DE102006038913B4

DE102006038913B4 - Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren und damit arbeitende Temperatur-Zeitmonitore

Info

Publication number: DE102006038913B4
Application number: DE102006038913.1A
Authority: DE
Inventors: Werner Thommen; Georg Weber
Original assignee: Q-TAG AG
Current assignee: Berlinger and Co AG
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2026-08-19
Also published as: US7775707B2; DE102006038913A1; US20080041705A1

Abstract

Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren (10), zur Überwachung von Produkten, wobei der Monitor (10) mindestens einen elektrischen Schaltkreis (16, 17) enthält, der mechanisch aktiviert wird, wobei der Monitor (10) mittels unumkehrbarer mechanischer Entfernung einer elektrisch leitenden Fläche (15) des mindestens einen elektrischen Schaltkreises (16, 17) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) als eine Elektrodenfläche eines variablen Kondensators (C1) verwendet wird, wobei durch Entfernen der elektrisch leitenden Fläche (15) sich die Kapazität des variablen Kondensators (C1) ändert, und diese Kapazitätsänderung des variablen Kondensators (C1) durch Vergleich mit einem konstanten Kondensator (C2) detektiert und der Monitor dadurch (10) aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren und damit arbeitende Temperatur-Zeitmonitore nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 6.
Verderbliche Produkte, wie Medikamente, Impfseren, Blutkonserven, aber auch Lebensmittel, werden schon seit langem mit verschiedenartigen chemischen oder elektronischen Monitoren überwacht. Dabei werden vor allem Temperatur-/Zeitdaten festgehalten und analysiert und das Überschreiten von gewissen Grenzwerten angezeigt.
Bei einem Monitor, der eine registrierende oder integrierende Funktion enthält ist es wichtig, dass der genaue Startzeitpunkt wählbar ist. Bis heute werden schon verschiedene Methoden zum Starten, respektive Aktivieren des Monitors, respektive, dessen Funktion angewendet:

– mit Drucktaste oder Schalter (Q-tag, Tag Alert, Coolwatch etc.)
– mit Steckkontakten (Spyco)
– mit Infrarotsignal
– mit RF-Signal (Schreiner Etiketten)
– mit der Entfernung eines isolierenden Streifens (Freezeye)

