ может дополнительно включать узлы 712, 714, 716 антенн РЧИ, расположенные внутри продуктового модульного узла 250. Соответственно, узел 702 антенны РЧИ может определять, вставлен ли продуктовый контейнер в щелевой узел 266 (продуктового модульного узла 250), узел 712 антенны РЧИ может определять, вставлен ли продуктовый контейнер в щелевой узел 264 (продуктового модульного узла 250), узел 714 антенны РЧИ может определять, вставлен ли продуктовый контейнер в щелевой узел 262 (продуктового модульного узла 250), а узел 716 антенны РЧИ может определять, вставлен ли продуктовый контейнер в щелевой узел 260 (продуктового модульного узла 250). Кроме того, поскольку система 10 обработки может включать несколько продуктовых модульных узлов, каждый из этих продуктовых модульных узлов может включать один или более узлов антенн РЧИ, чтобы определить, какие контейнеры продуктов вставлены в конкретный узел моделей продуктов.
Как говорилось выше, путем оперативного контроля наличия узла метки РЧИ в пределах нижней зоны 710 обнаружения узла 702 антенны РЧИ система 700 РЧИ может иметь возможность определять, должным ли образом расположен продуктовый модульный узел 250 внутри системы 10 обработки. Соответственно, любой из узлов 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ можно использовать для считывания показаний одного или более узлов меток РЧИ, прикрепленных к крепежному узлу 282. В иллюстративных целях, крепежный узел 282 показан включающим лишь один узел 708 метки РЧИ. Вместе с тем, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, крепежный узел 282 может включать несколько узлов меток РЧИ, а именно узел 718 метки РЧИ (показанный пунктирными линиями) для считывания его показаний узлов 712 антенны РЧИ, узел 720 метки РЧИ (показанный пунктирными линиями) для считывания его показаний узлов 714 антенны РЧИ и узел 722 метки РЧИ (показанный пунктирными линиями) для считывания его показаний узлов 716 антенны РЧИ,
Один или более узлов меток РЧИ (например, узлы 704, 708, 718, 720, 722 меток РЧИ) могут быть пассивными узлами меток РЧИ (например, узлами меток РЧИ, которые не требуют источника питания). Кроме того, один или более узлов меток РЧИ (например, узлы 704, 708, 718, 720, 722 меток РЧИ) могут быть узлами меток РЧИ, выполненными с возможностью перезаписи, заключающейся в том, что система 700 РЧИ может записывать данные в узел метки РЧИ. Примеры типа данных, запоминаемых в узлах меток РЧИ, могут включать - но не в ограничительном смысле - идентификатор количества для каждого продуктового контейнера, идентификатор даты изготовления продуктового контейнера, идентификатор даты истечения срока годности продуктового контейнера, индикатор ингредиента продуктового контейнера, идентификатор продуктового модуля и идентификатор крепежного узла.
Что касается идентификатора количества, то в некоторых вариантах выполнения каждый объем ингредиента, перекачиваемого из контейнера, включающего метку РЧИ, эта метка записывается так, что включает обновленный объем в контейнере и/или перекачиваемое количество. Если контейнер впоследствии удаляют из узла и заменяют другим узлом, то система проведет считывание метки РЧИ и узнает объем в контейнере и/или количество, которое перекачано из контейнера. Кроме того, в метке РЧИ также могут быть записаны даты перекачивания.
Соответственно, когда каждый из крепежных узлов (например, крепежный узел 282) устанавливают внутри системы 10 обработки, к нему может быть подсоединен узел метки РЧИ (например, узел 708 метки РЧИ), при этом подсоединяемый узел РЧИ может определять идентификатор крепежного узла (для особой идентификации этого узла). Соответственно, если система 10 обработки включает десять крепежных узлов, то десять узлов меток РЧИ (т.е. по одному, подсоединяемому к каждому крепежному узлу) могут определять десять особых идентификаторов крепежных узлов (т.е. по одному для каждого узла).
Кроме того, когда продуктовый контейнер (например, контейнер 252, 254, 256, 258 с продуктом) изготавливают и заполняют микроингредиентом, узел метки РЧИ может включать идентификатор ингредиента (для обнаружения микроингредиента внутри продуктового контейнера), идентификатор количества (для определения количества микроингредиента внутри продуктового контейнера), идентификатор даты изготовления (для установления даты производства микроингредиента) и идентификатор даты истечения срока годности (для установления даты, когда продуктовый контейнер должен быть утилизирован)
Соответственно, когда продуктовый модульный узел 250 вставлен в систему 10 обработки, подсистема 724 РЧИ может подавать электропитание в узлы 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ. Подсистема 724 РЧИ может быть подсоединена к управляющей логической подсистеме 14 посредством шины 726 данных. Сразу же после подачи электропитания узлы 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ могут начать сканирование своих соответствующих верхних и нижних зон обнаружения (например, верхней зоны 706 обнаружения и нижней зоны 710 обнаружения) на наличие узлов меток РЧИ.
Как говорилось выше, один или более узлов меток РЧИ могут быть подсоединены к крепежному узлу, к которому подключен с возможностью отключения продуктовый модульный узел 250. Соответственно, когда продуктовый модульный узел 250 перемещают скольжением в крепежный узел 282 (т.е. подключают к нему), один или более узлов 708, 718, 720, 722 меток РЧИ могут быть расположены в пределах нижних зон обнаружения узлов 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ (соответственно). В иллюстративных целях предположим, что крепежный узел 282 включает лишь один узел метки РЧИ, а именно узел 708 метки РЧИ. Кроме того, в иллюстративных целях предположим, что контейнеры 252, 254, 256, 258 продуктов устанавливаются внутри щелевых узлов 260, 262, 264, 266 (соответственно). Поэтому подсистема 714 РЧИ должна обнаруживать крепежный узел 282 (путем обнаружения узла 708 метки РЧИ) и должна обнаруживать контейнеры 252, 254, 256, 258 продуктов путем обнаружения узлов меток РЧИ (например, узла 704 метки РЧИ), установленных на каждом продуктовом контейнере.
Информацию местоположения, касающуюся различных продуктовых модулей, крепежных узлов и продуктовых контейнеров, можно запоминать, например, в подсистеме 12 памяти, которая подсоединена к управляющей логической подсистеме 14. В частности, если ничего не изменилось, то следует полагать, что подсистема 724 РЧИ должна иметь узел 702 антенны РЧИ для обнаружения узла 704 метки РЧИ (т.е. того, который подсоединен к контейнеру 258 с продуктом), и следует полагать, что она должна иметь узел 702 антенны РЧИ для обнаружения узла 708 метки РЧИ (т.е. того, который подсоединен к крепежному узлу 282). Помимо этого, если ничего не изменилось, то узел 712 антенны РЧИ должен обнаруживать узел метки РЧИ (не показан), который подсоединен к контейнеру 256 с продуктом, узел 714 антенны РЧИ должен обнаруживать узел метки РЧИ (не показан), который подсоединен к контейнеру 254 с продуктом, а узел 716 антенны РЧИ должен обнаруживать узел метки РЧИ (не показан), который подсоединен к контейнеру 252 с продуктом,
В иллюстративных целях предположим, что во время служебного вызова подпрограммы контейнер 258 с продуктом неправильно расположен внутри щелевого узла 264, а продуктовый контейнер 256 неправильно расположен внутри щелевого узла 266. По получении информации, заключенной в узлах меток РЧИ (с помощью узлов антенн РЧИ), подсистема 724 РЧИ может обнаружить узел метки РЧИ, соединенный с контейнером 258 с продуктом, с помощью узла 262 антенны РЧИ, и может обнаружить узел метки РЧИ, соединенный с продуктовым контейнером 256, с помощью узла 702 антенны РЧИ. При сравнении новых местоположений контейнеров 256, 258 продуктов с ранее запомненными местоположениями контейнеров 256, 258 продуктов (такими, как запомненные в подсистеме 12 памяти), подсистема 724 РЧИ может определить, что местоположение каждого из этих продуктовых контейнеров является неправильным.
Соответственно, подсистема 724 РЧИ посредством управляющей логической подсистемы 14 может выдавать предупреждающее сообщение, например, на информационном экране 14 подсистемы 22 пользовательского интерфейса, поясняя техническому специалисту сервисной службы, например, то, что контейнеры продуктов были переустановлены неправильно. В зависимости от типов для микроингредиентов внутри продуктовых контейнеров техническому специалисту сервисной службы может быть предоставлен, например, вариант выбора, заключающийся в том, что они продолжают работу, или может быть сообщено, что они не могут продолжить работу. Как говорилось выше, определенные микроингредиенты (например, вкусовое вещество напитка, ароматизированного сассафрасом) имеют такой сильный вкус, что сразу же после их распределения посредством конкретного насосного узла и/или узла труб этот насосный узел и/или узел труб больше нельзя использовать для распределения любого другого микроингредиента. Кроме того, и в соответствии со сказанным выше, различные модули меток РЧИ, подсоединенные к контейнерам продуктов, могут определять микроингредиент внутри продуктового контейнера.
Соответственно, если насосный узел или узел труб, который использовался для вещества со вкусом лимон-лайма, теперь собираются использовать для вкусового вещества напитка, ароматизированного сассафрасом, технический специалист сервисной службы может быть предупрежден о необходимости подтвердить, что это именно то, что собираются сделать. Вместе с тем, если насосный узел или узел труб, который использовался для вещества со вкусом лимон-лайма, теперь собираются использовать для вкусового вещества напитка, ароматизированного сассафрасом, технический специалист сервисной службы может получить предупреждение о том, что это именно то, что делать нельзя, и нужно возвратить насосный узел или узел труб в их первоначальные конфигурации или, например, демонтировать загрязненный насосный узел или узел труб и заменить его чистым насосным узлом или узлом труб. Аналогичные предупреждения могут быть выданы в случае, если подсистема 724 РЧИ обнаруживает, что крепежный узел переместился внутри системы 10 обработки.
Подсистема 724 РЧИ может быть выполнена для оперативного контроля потребления различных микроингредиентов. Например - и как сказано выше, узел метки РЧИ может быть изначально закодирован для определения количества микроингредиента внутри конкретного продуктового контейнера. Поскольку управляющей логической подсистеме 14 известно количество микроингредиента, перекачиваемого из каждого из различных продуктовых контейнеров за предпочтительные интервалы (например, ежечасно), различные узлы меток РЧИ, входящих в состав продуктовых контейнеров, могут быть выполнены с возможностью перезаписи подсистемой 724 РЧИ (посредством узла антенны РЧИ) для определения обновленного к конкретному сроку количества микроингредиента, заключенного внутри продуктового контейнера.
