DE19919638A1 - Vorrichtung zum Anzeigen von Preisen und Artikelbezeichnungen an Warenträgern - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung für die Anzeige von Preisen, Artikelbezeichnungen und ähnlichen Informationen an Warenträgern in Kauf- und Lagerhäusern ist gekennzeichnet durch eine grafische Anzeigevorrichtung, die über energetisch bistabile Bildzellen verfügt und deshalb nur bei Änderung des Bildinhaltes eine Energiezuführung erfordert. Die am Warenträger angebrachte Anzeigevorrichtung verfügt über ein Bildfeld, das aus parallel verlaufenden Sichtkanälen besteht. Mindestens zwei kontrastbildende Fluids werden entsprechend dem zu erzeugenden Bildinhalt durch abwechselnd arbeitende Mikropumpen in die Sichtkanäle gefördert, wobei die geforderte Bildqualität durch einen Phasenregelkreis, in dem die Mikropumpen und Meßsensoren einbezogen sind, gesichert wird. Die parallelen Sichtkanäle sind unabhängig voneinander angeordnet und mit einem gemeinsamen Separator für beide Fluids verbunden. Ein gemeinsamer Flußmesser ist für alle Sichtkanäle angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von Preisen und Artikelbe­ zeichnungen und ähnlichen Informationen an Warenträgem in Kauf- und Lagerhäusern mit Hilfe von an den Warenträgern angebrachten Anzeigevorrichtungen in elektron­ ischen Etiketten, die mit einer externen Steuerzentrale funktional in der Art verbunden sind, daß die Steuerzentrale ein einzelnes elektronisches Etikett adressieren und Informationen zu diesem elektronischen Etikett übertragen kann.

Gedruckte Etiketten zur Warenauszeichnung mit Preisen und ähnlichen Informationen unterliegen in regelmäßigen Zeitabständen einer Änderung. Der manuelle Aufwand ist beträchtlich, und so wurden elektronische Preisanzeigevorrichtungen vorgeschlagen und bekannt, die Anzeigevorrichtungen verwenden die den Preis und ähnliche Informationen anzeigen und die von einer Steuerzentrale geändert werden können.

Notwendig dabei ist eine Informationsübertragung von einer Steuerzentrale an das jeweilige elektronische Etikett, sowie eine Stromversorgung für die Anzeigevorrichtung und eine Steuereinheit im elektronischen Etikett. Nachdem zunächst Vorrichtungen bekannt geworden sind bei denen die Information von einer Steuerzentrale und die Stromversorgung über Kabelverbindungen und leitfähige Laufschienen an das elektronische Etikett geleitet werden ((GB 1544005, GB 2083673 ), wird in der Patent­ schrift US 5313569 als elektronisches Etikett eine selbständige Punktionseinheit vorgeschlagen, die eine Anzeigevorrichtung, eine Steuereinheit und Stromversorgung enthält und direkt oder indirekt mit der Steuerzentrale verbunden ist.

Die Informationen zu Artikelnummer und Artikelpreis sind dabei (siehe auch EP 0228377 ) in veränderbaren Registern im elektronischen Etikett gespeichert, deren Inhalt durch einen, die Steuereinheit im elektronischen Etikett bildenden Mikropro­ zessor mit den von der Steuerzentrale empfangenen Informationen verglichen, gegeben­ enfalls verändert und zur Anzeige gebracht wird. Die Adresse des Etikettes ist dabei durch die in einem Register eingespeicherte Artikelnummer bestimmt und kann damit ebenfalls verändert werden.

Alle diese Vorrichtungen verlangen im Betriebszustand eine ständige Zuführung von Energie für die Sicherstellung der Anzeige, ob nun in Form einer eingebauten Batterie, einer Solarzelle oder einer drahtgebundenen Stromzuführung. Damit entstehen für diese Vorrichtungen erhebliche Nachteile.

Es ist zum Beispiel für den Betreiber einer solchen Preisauszeichnungsvorrichtung nicht akzeptabel, Batterien während der Lebensdauer des elektronischen Etikettes auszutauschen. Die verfügbare Fläche der elektronischen Etiketten begrenzt die Größe der Solarzellen. Drahtgebundene Stromzuführungen begrenzen die Flexibilität erheblich. Die Ausführung des elektronischen Etikettes als selbständige Funktions­ einheit mit eigener Stromversorgung beschränkt deshalb die praktische Ausführung der Anzeigevorrichtung auf einen LCD-Typ, wobei zwar Zahlenwerte über Artikelpreise und Mengen angezeigt werden, bei den bekannten Ausführungen aber auf textliche Darstellungen wegen des erforderlichen Energiebedarfes der Anzeigevorrichtung verzichtet werden muß. Die Folge davon ist ein entsprechend hoher Installations­ aufwand der Preisauszeichnungsvorrichtung, der eine hohe Sorgfalt des Betreiber­ personals voraussetzt. Schließlich müssen das elektronische Etikett mit einer logischen Adresse, die aus der Artikelnummer abgeleitet ist, in der Nähe des betreffenden Artikels angeordnet werden. Diese Anordnung muß auch für den potentiellen Käufer des Artikels so eindeutig sein daß keine Verwechslung möglich ist.