Alle diese Methoden sind relativ aufwändig und/oder mit Zuverlässigkeitsproblemen behaftet.
Die US 5 359 168 A offenbart den nächstliegenden Stand der Technik und ein Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren, wobei der Monitor mindestens einen elektrischen Schaltkreis enthält, der mechanisch aktiviert wird.
Der Monitor wird mittels unumkehrbarer mechanischer Entfernung einer elektrisch leitenden Fläche des mindestens einen elektrischen Schaltkreises aktiviert. Ein ähnliches Verfahren ist aus DE 43 15 668 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren und damit arbeitende Temperatur-Zeitmonitore der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Aktivierung besonders kostengünstig ist, dass sie zuverlässig arbeitet und dass auch eine automatische Aktivierung von einer Vielzahl von auf einem Band befindlichen Temperatur-Zeitmonitoren möglich ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren und nach dem Verfahren arbeitende Temperatur-Zeitmonitore, die besonders kostengünstig und zuverlässig sind und sich besonders für eine automatische Verarbeitung bei hoher Kadenz (hohem Durchsatz, d. h. hohe Stückzahl pro Zeiteinheit) eignen.
Verfahrensgemäß wird eine leitende Fläche vom Gehäuse abgezogen. Diese ist von der übrigen Schaltung isoliert. Die Fläche wirkt als Kondensator. Die Veränderung der Kapazität wird detektiert und der Monitor dadurch aktiviert.
Diese Methode hat den Vorteil, dass sie eine permanente und eindeutige Information an den Monitor liefert. Eine Verifikation der Aktivierung ist deshalb nicht mehr nötig.
Erfindungsgemäß wird eine leitende Fläche vom Gehäuse abgezogen, die von der übrigen Schaltung isoliert und als Teil eines Kondensators ausgebildet ist.
Um diese Fläche als Kondensatorfläche auszubilden gibt es verschiedene Möglichkeiten, die alle vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine metallisierte Kunststofffolie oder ein anderes metallisches Folienblatt auf der Außenseite des Monitors aufgeklebt ist und einfach abgerissen wird.
Hierdurch ändert sich der Kondensatorbelag von zwei im Innenraum des Gehäuses angeordneten Kondensatoren, was als Kapazitätsänderung von den im Innenraum angeordneten beiden Kondensatorbelägen festgestellt wird.
Diese Schaltungsanordnung ist irreversibel. Das bedeutet, dass wenn die äußere Kondensatorfläche abgerissen oder in anderer Weise entfernt wird, die Schaltung einmal diesen veränderten Schaltzustand übernimmt und beibehält. Ein reversibler Zustand ist nicht vorgesehen.
Statt der Aufbringung einer metallisierten Kunststofffolie oder eines anderen metallischen Leitkörpers ist es auch möglich, metallisierte Kunststoffpartikel oder metallisierte Klebstoffe zu verwenden, so dass die äußere, als Kondensatorfläche wirkende Belagfläche beispielsweise abgerubbelt oder in anderer Weise abgelöst werden kann.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, dass eine äußere, an der Außenseite eines Gehäuses angeordnete, elektrisch leitfähige Fläche (Kondensatorfläche) entfernbar ist.
Es ist in einem bevorzugten Automatisierungsverfahren vorgesehen, dass mehrere an einem Band hängende Temperatur-Monitore seriell nacheinanderfolgend aktiviert werden. Zu diesem Zweck wird ein Band von den Monitorgehäusen gelöst, so dass dieses Band praktisch die außenliegenden entfernbaren leitenden Flächen darstellt, und damit jeweils wahlweise der betroffene Monitor aktiviert wird.
Es ist im übrigen gleichgültig, wie die genannten Temperatur-Zeitmonitore hergestellt sind. Sie können aus einzelnen diskreten Bauteilen bestehen und auf einer üblichen Schaltplatine aufgebaut sein. Es kann sich um Dünnschichtfilmbauteile handeln, die im Druckverfahren auf entsprechenden Polyesterbändern aufgedruckt sind, so dass sehr kleinbauende und dünne Temperaturzeitmonitor-Gehäuse erreicht werden. Sie haben dann die Art und den Charakter von Kreditkarten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigt:
1: Schnitt durch das Monitorgehäuse an der Stelle, wo außen die entfernbare leitende Fläche angebracht ist, zur Aktivierung des Monitors durch Entfernen einer leitenden Fläche vom Monitorgehäuse;
2: Schaltungsbeispiel für 1.
3: Anordnung und Verfahren zur Aktivierung von mehreren seriell auf einem Trägerband befindlichen Monitoren;
3a: Querschnitt durch das Trägerband und einen Monitor nach 3;
3b: Situation kurz nach dem Abtrennen des Monitors vom Trägerband nach 3 und 3a.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Aktivierung des Monitors 10 durch Entfernen einer leitenden Fläche 15 vom Monitorgehäuse 10a. Nach 1 besteht die Kapazität C1 aus einer Serienschaltung der zwei Kapazitäten 11 und 12. Beide Kapazitäten 11 und 12 bestehen je aus einer Elektrodenfläche 13, 14 innerhalb und aus einer Elektrodenfläche 15 außerhalb des Monitorgehäuses 10a. Das Monitorgehäuse 10a bildet das Dielektrikum der Kapazitäten 11 und 12 und die Elektrodenfläche 15 außerhalb des Monitorgehäuses 10a ist zugleich die elektrische Verbindung der beiden Kapazitäten 11 und 12.
Für ein eindeutiges Erkennen der zwei Zustände (Deaktiviert/Aktiviert) müssen nur folgende zwei Bedingungen erfüllt sein:

a) Leitende Fläche 15 am Gehäuse 10a vorhanden – Serienschaltung der beiden Kapazitäten 11 und 12 größer als die hierzu parallele Kapazität C2.
b) Leitende Fläche 15 vom Gehäuse 10a entfernt – Streukapazitäten zwischen den beiden Kapazitäten 11 und 12 kleiner als die hierzu parallele Kapazität C2.