По обнаружении того, что продуктовый контейнер достиг заданного минимального количества, подсистема 724 РЧИ посредством управляющей логической подсистемы 14 может выдать предупреждающее сообщение на информационном экране 514 подсистемы 22 пользовательского интерфейса. Кроме того, подсистема 724 РЧИ может выдавать предупреждение (посредством информационного экрана 514 подсистемы 22 пользовательского интерфейса) в случае, когда один или более продуктовых контейнеров или достигли срока годности, или превысили его (этот срок определен в узле метки РЧИ, подсоединенном к продуктовому контейнеру).
Хотя система 700 РЧИ описана выше как имеющая антенну РЧИ, прикрепленную к продуктовому модулю, и узлы меток РЧИ, прикрепленные к крепежным узлам и контейнерам продуктов, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения. В частности, узел антенны РЧИ может быть расположен на любом продуктовом контейнере, крепежном узле или продуктовом модуле. Кроме того, узлы меток РЧИ могут быть расположены на любом продуктовом контейнере, крепежном узле или продуктовом модуле. Соответственно, в случае, когда узел метки РЧИ крепится к продуктовому модульному узлу, этот узел метки РЧИ может определять идентификатор проектируемого модуля, который определяет, например, порядковый номер продуктового модуля.
Благодаря плотному расположению вблизи друг от друга щелевых модулей (например, щелевых модулей 260, 262, 264, 266), входящих в состав продуктового модульного узла 250, может оказаться желательной такая конфигурация узла 702 антенны РЧИ, которая позволяет избежать считывания, например, информации о продуктовых контейнерах, расположенных внутри соседних щелевых узлов. Например, узел 702 антенны РЧИ должен быть выполнен так, чтобы узел 702 антенны РЧИ мог считывать лишь информацию об узлах 704, 708 меток РЧИ, узел 712 антенны РЧИ должен быть выполнен так, чтобы узел 712 антенны РЧИ мог считывать лишь информацию об узле 718 метки РЧИ и узле метки РЧИ (не показан), прикрепленном к контейнеру 256 с продуктом, а узел 716 антенны РЧИ должен быть выполнен так, чтобы узел 716 антенны РЧИ мог считывать лишь информацию об узле 722 метки РЧИ и узле метки РЧИ (не показан), прикрепленном к контейнеру 252 с продуктом.
Соответственно, и со ссылками также на Фиг.25, один или более узлов 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ могут быть выполнен для обеспечения рамочной антенны. Хотя нижеследующее описание посвящено узлу 702 антенны РЧИ, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку нижеследующее описание с тем же успехом применимо к узлам 702, 712, 714, 716 антенн РЧИ.
Узел 702 антенны РЧИ может включать первый узел 750 конденсатора, например конденсатор емкостью 2,90 пФ, подсоединен между заземлением 752 и портом 654, электропитание на который может подавать узел 702 антенны РЧИ. Второй узел 756 конденсатора (например, конденсатор емкостью 2,55 пФ) может быть расположен между портом 754 и узлом 758 индуктивного контура. Узел 760 резистора (например, резистор сопротивлением 2,00 Ом) может связывать узел 758 индуктивного контура с «землей» 652, обеспечивая снижение коэффициента Q для увеличения ширины полосы и обеспечения более широкого диапазона работы.
Как известно в уровне техники, характеристику узла 702 антенны РЧИ можно регулировать путем изменения физических характеристик узла 758 индуктивного контура. Например, когда диаметр «d» узла 758 индуктивного контура увеличивается, характеристика поля в дальней зоне узла 702 антенны РЧИ может увеличиваться. Кроме того, когда диаметр «d» узла 758 индуктивного контура уменьшается, характеристика поля в дальней зоне узла 702 антенны РЧИ может уменьшаться.
В частности, характеристика поля в дальней зоне узла 702 антенны РЧИ может изменяться в зависимости от способности узла 702 антенны РЧИ излучать энергию. Как известно в уровне техники, способность узла 702 антенны РЧИ излучать энергию может зависеть от длины окружности узла 758 индуктивного контура (по отношению к длине волны сигнала 762 несущей, используемого для возбуждения узла 702 антенны РЧИ через порт 754).
Обращаясь также к Фиг.26 и в соответствии с предпочтительным вариантом, сигнал 762 несущей может быть сигналом 762 несущей 915 МГц, имеющим длину волны 32,7 см (12,89 дюйма). Что касается конструкции рамочной антенны, то как только длина окружности узла 758 индуктивного контура достигает или превышает 50% длины волны сигнала 762 несущей, узел 758 индуктивного контура может излучать энергию наружу в радиальном направлении (т.е. так, как показано стрелками 800, 802, 804, 806, 808, 810) от оси 812 узла 758 индуктивного контура, что приводит к характеристике сильного поля в дальней зоне узла 758 индуктивного контура. В отличие от этого, при поддержании длины окружности узла 758 индуктивного контура, составляющей менее 25% длины волны сигнала 762 несущей, количество энергии, излучаемой наружу узлом 758 индуктивного контура, будет уменьшаться, а характеристика поля в дальней зоне узла 758 индуктивного контура будет ухудшаться. Кроме того, в направлении (показанном стрелками 814, 816), перпендикулярном плоскости узла 758 индуктивного контура, может возникать магнитная связь, приводящая к характеристике сильного поля в ближней зоне.
Как говорилось выше, благодаря близкому расположению друг к другу щелевых узлов (например, щелевых узлов 260, 262, 264, 266), входящих в состав продуктового модульного узла 250, может оказаться желательной конфигурация узла 702 антенны РЧИ, которая позволяет избежать считывания информации, например, продуктовых контейнеров, расположенных внутри соседних щелевых узлов. Соответственно, придавая узлу 758 индуктивного контура такую конфигурацию, при которой длина окружности узла 758 индуктивного контура составляет менее 25% длины волны сигнала 762 несущей (например, 8,2 см (3,22 дюйма) для сигнала 762 несущей 915 МГц), можно понизить характеристику поля в дальней зоне и повысить характеристику поля в ближней зоне. Кроме того, располагая узел 758 индуктивного контура таким образом, что узел метки РЧИ будет считываться либо над, либо под узлом 702 антенны РЧИ, можно создать индуктивную связь узла метки РЧИ с узлом 702 антенны РЧИ. Например, когда упомянутая конфигурация такова, что длина окружности узла 758 индуктивного контура составляет 10% длины волны сигнала 762 несущей (например, 3,3 см (1,29 дюйма) для сигнала 762 несущей 915 МГц), диаметр узла 758 индуктивного контура должен составить 1,0 см (0,40 дюйма), что приводит к сравнительно высокому уровню характеристики поля в ближней зоне и сравнительно низкому уровню характеристику поля в дальней зоне.
Обращаясь также к Фиг.27 и 28, система 10 обработки может быть встроена в корпусной узел 850. Корпусной узел 850 может включать одну или более дверец или панелей 852, 854 доступа, которые обеспечивают, например, замену опорожненных продуктовых контейнеров (например, контейнера 258 с продуктом). В силу разных причин (например, надежности, безопасности и т.д.) может оказаться желательным крепление дверец или панелей 852, 854 доступа таким образом, чтобы внутренние компоненты автомата 10 выдачи напитков могли быть доступны только для уполномоченного персонала. Соответственно, ранее описанной подсистеме РЧИ (например, подсистеме 700 РЧИ) можно придать такую конфигурацию, что открыть дверцы или панели 852, 854 доступа можно лишь в случае, если рядом с ближайшим узлом 900 антенны доступа РЧИ расположен подходящий узел метки РЧИ. Пример такого подходящего узла метки РЧИ может включать узел метки РЧИ, который крепится к продуктовому контейнеру (например, узел 704 метки РЧИ, который крепится к контейнеру 258 с продуктом).
Узел 900 антенны доступа РЧИ может включать узел 902 многосегментного индуктивного контура. Первый согласующий компонент 904 (например, конденсатор емкостью 5,00 пФ) может быть подсоединен между «землей» 906 и портом 908, который обеспечивает возбуждение узла 900 антенны доступа РЧИ. Второй согласующий компонент 910 (например, индуктор индуктивностью 16,56 нГн) может быть подсоединен между портом 908 и узлом 902 многосегментного индуктивного контура. Согласующие компоненты 904, 910 могут регулировать сопротивление узла 902 многосегментного индуктивного контура до достижения желаемого сопротивления (например, 50,00 Ом). Вообще говоря, согласующие компоненты 904, 910 могут повысить эффективность узла 902 многосегментного индуктивного контура.
Узел 900 антенны доступа РЧИ может включать средство снижения коэффициента Q в виде элемента 912 (например, резистора сопротивлением 50 Ом), который может быть выполнен с возможностью использования узла 900 антенны доступа РЧИ в более широком диапазоне частот. Это также может обеспечить использование узла 900 антенны доступа РЧИ при всей полосе, да еще и обеспечить допуски в пределах согласующей цепочки. Например, если полоса интересующего узла 900 антенны доступа РЧИ составляет 50 МГц, а элемент 912, снижающий коэффициент Q (также именуемый здесь «элементом, снижающим Q»), имеет ширину 100 МГц полосы антенны, центральная частота узла 900 антенны доступа РЧИ может перемещаться на 25 МГц, не оказывая негативное влияние на работоспособность узла 900 антенны доступа РЧИ. Элемент 912, снижающий Q, может быть расположен внутри узла 902 многосегментного индуктивного контура или расположен еще где-нибудь внутри узла 900 антенны доступа РЧИ.
Как говорилось выше, за счет использования сравнительно малого узла индуктивного контура (например, узла 758 индуктивного контура по Фиг.25 и 26), можно понизить характеристику поля в дальней зоне узла антенны и повысить его характеристику поля в ближней зоне. К сожалению, при использовании малого узла индуктивного контура глубина диапазона обнаружения узла антенны РЧИ также оказывается сравнительном малой (например, в типичном случае пропорциональной диаметру контура). Следовательно, для получения большей глубины диапазона обнаружения можно использовать больший диаметр контура. К сожалению, как говорилось выше, использование большего диаметра контура может привести к повышенной характеристике поля в дальней зоне.