Diese eindeutige Beziehung des Etikettes zur betreffenden Ware ist ohne weitere Hilfsmittel nur bei klar gegliederten Warenträgen, wie zum Beispiel Regale möglich. Um auch für den Kunden eine eindeutige Beziehung zwischen Artikel und elektronischem Etikett bei der ganzen Vielfalt von Warenträgern herzustellen, werden häufig zusätzliche Papieraufkleber auf dem elektronischen Etikett aufgebracht, die den Namen der dazugehörenden Artikel tragen. Diese Maßnahme erhöht den Installations­ aufwand weiter.

In der WO 99/04532 wird ein elektronisches Etikett beschrieben, das über eine grafische Anzeigevorrichtung verfügt, deren Besonderheit in energetisch bistabilen kontrasterzeugenden Bildzellen besteht. Im elektronischen Etikett ist ein empfangender Kommunikationsmodul vorhanden, der ein ROM mit fest eingestellter unikater Etiketten-Identifikationsnummer mit den Adreßsignalen der externen Steuerzentrale enthält. Bei Übereinstimmung wird der Bildinhalt über ein Tor an die grafische Anzeigevorrichtung weitergeleitet. Ein mobiles Datenerfassungsgerät mit Lesekopf für Barcodes erfaßt zum Einrichten der Vorrichtung eine am Warenträger angeordnete Identifikationsnummer und die am Artikel angeordnete Artikelnummer, die zweck­ mäßig in Form von Strichcodes ausgeführt sind und übermittelt diese Informationen an die externe Steuerzentrale.

Die grafische Anzeigeeinrichtung ist dabei als Fluidiksystem ausgeführt, indem über­ einstimmend mit dem Bildinhalt mindestens zwei, sich im Kontrast unterscheidende Fluids in einen mäanderförmigen Kanal gefordert werden, wobei dieser Mäander aus senkrechten oder horizontalen, parallel verlaufenden Sichtkanälen und die Sichtkanäle verbindenden Überlaufkanäle besteht. Wird eine Veränderung des Bildinhaltes gewünscht, so wird der alte Bildinhalt in der Art eines Schieberegisters durch den neuen Bildinhalt verdrängt und herausgeschoben. Zur Schließung des Kreislaufes ist es notwendig, die beiden Fluids von einander zu trennen und gesonderten Vorratsbehältern zuzuführen. Dazu wird ein sogenannter Separator benutzt, in dem die Trennung durch Ausnutzung unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften, z. B. die Oberflächen­ spannung oder durch unterschiedliche Wichte, erfolgt. An dessen Ausgängen stehen die entmischten Fluids den jeweiligen Mikropumpen wieder zur Verfügung. Damit ist das Fluidiksystem geschlossen.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein magnetisch leitfähiges Fluid benutzt und die Entmischung durch Einwirkung eines Magnetfeldes vorgenommen.

Die erforderliche Präzision der Dosierung der beiden Fluids durch die Mikropumpen wird dadurch erreicht, daß ein Meßkanal vorgesehen ist, der die Durchflußmenge des Fluids durch optisch wirkende Sensoren ermittelt und mit dem Ergebnis die Förderleistung der Mikropumpen steuert. Die gesamte Steuerung der Pumpleistung ist als Phasenregelkreis ausgeführt, wobei in den von der Steuerzentrale übermittelten Bildinhalt mit konstanten Zeitabständen Kontrastwechsel eingeführt sind, die zur Synchronisation der Pumpleistung mit der Übertragungsrate des Bildinhaltes vorge­ sehen sind. Das gesamte Fluidiksystem ist in einem Grundkörper aus 100-orientierten Siliziumwafer durch anisotropes Ätzen eingebracht. Damit ergeben sich v-förmige Kanäle mit präzisen, reproduzierbaren Querschnitten. Der Grundkörper mit seinen Kanälen wird durch eine anodisch aufgebondete Glas- oder Siliziumdeckschicht abgedeckt.