Da der Kapazitätskomparator einen sehr hochohmigen Eingang besitzt, reagiert er empfindlich auf externe Störspannungen. In den meisten Fällen ist deshalb eine Störspannungsunterdrückung notwendig. Als Beispiel erhält die Schaltung der 2 eine Anordnung (Zähler), die erst schaltet, wenn nacheinander, ohne Unterbruch, mehrere (z. B. 64 an der Zahl) Abfrageimpulse als „HIGH” erkannt werden.
2 zeigt nun ein Schaltungsbeispiel für die Erfindungsidee der 1, wobei ein Kapazitätskomparator dargestellt ist, der die Kapazitätsänderung der Kapazitäten 11 und 12 erkennt, die durch das Entfernen der außen am Monitorgehäuse 10a angebrachten leitenden Fläche 15 verursacht wird. Das Steuerelement für die Aktivierung des Monitors 10 ist ein RS-Latch (FF1), der am Anfang durch ein POR-Signal 7 in den „AUS”-Zustand gesetzt wird. Der Kapazitätskomparator besteht aus den RC-Gliedern 16 und 17 und dem D-Flipflop FF2. Das RC-Glied 16 ist über den Schmitt-Trigger ST2 mit der Clock des D-Flipflops FF2 verbunden. Die RC-Glieder 16, 17 werden regelmäßig durch einen kurzen Abfrageimpuls aktiviert. Schaltet der Schmitt-Trigger ST1 vor dem Schmitt-Trigger ST2, wird ein „HIGH” eingelesen. Das heißt, der Ausgang des D-Flipflops FF2 ist „LOW”, wenn das Signal des RC-Gliedes 16 größer ist als das des RC-Gliedes 17 und „HIGH”, wenn das Signal des RC-Gliedes 16 kleiner ist als das des RC-Gliedes 17.
3 zeigt das Aktivieren des Monitors 10 durch Ablösen von einem Transportband 9, das mit einer el. leitenden Fläche 15 versehen ist, wobei 3a einen Querschnitt durch das Montageband und den Monitor 10 zeigt und 3b die Situation nach dem Ablösen des aktivierten Monitors 10' vom Transportband 19, auf dem die el. leitenden Fläche 15 zurückbleibt.
Mehrere an einem Band hängende Temperatur-Monitore 10 können seriell nacheinanderfolgend aktiviert werden. Zu diesem Zweck wird das Band 19 von den Monitorgehäusen 10a gelöst, so dass dieses Band 19 praktisch die außenliegenden entfernbaren leitenden Flächen 15 darstellt oder enthält und damit jeweils wahlweise der betroffene Monitor 10' aktiviert wird.
Bezugszeichenliste

10: Monitor; 10a Monitorgehäuse, 10' aktivierter Monitor
11: Kapazität
12: Kapazität
13: Elektrode
14: Elektrode
15: leitende Fläche
16: RC-Glied
17: RC-Glied
18
19: Transportband

Claims

Verfahren zur Aktivierung von Temperatur-Zeitmonitoren (10), zur Überwachung von Produkten, wobei der Monitor (10) mindestens einen elektrischen Schaltkreis (16, 17) enthält, der mechanisch aktiviert wird, wobei der Monitor (10) mittels unumkehrbarer mechanischer Entfernung einer elektrisch leitenden Fläche (15) des mindestens einen elektrischen Schaltkreises (16, 17) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) als eine Elektrodenfläche eines variablen Kondensators (C1) verwendet wird, wobei durch Entfernen der elektrisch leitenden Fläche (15) sich die Kapazität des variablen Kondensators (C1) ändert, und diese Kapazitätsänderung des variablen Kondensators (C1) durch Vergleich mit einem konstanten Kondensator (C2) detektiert und der Monitor dadurch (10) aktiviert wird.
Verfahren zur Aktivierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) eine metallisierte Kunststofffolie oder ein anderes metallisches Folienblatt ist und sich auf der Außenseite des Monitors (10) befindet und dort aufgeklebt ist und zur Aktivierung des Monitors (10) einfach entfernt oder abgezogen wird.
Verfahren zur Aktivierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) aus metallisierten Kunststoffpartikeln oder metallisiertem Klebstoff gebildet wird, die sich auf der Außenseite des Monitors (10) befinden und zur Aktivierung des Monitors (10) einfach entfernt werden.
Verfahren zur Aktivierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von elektrisch leitenden Flächen (15) auf einem Band (19) aufgebracht, insbesondere aufgeklebt sind, auf denen eine Vielzahl von zugehörigen Monitoren (10) seriell und/oder parallel hintereinander liegend aufgebracht sind, und zur Aktivierung der Monitore (10) das Band (19) von den Monitoren (10) entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsänderung durch einen Kapazitätskomparator erkannt wird, der ein erstes RC-Glied (16) mit dem Kondensator (C1) und ein zweites RC-Glied (17) mit dem Kondensator (C2) umfasst, die durch periodische Abfrageimpulse angesteuert werden, wobei der Monitor (10) erst dann aktiviert wird, wenn eine Kapazitätsänderung ohne Unterbrechung über mehrere Abfrageimpulse erkannt wird.
Temperatur-Zeitmonitore (1), arbeitend gemäß dem Verfahren zur Aktivierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) Teil mindestens eines Kondensators (C1) ist, der mindestens zwei Teilkapazitäten (11, 12) mit Elektrodenflächen (13, 14, 15) beinhaltet.
Temperatur-Zeitmonitore (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Fläche (15) eine gemeinsame Elektrodenfläche der Teilkapazitäten (11, 12) des Kondensators (C1) darstellt.
Temperatur-Zeitmonitore (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schaltkreis (16, 17) zwei RC-Glieder beinhaltet von denen einer (16) den veränderbaren Kondensator (C1) und der andere (17) einen konstanten Kondensator (C2) beinhaltet.