Соответственно, узел 902 многосегментного индуктивного контура может включать множество дискретных сегментов антенны (например, сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны) с фазосдвигающим элементом (например, узлами 928, 930, 932, 934, 936, 938, 940 конденсаторов). Примеры узлов 928, 930, 932, 934, 936, 938, 940 конденсаторов могут включать конденсаторы емкостью 1,0 пФ или варакторы (т.е. конденсаторы с изменяемым напряжением), например варакторы емкостью 0,1 - 250 пФ. Вышеописанный фазосдвигающий элемент может быть выполнен приспособляемым к адаптивному управлению фазовым сдвигом узла 902 многосегментного индуктивного контура с целью компенсации изменяющихся условий или обеспечения различных особенностей индуктивной связи и/или магнитных свойств с целью модуляции характеристик узла 902 многосегментного индуктивного контура. Альтернативным примером вышеописанного фазосдвигающего элемента является соединенная линия (не полазана).
Как говорилось выше, за счет поддержания длины сегмента антенны меньше 25% длины волны сигнала несущей, обеспечивающего возбуждение узла 900 антенны доступа РЧИ, количество энергии, излучаемой наружу сегментом антенны, будет уменьшаться, характеристика поля в дальней зоне будет ухудшаться, а характеристика поля в ближней зоне будет улучшаться. Соответственно, каждому из сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны можно придать такие размеры, что эти сегменты больше не будут соответствовать 25% длины волны сигнала несущей, возбуждающего узел 900 антенны доступа РЧИ. Кроме того, за счет надлежащего придания размеров каждому из сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны можно обеспечить смещение любого фазового сдвига, который возникает, когда сигнал несущей распространяется по узлу 902 многосегментного индуктивного контура, с помощью различных узлов конденсаторов, встроенных в узел 902 многосегментного индуктивного контура. Соответственно, предположим в иллюстративных целях, что для каждого из сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны происходит фазовый сдвиг на 90°. Соответственно, за счет использования узлов 928, 930, 932, 934, 936, 938, 940 конденсаторов, которым приданы надлежащие размеры, можно уменьшить или исключить этот фазовый сдвиг на 90°, который происходит в каждом сегменте. Например, для частоты 915 МГц сигнала несущей и длины сегмента антенны, которая меньше 25% (а в типичном случае - 10%) длины волны сигнала несущей, можно использовать узел конденсатора емкостью 1,2 пФ для достижения желаемого подавления фазового сдвига, а также точной настройки резонанса сегментов.
Хотя узел 902 многосегментного индуктивного контура показан состоящим из множества линейных сегментов антенны, сочлененных посредством угловых соединений со скосом 45° (соединений «в ус»), это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения. Например, для сооружения узла 902 многосегментного индуктивного контура можно использовать множество криволинейных сегментов антенны. Кроме того, узлу 902 многосегментного индуктивного контура можно придать конфигурацию любой формы контура. Например, узлу 902 многосегментного индуктивного контура можно придать конфигурацию овала (как показано на Фиг.28), круга, квадрата, прямоугольника или восьмиугольника.
Хотя система описана выше как используемая в рамках системы обработки, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, вышеописанную систему можно использовать для обработки или выдачи других расходуемых продуктов (например, мороженого и алкогольных напитков). Кроме того, вышеописанную систему можно использовать в тех областях, которые не относятся к пищевой промышленности. Например, вышеописанную систему можно использовать для обработки или выдачи витаминов, фармацевтических веществ, медицинских продуктов, очищающих продуктов, смазок, красильных продуктов и морилок, а также других, не расходуемых жидкостей или полужидкостей, гранулированных сухих веществ и/или текучих сред.
Хотя система описана выше как имеющая узел метки РЧИ (например, узел 704 метки РЧИ), который крепится к продуктовому контейнеру (например, контейнеру 258 с продуктом), расположенному над узлом антенны РЧИ (например, узлу 702 антенны РЧИ), который расположен над узлом метки РЧИ (например, узлом 708 метки РЧИ), который крепится к крепежному узлу 282, это сделано лишь в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, узел метки РЧИ (например, узел 704 метки РЧИ), который крепится к продуктовому контейнеру (например, контейнеру 258 с продуктом), может быть расположен под узлом антенны РЧИ) (например, узлом 702 антенны РЧИ), который может быть расположен под узлом метки РЧИ (например, 708), который крепится к крепежному узлу 282.
Как говорилось выше, за счет использования сравнительно коротких сегментов антенны (например, сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны), которые не длиннее, чем 25% длины волны сигнала несущей, обеспечивающего возбуждение узла 900 антенны РЧИ, характеристику поля в дальней зоне узла 900 антенны можно понизить, а характеристику поля в ближней зоне узла 900 антенны можно повысить.
Обращаясь также к Фиг.29, если от узла антенны РЧИ желателен повышенный уровень рабочей характеристики поля в дальней зоне, узлу 900а антенны РЧИ можно придать конфигурацию, предусматривающую наличие узла 942 антенны поля в дальней зоне (например, узла симметричной вибраторной антенны), электрически подключенной к части узла 902а многосегментного индуктивного контура. Узел 942 антенны поля в дальней зоне может включать первый участок 944 антенны (т.е. образующий первый участок симметричного вибратора) и второй участок 946 антенны (т.е. образующий второй участок симметричного вибратора). Как говорилось выше, путем поддержания длины сегментов 914, 916, 918, 920, 922, 924, 926 антенны меньше 25% длины волны сигнала несущей, характеристику поля в дальней зоне узла 900а антенны можно понизить, а характеристику поля в ближней зоне узла 900 антенны можно повысить. Соответственно, суммарная длина первого участка 44 антенны и второго участка 946 антенны может превышать 25% длины волны сигнала несущей, тем самым обеспечивая повышенный уровень характеристики поля в дальней зоне.
Обращаясь также к Фиг.30, как говорилось выше (например, со ссылками на Фиг.27), система 10 обработки может быть встроена в корпусной узел 850. Корпусной узел 850 может включать одну или более дверец или панелей доступа (например, верхнюю дверцу 852 и нижнюю дверцу 854), которые обеспечивают, например, обслуживание системы 10 обработки и обеспечивает замену опорожненных продуктовых контейнеров (например, контейнера 258 с продуктом). На верхней дверце 852 может быть размещен интерфейс 500 сенсорного экрана, обеспечивающий пользователю легкий доступ. Верхняя дверца 852 также может обеспечивать доступ к узлу 1000 выдачи, который может обеспечивать наполнение контейнера напитка (например, контейнера 30 напитка) напитком (например, через сопло 24, которое не показано), льдом и т.п. Кроме того, нижняя дверца 854 может включать область 1002 опроса РЧИ, которая может быть соединена, например, с узлом 900 антенны доступа РЧИ, позволяя, например, открывать одну или более дверец или панелей 852, 854 доступа. Область 1002 опроса показана лишь в иллюстративных целях, поскольку с тем же успехом можно разместить узел 900 антенны доступа РЧИ в различных альтернативных местах, включая места не на дверцах или панелях 852, 854 доступа.
Обращаясь также к Фиг.51-53, здесь показан возможный вариант узла 5100 пользовательского интерфейса, который может быть встроен в корпусной узел 850, показанный на Фиг.30. Узел пользовательского интерфейса может включать интерфейс 500 сенсорного экрана. Узел 5100 пользовательского интерфейса может включать сенсорный экран 5102, каркас 5104, рамку 5106, уплотнение 5108 и кожух 5110 контроллера системы. Рамка 5106 может обрамлять сенсорный экран 5102 и может также служить в качестве визуальной рамки. Сенсорный экран 5102 в возможном варианте является емкостным сенсорным экраном, однако в других вариантах можно использовать сенсорные экраны других типов. Вместе с тем, из-за емкостной природы сенсорного экрана 5102, в возможном варианте может оказаться желательным поддержание заданного расстояния между сенсорным экраном 5102 и дверцей 852 посредством рамки 5106.
Уплотнение 5108 может защищать дисплей, показанный на Фиг.52 (обозначенный позицией 5200) и может служить для предотвращения достижения дисплея 5200 влагой и/или макрочастицами. В возможном варианте, уплотнение 5108 контактирует с дверцей корпусного узла 852 для лучшей герметизации. В возможном варианте, дисплей 5200 является жидкокристаллическим (ЖК) дисплеем и поддерживается каркасом с помощью, по меньшей мере, одного комплекта подпружиненных штырей 5202, которые могут входить в зацепление с дисплеем 5200 и фиксировать дисплей 5200. В возможном варианте дисплей 5200 представляет собой ЖК-дисплей с диагональю 38 см (15 дюймов), например, модели LQ 150X ILGBl от Sony Corporation, Токио, Япония. Однако в других вариантах дисплей может быть дисплеем любого типа. Подпружиненные штыри 5202 могут также служить пружинами, обеспечивая допуски в пределах узла 5100 пользовательского интерфейса и поэтому - в возможном варианте - придавая сенсорному экрану 5102 «плавучесть» относительно дисплея 5200. В возможном варианте сенсорный экран 5102 является проецируемым емкостным сенсорным экраном, таким как экран модели ZYP15-10001D от Zytronics, Блейдон-на-Тайне, Соединенное Королевство, но в других вариантах сенсорный экран может быть сенсорным экраном другого типа и/или другим емкостным сенсорным экраном. В возможном варианте уплотнение представляет собой пенопласт вместо прокладки, который в возможном варианте высечен из пенополиуретана, но в других вариантах уплотнение может быть уплотнением, полученным в результате многокомпонентного формования, или уплотнительным телом любого другого типа.
В возможном варианте узел 5100 пользовательского интерфейса включает четыре комплекта подпружиненных штырей 5202. Однако другие варианты могут предусматривать наличие большего или меньшего количества подпружиненных штырей 5202. В возможном варианте подпружиненные штыри 5202 и каркас 5104 выполнены из ABS, но в других вариантах могут быть выполнены из другого материала.
Обращаясь также к Фиг.53, узел 5100 пользовательского интерфейса в возможном варианте также включает, по меньшей мере, одну печатную плату, а также, по меньшей мере, один соединитель 5114, который в некоторых вариантах может быть накрыт колпачком 5116 соединителя.
Обращаясь также к Фиг.31, в соответствии с возможным вариантом система 10 обработки может включать верхнюю часть 1004а шкафа и нижнюю часть 1006а шкафа. Однако это не следует считать ограничением данного изобретения, поскольку с тем же успехом можно использовать другие конфигурации. Дополнительно обращаясь также к Фиг.32 и 33, верхняя часть 1004а шкафа (которая может быть закрыта, например, верхней дверцей 852) может включать один или более конструктивных элементов подсистемы 20 трубопроводов, описанной выше. Например, верхняя часть 1004а шкафа может включать один или более модулей управления потоком (например, модуль 170 управления потоком), систему охлаждения текучей среды (например, охлаждающую плиту 163, которая не показана), сопло для выдачи (например, сопло 24, которое не показано), канализацию для соединения с источниками ингредиентов, присутствующих в большом объеме (например, источником 150 диоксида углерода, источником 152 воды и источником 154 кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы (КПВСГ), которые не показаны) и т.п. Кроме того, верхняя часть 1004а шкафа может включать бункер 1008 льда, предназначенный для хранения льда, и спускной желоб 1010 льда, предназначенный для раздачи льда из бункера 1008 льда (например, в контейнеры продуктов).
Источник 150 диоксида углерода может быть снабжен одним или более баллонами диоксида углерода, которые, например, могут быть установлены с возможностью извлечения и направления по каналам в систему 10 обработки. Аналогичным образом, источник 152 воды может быть снабжен водой для городского водопотребления, которую, например, можно также направлять по каналам в систему 10 обработки. Источник 154 кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы может включать, например, один или более резервуаров (например, в форме контейнеров с мешками вкладышами емкостью 18,92 л (пять галлонов), которые можно хранить на расстоянии (например, в задней комнате и т.д.). Источник 154 кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы может также сообщаться каналами с системой 10 обработки. Канализацию для различных ингредиентов, присутствующих в большом объеме, можно реализовать посредством обычных компоновок трубопроводов на основе жестких или гибких магистралей.
Как говорилось выше, источник 158 газированной воды, источник 152 воды и источник 154 кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы могут размещаться на расстоянии от системы 10 обработки и сообщаться с ней (например, с модулями 170, 172, 174 управления потоком) каналами. Обращаясь к Фиг.34, модуль управления потоком (например, модуль 172 управления потоком) может быть подсоединен к источнику ингредиента, присутствующего в большом объеме (например, источнику 152 воды) посредством быстрого канализационного соединения 1012. Например, источник 152 воды может быть подсоединен к канализационному соединения 1012, которое может быть подсоединено с возможностью отсоединения к модулю 172 управления потоком, тем самым завершая канализацию от источника 152 воды к модулю 170 управления потоком.
Обращаясь к Фиг.35, 36A, 36B, 37A, 37B и 37, здесь показан другой вариант верхней части шкафа (например, верхней части 1004b шкафа). Аналогично вышеописанному возможному варианту, верхняя часть 1004b шкафа может включать один или более конструктивных элементов подсистемы 20 трубопроводов, описанной выше. Например, верхняя часть 1004b шкафа может включать один или более модулей управления потоком (например, модуль 170 управления потоком), систему охлаждения текучей среды (например, охлаждающую плиту 163, которая не показана), сопло для выдачи (например, сопло 24, которое не показано), канализацию для соединения с источниками ингредиентов, присутствующих в большом объеме (например, источником 150 диоксида углерода, источником 152 воды и источником 154 кукурузной патоки с высоким содержанием глюкозы (КПВСГ), которые не показаны) и т.п. Кроме того, верхняя часть 1004а шкафа может включать бункер 1008 льда, предназначенный для хранения льда, и спускной желоб 1010 льда, предназначенный для раздачи льда из бункера 1008 льда (например, в контейнеры продуктов).
Обращаясь к Фиг.36A-36b, верхняя часть 1004b шкафа может включать модуль 1014 питания. В модуле 1014 питания могут быть заключены, например, источник питания, одна (один) или более шин электропитания, контроллеров (например, управляющей логической подсистемы 14), контроллеров пользовательского интерфейса, запоминающее устройство 12 и т.д. Модуль 1014 питания может включать один или более индикаторов состояния (в общем случае - индикаторные лампочки 1016), а также электрические и информационные соединения (в общем случае - соединения 1018).
Обращаясь также к Фиг.37A, 37B и 37C, модуль 170 управления потоком может быть подсоединен механически и по текучей среде к верхней части 1004b шкафа, в общем случае посредством узла 1020 соединения. Узел 1020 соединения может включать проходной канал подаваемой текучей среды, который, например, может быть подсоединен к источнику ингредиента, присутствующего в большом объеме (например, газированной воды 158, воды 160, кукурузной патоки 162 с высоким содержанием глюкозы и т.д.) посредством впускного отверстия 1022. Впускное отверстие 1024 модуля 170 управления потоком может быть выполнен для его по меньшей мере частичного расположения в выпускном проходном канале 1026 узла 1020 соединения. Соответственно, модуль 170 управления потоком может принимать ингредиенты, присутствующие в большом объеме, посредством узла 1020 соединения. Узел 1020 соединения может дополнительно включать клапан (например, шаровой клапан 1028), перемещаемый между открытым и закрытым положением. Когда шаровой клапан 1028 находится в открытом положении, модуль 170 управления потоком может быть сообщен по текучей среде с источником ингредиента, присутствующего в большом объеме. Аналогичным образом, когда шаровой клапан 1028 находится в закрытом положении, модуль 170 управления потоком может быть отключен по текучей среде от источника ингредиента, присутствующего в большом объеме.
Шаровой клапан 1028 можно перемещать между открытым и закрытым положением с помощью поворотного исполнительного запорного язычка 1030. Помимо открывания и закрывания шарового клапана 1028, запорный язычок 1030 может входить в контакт с модулем 170 управления потоком, тем самым фиксируя модуль управления потоком относительно узла 1020 соединения. Например, буртик 1032 может входить в контакт с язычком 1034 модуля 170 управления потоком. Контакт между буртиком 1032 и язычком 1034 может обеспечить фиксацию впускного отверстия 1024 модуля 170 управления потоком в выпускном проходном канале 1026 узла 1020 соединения. Фиксация впускного отверстия 1024 модуля 170 управления потоком в выпускном проходном канале 1026 узла 1020 соединения может дополнительно облегчить поддержание герметичного соединения между модулем 170 управления потоком и узлом 1020 соединения (например, путем поддержания удовлетворительного контакта между впускным отверстием 1024 и выпускным проходным каналом 1026).
Торец 1036 блокировочного язычка, принадлежащий блокировочному язычку 1030, может контактировать с выпускным соединителем 1038 (который может быть, например, сообщен по текучей среде с выпускным отверстием модуля 170 управления потоком).
Узел 1020 соединения может облегчить установку модуля 170 управления потоком в систему 10 обработки и удаление его из нее (например, для обеспечения замены поврежденного или неправильно функционирующего модуля управления потоком). Чтобы обеспечить соответствие показанной ориентации, стопорный язычок 1030 можно повернуть против часовой стрелки (например, приблизительно на четверть оборота в иллюстрируемом варианте). Поворот против часовой стрелки стопорного язычка 1030 может привести к разъединению выпускного соединителя 1038 и язычка 1034 модуля 170 управления потоком. Выпускной соединитель 1030 может быть отсоединен от модуля 160 управления потоком. Аналогичным образом впускное отверстие 1024 модуля 170 управления потоком может быть отсоединено от выпускного проходного канала 1026 узла 1020. Кроме того, поворот против часовой стрелки стопорного язычка 1030 может привести к повороту шарового клапана 1028 в закрытое положение, вследствие чего закрывается проходной канал подачи текучей среды, соединенный с ингредиентом, присутствующим в большом объеме. А если так, то сразу же после поворота стопорного язычкам 1030 для обеспечения извлечения модуля 170 управления потоком из узла 120 соединения, прерывается сообщение по текучей среде с ингредиентом, присутствующим в большом объеме, что может, например, уменьшить или предотвратить загрязнение системы обработки ингредиентами, присутствующими в большом объеме. Продолжение 1042 стопорного язычка 1030 может препятствовать извлечению модуля 170 управления потоком из узла 1020 соединения до тех пор, пока шаровой клапан 1028 не окажется в полностью закрытом положении (например, за счет предотвращения отсоединения по текучей среде и извлечения модуля 170 управления потоком, пока шаровой клапан 1028 не будет повернут на 90 градусов в полностью закрытое положение).
Модуль 170 управления потоком может быть соответствующим образом подсоединен к узлу 1020 соединения. Например, при повороте стопорного язычка 1030 против часовой стрелки впускное отверстие 1024 модуля 170 управления потоком может быть введено в выпускной проходной канал 1026 узла 1020 соединения. Выпускной соединитель 1038 может быть повернут против часовой стрелки, что приведет к сцеплению модуля 170 управления потоком и выпускного соединителя 1038. В положении после поворота по часовой стрелке узел 1020 соединения может фиксировать впускное отверстие 1024 модуля 170 управления потоком в герметичном соединении с выпускным проходным каналом 1026 узла соединения. Аналогичным образом, выпускной соединитель 1038 может быть зафиксирован в герметичном соединении с выпускным отверстием модуля 170 управления потоком. Кроме того, поворот по часовой стрелке стопорного язычка 1030 может приводить к перемещению шарового клапана 1028 в открытое положение, тем самым обеспечивая сообщение по текучей среде модуля 170 управления потоком к ингредиенту, присутствующему в большом объеме.
Дополнительно обращаясь также к Фиг.38, нижняя часть 1006а шкафа может включать один или более конструктивных элементов подсистемы 18 для микроингредиентов, и в этой части могут быть заключены один или более бортовых источников расходуемых ингредиентов. Например, нижняя часть 1006а шкафа может включать одну или более колонок для микроингредиентов (например, колонки 1050, 1052, 1054 для микроингредиентов) и источник 1056 некалорийного подсластителя (например, искусственного подсластителя или комбинацию из множества искусственных подсластителей). Как показано, колонки 1050, 1052, 1054 для микроингредиентов могут включать один или более продуктовых модульных узлов (например, продуктовый модульный узел 250), каждый из которых может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения к одному или более модулям продуктов (например, модулям 252, 254, 256, 258, которые не показаны). Например, каждая из колонок 1050 и 1052 для микроингредиентов может включать три узла моделей продуктов, а колонка 1054 для микроингредиентов может включать четыре узла моделей продуктов.
Обращаясь также к Фиг.39 и 40, одна или более колонок для микроингредиентов (например, колонка 1052 для микроингредиентов) могут быть подсоединены к дополнительному механизму, который может, например, совершать качание, линейное скольжение или иное движение для перемешивания в колонке 1052 ингредиентов и/или ее части. Перемешивающий механизм может способствовать поддержанию смеси отдельных ингредиентов, хранящихся в колонке 1052 для микроингредиентов. Перемешивающий механизм может включать, например, электродвигатель 1100 перемешивания, который может осуществлять привод перемешивающего плеча 1102 посредством звена 1104. Перемешивающее плечо 1102 можно приводить во в целом вертикальное колебательное движение и можно подсоединить к одному или более продуктовым модульным узлам (например, узлам 250a, 250b, 250c, 250d), тем самым сообщая перемешивающее качание продуктовым модульным узлам 250a, 250b, 250c, 250d. С нижней дверцей 854 может быть соединено средство аварийного отключения, которое может, например, отключать перемешивающий механизм, когда нижняя дверца 1154 шкафа открыта.
Как говорилось выше, система 700 РЧИ может обнаруживать наличие, местоположение (например, в продуктовом модульном узле и щелевом узле) и содержимое различных продуктовых контейнеров. Соответственно, система 700 РЧИ может выдавать предупреждение (например, посредством подсистемы 724 РЧИ и/или управляющей логической подсистемы 14), если продуктовый контейнер с содержимым, которое требует перемешивания, установлен в колонке для микроингредиентов (например, колонке 1052 для микроингредиентов), которая не подсоединена к контейнеру для перемешивания. Кроме того, управляющая логическая подсистема 14 может предотвратить использование продуктового контейнера, который не подвергается перемешиванию.
Как говорилось выше, продуктовые модульные узлы (например, продуктовый модульный узел 250) могут быть выполнены для обеспечения с четырьмя щелевыми узлами и поэтому могут именоваться счетверенным продуктовым модулем и/или счетверенным продуктовым модульным узлом. Дополнительно обращаясь также к Фиг.41, продуктовый модульный узел 250 может включать множество насосных узлов (например, насосных узлов 270, 272, 274, 276). Например, один насосный узел (например, насосный узел 270, 272, 274 или 276) может быть соединен с каждым из четырех щелевых узлов продуктового модуля 250 (например, в случае счетверенного продуктового модуля). Насосные узлы 270, 272, 274, 276 могут перекачивать продукт из продуктовых контейнеров (не показаны), подключаемых с возможностью отключения в соответствующих щелевых узлах продуктового модульного узла 250.
Как показано, каждый продуктовый модульный узел (например, продуктовые модульные узлы 250a, 250b, 250c, 250d) колонок для микроингредиентов (например, колонки 1052 для микроингредиентов) может быть подсоединен к общему жгуту проводов, например, посредством соединителя 1106. А если так, что колонку 1052 для микроингредиентов можно электрически подсоединить, например, к управляющей логической подсистеме 14, источнику питания и т.д., посредством единственной точки соединения.
Обращаясь также к Фиг.42, как упомянуто выше, продуктовый модульный узел 250 может включать множество щелевых узлов (например, щелевые узлы 260, 262, 264, 266). Щелевыми узлами 260, 262, 264, 266 может быть выполнено с возможностью отключаемого подключение продуктового контейнера (например, контейнера 256 с продуктом). Щелевые узлы 260, 262, 264, 266 могут включать соответствующие дверцы 1108, 1110, 1112. Как показано, двумя или более щелевым узлами (например, щелевыми узлами 260, 262) может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения имеющего двойную ширину продуктового контейнера (например, продуктового контейнера, конфигурация которого обеспечивает отключаемое подключение в двух щелевых узлах) и/или двух отдельных продуктовых контейнеров, содержащих дополняющие друг друга продукты (например, отдельные ингредиенты для рецептуры напитка, состоящего из двух ингредиентов). Соответственно, щелевые узлы 260, 262 могут включать дверцу двойной ширины (например, дверцу 1108), закрывающую оба щелевых узла 260, 262.
Дверцы 1108, 1110, 1112 могут быть подвешены с возможностью снятия на шарнирную направляющую для обеспечения поворотного открывания и закрывания дверец 1108, 1108, 1112. Например, дверцы 1108, 1110, 1112 могут включать соединительное средство мгновенного действия, позволяющее мгновенно подвешивать дверцы 1108, 1108, 1112 на шарнирную направляющую или снимать их с нее. Соответственно, поскольку дверцы 1108, 1110, 1112 можно мгновенно подвешивать на шарнирную направляющую или снимать их с нее, это позволяет заменять сломавшиеся дверцы, изменять конфигурацию дверец (например, замерять дверцу двойной ширины двумя дверцами одинарной ширины или наоборот).
Каждая дверца (например, дверца 1110) может включать язычковый конструктивный элемент (например, язычок 1114), который может контактировать с взаимодействующим конструктивным элементом деталью продуктового контейнера (например, прорезью 1116 контейнера 256 с продуктом). Язычок 1114 может передавать усилие контейнеру 256 с продуктом (например, посредством прорези 1116) и может способствовать вставлению контейнера 256 с продуктом в щелевой узел 264 и извлечению его из этого узла. Например, во время вставления продуктовый контейнер 256 можно, по меньшей мере, частично вставлять в щелевой узел 264. Когда дверца 1110 закрывается, язычок 1114 может входить в зацепление в прорезь 1116 и передавать усилие закрывания дверцы контейнеру 256 с продуктом, гарантируя посадку контейнеру 256 с продуктом в щелевом узле 264 (например, в результате выравнивания, обеспечиваемого дверцей 1110). Аналогичным образом, язычок 1114 можно, по меньшей мере, частично вводить в зацепление в прорезь 1116 (например, можно, по меньшей мере, частично захватывать посредством губки прорези 1116), и тогда он сможет прикладывать усилие извлечения (например, снова в результате выравнивания, обеспечиваемого дверцей 1110) к контейнеру 256 с продуктом.
Модуль 250 продуктов может включать одну или более индикаторных лампочек, которые, например, могут передавать информацию, касающуюся состояния одного или более щелевых узлов (например, щелевых узлов 260, 262, 264, 266). Например, каждая из дверец (например, дверца 1112) может включать световод (например, световод 1118), оптически соединенный с источником света (например, источником 1120 света). Световод 1118 может включать, например, сегмент светлого или прозрачного материала (например, светлой пластмассы, такой как акриловая смола, стекло и т.д.), которая может пропускать свет из источника 1120 света к передней поверхности дверцы 1112. Источник 1120 света может включать, например, один или более светоизлучающих диодов (СИДов) (например, СИД красного цвета, СИД зеленого цвета). В случае дверцы двойной ширины (например, дверцы 1108), можно использовать лишь один световод и один источник света, соединенный с упомянутым одним световодом, соответствующий одному из щелевых узлов. Неиспользуемый источник света, соединенный с другим щелевым узлом, в случае дверцы двойной ширины может быть заблокирован, по меньшей мере, частью этой дверцы.
Как уже упоминалось, световод 1118 и источник 1120 света могут передавать различную информацию, касающуюся щелевого узла, продуктового контейнера и т.д. Например, источник 1120 света может выдавать зеленый свет (который может передаваться по световоду 1118 к передней поверхности дверцы 1112), указывая рабочее состояние щелевого узла 266 и не опорожненное состояние продуктового контейнера, подключенного с возможностью отключения в щелевом узле 266. Источник 1120 света может выдавать красный свет (который может передаваться по световоду 1118 к передней поверхности дверцы 1112), указывая, что продуктовый контейнер, подключенный с возможностью отключения в щелевом узле 266, опорожнен. Аналогичным образом, источник 1120 света может выдавать мигающий красный свет (который может передаваться по световоду 1118 к передней поверхности дверцы 1112), указывая неправильное функционирование или отказ, соединенный со щелевым узлом 266. С помощью источника 1120 света и световода 1118 можно указывать различную дополнительную или альтернативную информацию. Кроме того, можно также использовать дополнительные уместные схемы освещения (например, мигающий зеленый свет, оранжевый свет, являющийся результатом того, что источник света выдает и зеленый, и красный свет, и т.п.).
Обращаясь также к Фиг.43A, 43B и 43C, продуктовый контейнер 256 может, например, включать корпус, состоящий из двух частей (например, включать переднюю часть 1150 корпуса и заднюю часть 1152 корпуса). Передняя часть 1150 корпуса может включать выступ 1154, который может, например, обеспечивать губку 1156. Губка 1156 может облегчать манипулирование продуктовым контейнером 256 (например, во время вставления и/или извлечения контейнера 256 с продуктом из щелевого узла 264).
Задняя часть 1152 корпуса может включать фитинг 1158а, который может, например, обеспечивать сообщение по текучей среде продуктового контейнера (например, продуктового контейнера 256) с сопрягаемым фитингом насосного узла (например, насосного узла 272 продуктового модуля 250). Фитинг 1158а может представлять собой соединительный элемент с заглушкой, позволяющий подключать продуктовый контейнер 256 к насосному узлу 272, когда фитинг вставлен во взаимодействующий конструктивный элемент, например патрубок насосного узла 272. Для обеспечения сообщения по текучей среде между продуктовым контейнером 256 и различными насосными узлами можно предусмотреть альтернативные фитинги (например, фитинг 1158b, показанный на Фиг.44).
Передняя часть 1150 корпуса и задняя часть 1152 корпуса могут включать отдельные пластмассовые компоненты, которые можно соединять для образования контейнера 256 с продуктом. Например, переднюю часть 1150 корпуса и заднюю часть 1152 корпуса можно подходящим образом скреплять термосваркой, клеем, ультразвуковой сваркой или соединять иным способом. Продуктовый контейнер 256 может дополнительно включать мешок 1160 с продуктом, который может быть, по меньшей мере, частично расположен внутри передней части 1150 корпуса и задней части 1152 корпуса. Например, мешок 1160 с продуктом может быть наполнен расходуемым материалом (например, вкусовым веществом напитка) и расположен внутри передней части 1150 корпуса и задней части 1152 корпуса, которые можно затем сочленить, чтобы заключить в них мешок 1160 с продуктом. Мешок 1160 с продуктом может включать, например, эластичную камеру, которая может сплющиваться по мере откачивания расходуемого материала (например, с помощью насосного узла 272) из мешка 1160 с продуктом.
Мешок 1160 с продуктом может включать клинья-вставки 1162, которые могут повышать объемную эффективность контейнера 256 с продуктом, например, позволяя мешку 1160 с продуктом занимать относительно бóльшую часть внутреннего объема, ограничиваемого передней частью 1150 корпуса и задней частью 1152 корпуса. Кроме того, клинья-вставки 1162 могут облегчить сплющивание мешка 1160 с продуктом по мере откачивания расходуемого вещества из мешка 1160 с продуктом. Кроме того, фитинг 1158а может быть физически соединен с мешком 1160 с продуктом, например, посредством ультразвуковой сварки.
Как упоминалось выше, помимо колонок для микроингредиентов, нижняя часть 1006а шкафа может включать источник 1156 микроингредиента, присутствующего в большом объеме. Например, в некоторых вариантах микроингредиент, присутствующий в большом объеме, может быть некалорийным подсластителем (например, микроингредиент, присутствующий в большом объеме, может быть искусственным подсластителем или комбинацией из множества некалорийных подсластителей). Некоторые варианты могут предусматривать наличие для микроингредиентов, которые требуются в больших объемах. В этих вариантах возможно наличие одного или более для микроингредиентов, присутствующих в большом объеме. В иллюстрируемом варианте источник 156 может быть источником некалорийного подсластителя, который может включать, например, контейнер с мешком-вкладышем, например, такой, какой известен как включающей эластичную камеру, содержащую продукт в виде некалорийного подсластителя и находящуюся внутри жесткой коробки, которая может, например, защитить эластичную камеру от разрыва и т.д. Пример некалорийного подсластителя будет использоваться лишь в целях иллюстрации. Однако в других вариантах в источнике микроингредиента, присутствующего в большом объеме, может храниться любой микроингредиент. В альтернативных вариантах, в источнике, аналогичном описываемому здесь источнику 1056, могут храниться ингредиенты других типов. Термин «микроингредиент, присутствующий в большом объеме», относится к микроингредиенту, идентифицируемому как микроингредиент частого использования, который для получения продуктов, подлежащих розливу с дозированием, используется достаточно часто и большем объеме, чем тот, который можно получить, когда используется насосный узел одного ингредиента.
Источник 1056 некалорийного подсластителя может быть подсоединен к продуктовому модульному узлу, который может включать, например, одни или более насосных узлов (например, таких как описанные выше). Например, источник 1056 некалорийного подсластителя может быть подсоединен к модулю продуктов, включающему четыре насосных узла, как описано выше. Каждый из этих четырех насосных узлов может включать трубу или магистраль, направляющую некалорийный подсластитель из соответствующего насосного узла к соплу 24 для выдачи некалорийного подсластителя (например, в комбинации с одним или более дополнительными ингредиентами).
Обращаясь к Фиг.45A и 45B, нижняя часть 1006b шкафа может включать один или более конструктивных признаков подсистемы 18 для микроингредиентов. Например, в нижней части 1006b шкафа может быть заключен один или боле источников для микроингредиентов. Упомянутый один или более источников для микроингредиентов могут быть выполнены в виде одной или более полок для микроингредиентов (например, полок 1200, 1202, 1204 для микроингредиентов) и источника 1206 некалорийного подсластителя. Как показано, каждая полка для микроингредиентов (например, полка 1200 для микроингредиентов) может включать один или более продуктовых модульных узлов (например, продуктовые модульные узлы 250d, 250e, 250f), в общем в горизонтальной компоновке. Одна или более полок для микроингредиентов могут быть выполнены для перемешивания (например, в целом аналогично тому, как это происходит в вышеописанной колонке 1052 для микроингредиентов).
Продолжая рассматривать вышеописанный вариант, в котором упомянутый один или более источников для микроингредиентов могут быть выполнен в виде одной или более полок для микроингредиентов, отмечаем, как описано выше, что полка 1200 может включать множество продуктовых модульных узлов (а именно продуктовые модульные узлы 250d, 250e, 250f). Каждый продуктовый модульный узел (а именно продуктовый модульный узел 250f) может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения одного или более продуктовых контейнеров (например, продуктовый контейнер 256) в соответствующем щелевом узле (например, в щелевых узлах 260, 262, 264, 266).
Кроме того, каждый из продуктовых модульных узлов 250d, 250e, 250f может включать множества насосных узлов. Например, обращаясь также к Фиг.47A, 47B, 47D, 47E и 47F, продуктовый модульный узел 250d может в общем случае включать насосные узлы 270a, 270b, 270d и 270e. Соответствующий из насосных узлов 270a, 270b, 270c, 270d может быть соединен с одним из щелевых узлов 260, 262, 264, 266, например, для перекачивания ингредиентов, содержащихся внутри соответствующего продуктового контейнера (например, контейнера 256). Например, каждый из насосных узлов 270a, 270b, 270c, 270d может включать соответствующие соединительные патрубки (например, соединительные патрубки 1250, 1252, 1254, 1256), которые могут, например, обеспечивать сообщение по текучей среде с продуктовым контейнером (например, продуктовым контейнером 256) посредством взаимодействующего с ним фитинга (например, фитинга 1158a, 1158b, показанного на Фиг.43B и 44).
Обращаясь к Фиг.47Е, здесь показано сечение модульного продуктового узла 250d. Узел 250d включает впускное отверстие 1360 для текучей среды, которое показано в сечении фитинга. Фитинг сочленен с охватывающей частью (обозначенной на Фиг.43В позицией 1158a) продуктовых контейнеров (которые не показаны на рассматриваемом чертеже, но один из которых обозначен позицией 256 на Фиг.43В среди прочих чертежей). Текучая среда из продуктового контейнера попадает в насосный узел 270d во впускное отверстие 1360. Текучая среда течет в объемный датчик 1362 расхода, а затем - через насос 1364, проходит регулятор 1366 противодавления и попадает в выпускное отверстие 1368 для текучей среды. Как показано на чертеже, проточный канал для текучей среды через узел 250d обеспечивает протекание воздуха через узел 250d без улавливания внутри этого узла. Впускное отверстие 1360 для текучей среды находится в плоскости, которая ниже выпускного отверстия 1368 для текучей среды. Кроме того, текучая среда движется вертикально к датчику расхода, а затем - продвигаясь в насосе - снова оказывается в плоскости, которая выше, чем впускное отверстие 1360. Таким образом, эта компоновка обеспечивает непрерывное течение текучей среды кверху, допуская протекание воздуха через систему без улавливания его. Следовательно, эта конструкция модульного продуктового узла 250d является относящейся к нагнетательному типу самозаправляемой и продуваемой системой подачи текучей среды.
Обращаясь к Фиг.47E и 47F, регулятор 1366 противодавления может быть любым регулятором противодавления, однако показан возможный вариант регулятора 1366 противодавления для перекачивания малых объемов. Регулятор 1366 противодавления включает диафрагму 1367, включающую конструктивные признаки «вулкана», и формованное уплотнительное кольцо круглого поперечного сечения вокруг внешнего диаметра. Уплотнительное кольцо круглого поперечного сечения создает уплотнение. С диафрагмой 1367 соединен поршень. Расположенная вокруг этого поршня пружина отклоняет поршень и диафрагму в закрытом положении. В этом варианте пружина сидит на внешней втулке. Когда давление текучей среды соответствует давлению трещинообразования узла поршня и пружины или превышает это давление, текучая среда течет мимо регулятора 1366 противодавления к выпускному отверстию 1368 текучей среды. В возможном варианте давление трещинообразования составляет приблизительно 48,3 - 55,2 кПа (7 - 8 фн-с/кв.д). Давление трещинообразования точно настраивают под насос 364. Таким образом, в различных вариантах насос может отличаться от описываемого, а в некоторых из этих вариантов можно использовать другой вариант регулятора противодавления.
Дополнительно обращаясь к Фиг.48, выпускной трубопровод 1300 может быть выполнен с возможностью отключаемого подключения насосных узлов 270a, 270b, 270c, 270d, например, для подачи ингредиентов из соответствующего продуктового модульного узла (например, модульного продуктового узла 250d) к подсистеме 20 трубопроводов и управления. Выпускной трубопровод 1300 может включать множество трубчатых элементов (например, элементов 1302, 1304, 1306, 1308), выполненных так, чтобы обеспечить сообщение по текучей среде с соответствующими насосными узлами 270a, 270b, 270c, 270d, например, для подключения насосных узлов 270a, 270b, 270c, 270d к подсистеме 20 трубопроводов и управления посредством магистралей 1310, 1312, 1314, 1316 текучей среды.
Отключаемое подключение между выпускным трубопроводом 1300 и модульным продуктовым узлом 250d может быть осуществлено, например, посредством кулачкового узла, обеспечивающего легкое подключение друг к другу и отключение друг от друга выпускного трубопровода 1300 и модульного продуктового узла 250d. Например, кулачковый узел может включать рукоятку 1317, подсоединенную с возможностью вращения к опоре 1320 фитинга, и кулачковые конструктивные элементы 1322, 1324. Кулачковые конструктивные элементы 1322, 1324 могут быть введены в контакт с взаимодействующими с ними конструктивными элементами (не показаны) модульного продуктового узла 250d. Обращаясь к Фиг.47С, вращательное движение рукоятки 1318 в направлении стрелки может привести к отключению выпускного трубопровода 1300 от модульного продуктового узла 250d, например, с обеспечением подъема и удаления выпускного трубопровода 1300 с модульного продуктового узла 250d.
Обращаясь конкретно к Фиг.47D и 47E, продуктовый модульный узел 250d можно аналогичным образом сделать подключаемым с возможностью отключения к полке 1200 для микроингредиентов, обеспечивая, например, легкое удаление и установку продуктового модульного узла 250 на полку 1200 для микроингредиентов. Например, как показано, продуктовый модульный узел 250d может включать освобождающую рукоятку 1350, которая может быть, например, шарнирно соединена с модульным продуктовым узлом 250d. Освобождающая рукоятка может включать, например, стопорные ушки 1352, 1354 (например, четче всего показанные на Фиг.47A и 47D). Стопорные ушки 1352, 1354 могут входить в зацепление с взаимодействующими с ними конструктивными элементами полки 1200 для микроингредиентов, тем самым, например, фиксируя продуктовый модульный узел 250d в зацеплении с полкой 1200 для микроингредиентов. Как показано на Фиг.47Е, освобождающая рукоятка 1350 может шарнирно подниматься в направлении стрелки для расцепления с отсоединением стопорных ушек 1352, 1354 от взаимодействующих с ними элементов полки 1200 для микроингредиентов. Сразу же после отсоединения продуктовый модульный узел 250d можно поднимать с полки 1200 для микроингредиентов.
С одной или более из рукоятки 1318 и/или освобождающей рукоятки 1350 может быть соединен один или более датчиков. Упомянутый один или более датчиков могут выдавать выходной сигнал, характеризующий застопоренным положение рукоятки 1318 и/или освобождающей рукоятки 1350. Например, выходной сигнал одного или более датчиков может указывать, находится ли рукоятка 1318 и/или освобождающая рукоятка 1350 в зацепленном или расцепленном положении. На основании, по меньшей мере, частично выходного сигнала упомянутого одного или более датчиков, продуктовый модульный узел 250d можно электрически и/или по текучей среде изолировать от подсистемы 20 трубопроводов и управления. Возможные датчики могут включать, например, взаимодействующие метки РЧИ и средства считывания, контактные выключатели, магнитные датчики положения или аналогичные датчики.
Обращаясь также к Фиг.49A, 49B, 49C, здесь показана возможная конфигурация источника 1206 некалорийного подсластителя. Источник 1206 некалорийного подсластителя может в общем случае включать корпус 1400, способный принять контейнер 1402 с некалорийным подсластителем. Контейнер 1402 с некалорийным подсластителем может включать, например, конфигурацию мешка-вкладыша (например, текстильный мешок, содержащий некалорийный подсластитель, находящееся внутри в целом жесткого защитного корпуса). Источник 1206 может включать соединительный элемент 1404 (который может быть соединен, например, с поворотной стенкой 1406), способный обеспечивать сообщение по текучей среде с фитингом, соединенным с контейнером 1402 с некалорийным подсластителем. Конфигурация и существо соединительного элемента 1404 могут изменяться в соответствии с взаимодействующим с ним фитингом, соединенным с контейнером 1402 с некалорийным подсластителем.
Обращаясь также к Фиг.49С, источник 1206 может включать один или более насосных узлов (например, насосные узлы 270e, 270f, 270g, 270h). Упомянутый один или более насосных узлов 270e, 270f, 270g, 270h могут быть выполнен для обеспечения продуктовых модульных узлов, рассмотренных выше (например, продуктового модульного узла 250). Соединительный элемент 1404 может быть сообщен с ними по текучей среде посредством трубопровода 1408. Трубопровод 1408 обычно включает впускное отверстие 1410, которое может быть выполнено для обеспечения сообщения по текучей среде с соединительным элементом 1404. Коллектор 1412 может распределять некалорийный подсластитель, принимаемый во впускном отверстии 1410, в одну или более распределительных труб (например, распределительных труб 1414, 1416, 1418, 1420). Распределительные трубы 1414, 1416, 1418, 1420 могут включать соответствующие соединители 1422, 1424, 1426, 1428, конфигурация которых обеспечивает сообщение по текучей среде с соответствующими насосными узлами 270e, 270f, 270g, 270g.
Обращаясь теперь к Фиг.50, трубопровод 1408 в возможных вариантах включает датчик 1450 воздуха. Таким образом, трубопровод 1408 включает механизм для восприятия того, присутствует ли воздух. В некоторых вариантах, если текучая среда, поступающая через впускное отверстие 1410 для текучей среды, включает воздух, то датчик 1450 воздуха обнаружит этот воздух, а в некоторых вариантах может посылать сигнал для останова перекачивания из источника микроингредиента, присутствующего в большом объеме. Эта функция желательна во многих системах выдачи, а в частности в тех, где при неправильном объеме микроингредиента, присутствующего в большом объеме, продукт, подлежащий розливу с дозированием, может оказаться ухудшенным и/или опасным. Таким образом, трубопровод 1408, включающий датчик воздуха, допускает ситуацию, в которой воздух не перекачивается, а в вариантах, где происходит розлив с дозированием медицинских продуктов, например, представляет собой защитный конструктивный элемент. В случае других продуктов этот вариант выполнения трубопровода 1408 является частью конструктивного элемента поддержки качества.
Хотя различные электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и процессы программного обеспечения описаны выше как используемые в пределах системы обработки, которая осуществляет розлив с дозированием напитков, это сделано в иллюстративных целях и не должно считаться ограничением данного изобретения, поскольку возможны другие конфигурации. Например, вышеописанную систему обработки можно использовать для обработки или выдачи других расходуемых продуктов (например, мороженого и алкогольных напитков). Кроме того, вышеописанную систему можно использовать в областях, которые не относятся к пищевой промышленности. Например, вышеописанную систему можно использовать для обработки или выдачи витаминов, фармацевтических веществ, медицинских продуктов, очищающих продуктов, смазок, красильных продуктов и морилок, а также других, не расходуемых жидкостей или полужидкостей, гранулированных сухих веществ или любых текучих сред.
Как говорилось выше, различные электрические компоненты, механические компоненты, электромеханические компоненты и процессы программного обеспечения системы 10 обработки вообще (и процесс 122 КА, процесс 124 виртуального автомата и процесс 126 виртуального коллектора, в частности) можно использовать в автомате, где желательно создание по потребности продукта из одного или более субстратов (также именуемых «ингредиентами»).
В различных вариантах продукт создается, следуя рецептуре, которая программным путем введена в процессор. Как говорилось выше, рецептуру можно обновлять, импортировать или изменять по разрешению. Рецептуру может запрашивать пользователь или ее можно перепрограммировать либо подготовить по некоторому алгоритму. Рецептура может включать любое количество субстратов или ингредиентов в любой желаемой концентрации.
Используемые субстраты могут быть любой текучей средой с любой концентрацией, или любым порошком, или другим сухим веществом, которое можно перерастворять либо когда автомат создает продукт, либо перед тем, когда автомат создает продукт (т.е. «партию» перерастворяемого порошка или сухого вещества можно приготавливать в заданный момент времени приготовления для дозирования с целью создания дополнительных продуктов или разлива с дозированием «партии» раствора в качестве продукта). В различных вариантах два или более субстратов сами можно смешивать в одном коллекторе, а затем дозировать в другой коллектор для смешивания с дополнительными субстратами.
Таким образом, в различных вариантах либо по потребности, либо до возникновения реальной потребности, но в желаемый момент времени, в первом коллекторе можно создавать раствор путем дозирования в этот коллектор в соответствии с рецептурой первого субстрата и, по меньшей мере, одного дополнительного субстрата. В некоторых дополнительных вариантах один из субстратов может быть перерастворяемым, т.е. субстрат может быть порошком или сухим веществом, конкретное количество которого можно добавлять в коллектор смешивания. Жидкий субстрат можно также добавлять в тот же самый коллектор смешивания, а порошковый субстрат можно перерастворять в жидкости до желаемой концентрации. Содержимое этого коллектора можно затем выдавать, например, другой коллектор или разливать с дозированием.
В некоторых вариантах способы, описанные здесь, можно использовать в связи со смешиванием диализата по потребности для использования при перитонеальном диализе или гемодиализе в соответствии с рецептурой или предписанием. Как известно в уровне техники, состав диализата может включать, но не в ограничительном смысле, один или более из следующих элементов: натрий, кальций, калий, хлорид, декстрозу, лактат, уксусную кислоту, ацетат, магний, глюкозу и соляную кислоту.
Диализат можно использовать для извлечения отработанных молекул (например, мочи, креатинина, таких ионов, как ионы калия, фосфата и т.д.) и воды из крови в диализат посредством осмоса, а растворы диализатов хорошо известны обычным специалистам в данной области техники.
Например, диализат в типичном случае содержит различные ионы, такие как ионы натрия и кальция, концентрация которых аналогична их естественной концентрации в здоровой крови. В некоторых случаях диализат может содержать бикарбонат натрия, который обычно присутствует в несколько более высокой концентрации, чем обнаруживаемая в нормальной крови. Как правило, диализат приготавливают путем смешивания воды из некоторого источника воды (например, воды обратного осмоса или ОО-воды) с одними или более ингредиентами, например, «кислым» (который может содержать различные вещества, такие, как уксусная кислота, дестроза, NaCl, CaCl, KCl, MgCl и т.д.), бикарбонатом натрия (NaHCCB) и/или хлоридом натрия (NaCl). Приготовление диализата, включая использование надлежащих концентраций солей, осмолярность, рН и т.п., также хорошо известно обычным специалистам в данной области техники. Как подробно рассматривается ниже, диализат не нужно приготавливать в реальном масштабе времени по потребности. Например, диализат можно производить одновременно с диализом или перед ним, а также хранить в контейнере для хранения диализата или аналогичной емкости.
В некоторых вариантах один или более субстратов, например бикарбонат, можно хранить в форме порошка. Хотя лишь в целях иллюстрации и приведения примера порошковый субстрат можно называть в этом примере «бикарбонатом», в других вариантах любой субстрат или ингредиент в дополнение к бикарбонату или вместо него можно хранить в автомате в форме порошка или другого сухого вещества, а также можно использовать описанный здесь процесс для перерастворения субстрата. Бикарбонат можно хранить в контейнере «одноразового использования», который, например, можно опорожнять в коллектор. В некоторых вариантах некоторый объем карбоната можно хранить в контейнере, а конкретный объем бикарбоната из этого контейнера можно дозировать в коллектор. В некоторых вариантах весь объем бикарбоната можно полностью опорожнять в коллектор, т.е. смешивать большой объем диализата.
Раствор, хранящийся в первом коллекторе, можно смешивать во втором коллекторе с одним или более дополнительными субстратами или ингредиентами. Кроме того, в некоторых вариантах, один или более датчиков (например, один или более датчиков проводимости) можно разместить таким образом, что раствор, смешиваемый в первом коллекторе, можно протестировать, чтобы гарантировать, что достигнута предписываемая концентрация. В некоторых вариантах данные из упомянутого одного или более датчиков можно использовать в управляющем контуре с обратной связью для коррекции погрешностей в растворе. Например, если данные датчика указывают, что раствор бикарбоната имеет концентрацию, которая больше или меньше, чем желаемая концентрация, то в коллектор можно ввести дополнительный бикарбонат или ОО-воду.
В некоторых рецептурах, в некоторых вариантах один или более ингредиентов можно прерастворять в одном коллекторе до смешивания в другом коллекторе с одним или более ингредиентами, независимо от того, являются ли эти ингредиенты также перерастворенными порошками либо сухими веществами или жидкостями.
Таким образом, системы и способы, описанные здесь, могут обеспечить средство для точного, осуществляемого по потребности производства или смешивания диализата или других растворов, включая другие растворы, используемые для оказания медицинской помощи. В некоторых вариантах эта система может быть встроена в диализатор, такой, как те, которые описаны в заявке № 12/072908 на патент США, поданной 27 февраля 2008 г., имеющей дату приоритета 27 февраля 2007 г. и во всей ее полноте включенной сюда путем ссылки. В других вариантах эта система может быть встроена в любую машину, где может быть желательно смешивание продукта по потребности.
Для приготовления диализата в наибольшем объеме следует учитывать воду, что приводит к высоким затратам, большому занимаемому пространству и времени транспортировки диализата. Вышеописанная система 10 обработки может обеспечивать приготовление диализата в диализаторе или в автономном автомате выдачи (например, находящемся на своем месте в доме пациента), тем самым исключая нужду в транспортировке и хранении больших количеств пакетов диализата. Эта вышеописанная система 10 обработки может обеспечивать пользователю или провайдеру возможность вводить желаемое предписание, и при этом вышеописанная система может - с помощью описанных здесь систем и способов - создавать желаемое предписание по потребности и на месте (например, включая - но не в ограничительном смысле - медицинский центр, аптеку или жилище пациента). Соответственно, системы и способы, описанные здесь, могут уменьшить транспортные затраты, поскольку упомянутые субстраты или ингредиенты являются единственными ингредиентами, требующими транспортировки и поставки.
Как говорилось выше, другие примеры таких продуктов, производимых системой 10 обработки, могут включать, но не в ограничительном смысле, продукты на основе молока (например, молочные коктейли, продукты, всплывающие на поверхность при обработке водой, яичные белки (фраппе)); продукты на основе кофе (например, кофе, капуччино, экспрессо); продуктов на основе соды (например, солоды, фруктовый сок с добавкой водного раствора соды); продукты на основе чая (например, чай со льдом, сладкий чай, горячий чай); продукты на основе воды (например, ключевая вода, ароматизированная ключевая вода, ключевая вода с добавкой витаминов, сильно электролизованные напитки, сильно газированные напитки); продукты на основе размешиваемых сухих веществ (например, походная смесь, продукты на основе мюсли, смеси орехов, крупяные продукты, продукты в виде смесей зерновых культур); лекарственные продукты (например, негорючие медикаменты, впрыскиваемые медикаменты, всасываемые медикаменты); продукты на основе спирта (например, коктейли, напитки, состоящие из белых вин и солодовой воды, алкогольные напитки на основе соды, пиво, употребляемое с «дозами» вкусовых веществ); промышленные продукты (например, растворители, краски, смазочные вещества, морилки); и лечебно-профилактические косметические продукты (например, шампуни, косметика, мыла, кондиционеры для волос, средства для ухода за кожей, мази для лица).
Хотя выше описаны различные варианты выполнения, тем не менее в них могут быть внесены различные модификации. Соответственно, и эти модификации находятся в объеме прилагаемой формулы изобретения.
1. Система выдачи продукта, содержащая:
устройство управления потоком, выполненное для регулирования первого ингредиента, причем устройство управления потоком включает расходомер, обеспечивающий сигнал обратной связи на основе объема первого ингредиента, протекающего внутри устройства управления потоком;
насосный модуль, выполненный для подсоединения к источнику второго ингредиента;
контроллер, выполненный для подачи первого управляющего сигнала в устройство управления потоком для управления подачей первого количества первого ингредиента, основанного, по меньшей мере, частично на заданной рецептуре, а также для подачи второго управляющего сигнала в насосный модуль для управления подачей первого количества второго ингредиента, основанного, по меньшей мере, частично на заданной рецептуре.
2. Система по п.1, в которой устройство управления потоком дополнительно включает изменяемое сопротивление магистрали, выполненное для регулирования первого ингредиента на основе, по меньшей мере, частично сигнала обратной связи расходомера и первого управляющего сигнала, выдаваемого контроллером.
3. Система по п.2, в которой расходомер представляет собой расходомер вытеснительного типа.
4. Система по п.3, в которой расходомер вытеснительного типа представляет собой шестеренчатый расходомер вытеснительного типа.
5. Система по п.2, в которой изменяемое сопротивление магистрали содержит:
первый жесткий элемент, имеющий первую поверхность, и второй жесткий элемент, имеющий вторую поверхность, канал для текучей среды с изменяемым поперечным сечением, ограниченный, по меньшей мере, частично первой поверхностью и
второй поверхностью, при этом первая поверхность выполнена с возможностью перемещения относительно второй поверхности для увеличения и уменьшения изменяемого поперечного сечения канала для текучей среды.
6. Система по п.5, дополнительно содержащая шаговый электродвигатель, подсоединенный к первому жесткому элементу или ко второму жесткому элементу для перемещения первой поверхности относительно второй поверхности.
7. Система по п.1, в которой насосный модуль выполнен с возможностью отключаемого подключения к источнику второго ингредиента.
8. Система по п.7, в которой насосный модуль содержит крепежный узел, выполненный с возможностью отключаемого подключения к множеству источников второго ингредиента.
9. Система по п.1, в которой насосный модуль содержит соленоидный поршневой насосный узел, выполненный для подачи определяемого калибровкой объема второго ингредиента.
10. Система по п.1, дополнительно содержащая датчик расхода, соединенный с насосным модулем, при этом датчик расхода содержит камеру, выполненную для приема текучей среды, узел диафрагмы, выполненный с возможностью смещения всякий раз, когда смещается текучая среда внутри камеры для текучей среды, и
узел преобразователя для слежения за смещением узла диафрагмы и генерирования сигнала расхода на основе, по меньшей мере, частично количества текучей среды, сместившегося внутри камеры для текучей среды.
11. Система по п.10, в которой узел преобразователя содержит первую конденсаторную пластину, подсоединенную к диафрагме и перемещаемую вместе с ней, и вторую конденсаторную пластину, жестко закрепленную относительно камеры для текучей среды, при этом сигнал расхода основан, по меньшей мере, частично на изменении емкости между первой конденсаторной пластиной и второй конденсаторной пластиной.
12. Система по п.1, в которой устройство управления потоком и насосный модуль подсоединены к соплу для смешения первого ингредиента и второго ингредиента.
13. Система по п.1, дополнительно содержащая систему подачи текучей среды, содержащую:
канал для текучей среды, имеющий впускное отверстие, расположенное на первой вертикальной высоте, и выпускное отверстие, расположенное на второй вертикальной высоте, которая больше, чем первая вертикальная высота,
насос для текучей среды, расположенный между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды, при этом насос для текучей среды также расположен на третьей вертикальной высоте выше первой вертикальной высоты и ниже второй вертикальной высоты, и
датчик расхода, расположенный между впускным отверстием для текучей среды и насосом для текучей среды, при этом датчик расхода обеспечивает обнаружение расхода текучей среды через канал для текучей среды,
причем воздух, поступающий во впускное отверстие для текучей среды, может проходить по каналу для текучей среды и выходить через выпускное отверстие для текучей среды.
14. Система по п.13, в которой впускное отверстие канала для текучей среды подсоединено к источнику ингредиента.
15. Система по п.13, в которой датчик расхода содержит камеру, выполненную для приема текучей среды, узел диафрагмы, выполненный с возможностью смещения всякий раз, когда текучая среда смещается внутри указанной камеры, и узел преобразователя, выполненный для слежения за смещением узла диафрагмы и генерирование сигнала расхода на основе, по меньшей мере, частично количества текучей среды, смещающейся внутри указанной камеры.
16. Система по п.15, в которой узел преобразователя содержит первую конденсаторную пластину, подсоединенную к диафрагме и перемещаемую вместе с ней, и вторую конденсаторную пластину, жестко закрепленную относительно камеры для текучей среды, при этом сигнал расхода основан, по меньшей мере, частично на изменении емкости между первой конденсаторной пластиной и второй конденсаторной пластиной.
17. Система по п.13, в которой насос для текучей среды содержит соленоидный поршневой насосный узел, обеспечивающий выдачу определяемого калибровкой объема второго ингредиента.
18. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство управления потоком, содержащее:
систему контроллера с обратной связью, реагирующую на сигнал обратной связи по текучей среде и обеспечивающую сравнение желаемого объема расхода с сигналом обратной связи по текучей среде для генерирования сигнала управления потоком, при этом система контроллера с обратной связью включает контроллер подачи с опережением для установления, по меньшей мере, частично начального значения для сигнала управления потоком, и
изменяемое сопротивление магистрали, находящейся внутри магистрали системы выдачи и реагирующей на сигнал управления потоком, при этом изменяемое сопротивление магистрали обеспечивает регулирование объема содержимого, протекающего внутри магистрали системы выдачи, на основе, по меньшей мере, частично сигнала управления потоком.
19. Система по п.18, в которой расходомер представляет собой расходомер нагнетательного типа.
20. Система по п.19, в которой расходомер нагнетательного типа представляет собой шестеренчатый расходомер нагнетательного типа.
21. Система по п.18, в которой изменяемое сопротивление
магистрали содержит:
первый жесткий элемент, имеющий первую поверхность, второй жесткий элемент, имеющий вторую поверхность, канал для текучей среды с изменяемым поперечным сечением
ограниченный, по меньшей мере, частично первой поверхностью и
второй поверхностью,
при этом первая поверхность выполнена с возможностью перемещения относительно второй поверхностью для увеличения и уменьшения канала для текучей среды с изменяемым поперечным сечением.
22. Система по п.21, дополнительно содержащая шаговый электродвигатель, подсоединенный к первому жесткому элементу или ко второму жесткому элементу для перемещения первой поверхности относительно второй поверхности.
23. Система по п.18, дополнительно содержащая двухпозиционный клапан, расположенный внутри магистрали системы выдачи для селективного прекращения потока содержимого внутри магистрали системы выдачи.
24. Система по п.18, в которой изменяемое сопротивление магистрали содержит:
первый жесткий элемент, ограничивающий первый участок пути текучей среды, включающий расточенное отверстие, и
второй жесткий элемент, ограничивающий второй участок пути текучей среды,
при этом первый участок пути текучей среды выполнен с возможностью перемещения относительно второго участка пути текучей среды для увеличения и уменьшения пути текучей среды, ограниченного первым участком пути текучей среды и вторым участком пути текучей среды.
25. Система по п.1, дополнительно содержащая систему перекачивания текучей среды, содержащую:
канал для текучей среды, имеющий впускное отверстие для текучей среды и выпускное отверстие для текучей среды, насос для текучей среды, обеспечивающий перекачивание текучей среды по каналу для текучей среды между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды, и
датчик для обнаружения воздуха, расположенный между впускным отверстием для текучей среды и выпускным отверстием для текучей среды, и способный обнаруживать присутствие воздуха внутри канала для текучей среды.
26. Система по п.25, в которой насос для текучей среды содержит соленоидный поршневой насосный узел, выполненный для подачи определяемого калибровкой объема текучей среды.
27. Система по п.25, в которой датчик для обнаружения воздуха обеспечивает подачу сигнала в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха.
28. Система по п.27, в которой насос для текучей среды выполнен с возможностью прекращения перекачивания текучей среды по каналу для текучей среды в ответ на сигнал, выдаваемый в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха.
29. Система по п.27, дополнительно содержащая клапан внутри канала для текучей среды, причем этот клапан выполнен с возможностью перемещения в закрытое положение в ответ на сигнал, выдаваемый в ответ на обнаружение присутствия воздуха внутри канала для текучей среды датчиком для обнаружения воздуха, при этом, по меньшей мере, частично прекращая поток текучей среды через канал для текучей среды.