Die beiden Mikropumpen verfügen über rechteckförmige Pumpkammern. Die Abdeck­ schicht fungiert als Membran, die zusammen mit einer aufgeklebten Siliziumscheibe einen Bimorph bildet.

Unter Ausnutzung unterschiedlicher dynamischer Strömungswiderstände im Zu- und Ablauf zu der Pumpkammer entsteht bei sägezahnförmiger Ansteuerung der Piezo­ scheiben eine resultierende Volumenströmung des Fluids. Weitere Sensoren sind in den Abläufen von der Pumpkammer zum Mischer vorgesehen, um einen Rückfluß von Fluid in die jeweils für den Bildaufbau inaktive Pumpe durch Gegensteuerung zu verhindern. Das gesamte Fluidiksystem wird durch eine spezielle Füllöffnung gefüllt, die zweckmäßigerweise in den Mischer für die unterschiedlichen Fluidströme einmündet.

In einer Ausführungsform ist das Fluidiksystem in einem Grundkörper aus Kunststoff eingebracht. Die entsprechenden Mikrostrukturen der Pumpkammern und mäander­ förmigen Kanäle sind dabei in eine Kunststoffplatine eingearbeitet. Die Überlaufkanäle des Mäanders sowie die Zu- und Ableitungen zum Mischer und Meßkanal können somit abgerundet werden. Dadurch ergeben sich geringere Durchflußwiderstände für das Fluid. Aber auch für die Pumpkammern und anderen Kanäle bestehen weitere Möglichkeiten für die geometrische Gestaltung.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch vor allem darin, daß bei Änderungen der Umgebungstemperatur bzw. bei Temperaturschwankungen sich das in den Sichtkanälen befindliche Fluid ausdehnt und die Längenausdehnung eine Verschiebung des Fluids und damit der Grenzflächen bzw. der Farbübergänge bewirkt. Dem sich durch die Ausdehnung des Fluids einsteilenden unerwünschten Versatz der Grenz­ flächen der Fluide durch die Verschiebung der Farbübergänge muß regelungstechnisch gegengesteuert werden. Dieser Versatz verstärkt sich anderenfalls im benachbarten und in den weiteren Sichtkanälen durch die jeweils wechselnde Flußrichtung nebenein­ anderliegender Kanäle und führt letztendlich zu Konturabweichungen der eingestellten Bildinformation. Nur teilweise konnte die Anordnung einer Metallblende zur Kontrast­ verbesserung beitragen. Der Aufwand zur Kompensation des Temperaturfehlers ist nicht unerheblich und erfordert eine Synchronsteuerung auch während der Ruhephase der Anzeige.

Die Justierung der Informationszeilen erfolgte bei diesem Anzeigetyp in festgelegten Zeitabständen mit Hilfsfarbwechseln, die sich um unsichtbar zu bleiben bei der Darstellung einer Information in den nichtsichtbaren Kanalübergängen befinden müssen.

Weiterhin stellt die mäanderförmige Anordnung eines Fluidkanals mit einer Vielzahl von Kanalübergängen insgesamt einen sehr großen Widerstand dar, den die Mikro­ pumpen am Eingang des Mäanders mit ihrer Pumpleistung überwinden müssen. Die Pumpleistung ist also entsprechend groß zu wählen, um das Fluid bei der Ansteuerung der Pumpen in Bewegung zu setzen. Andererseits ist die Pumpleistung aufgrund der Mikrostruktur der Pumpen begrenzt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Anzeigen mehrzeiliger Informationen von Preisen und Artikelbezeichnungen an Warenträgern zu entwickeln, die zur Anzeige ebenfalls ein Fluidiksystem mit energetisch bistabilen kontrasterzeugenden Bildzellen verfügt, das sich in Mikrostruktur auf einem gemeinsamen Träger befindet und deren Anzeigebereich aus Kanälen für ein durchfließendes kontrasterzeugendes Fluid besteht, mit geringem Durchflußwiderstand eine geringere Pumpleistung für die Fluids erfordert und Änderungen der Umgebungs­ temperatur bzw. Temperaturschwankungen in einfacher Weise auch während der Ruhephase kompensiert.

Erfindungsgemäß wird die Vorrichtung gelöst durch eine Struktur von Mikrokanälen, die aus einzelnen parallelen Kanälen besteht und jeweils einen separaten Fluideingang und -ausgang aufweisen wobei jedem Kanal ein Pumpsystem, ein Mischer und für jeden Fluidtyp ein den Fluidstrom synchronisierender Meßkanal für die Flußmessung zugeordnet ist. Die Ausgänge aller Sichtkanälen führen über eine Sammelleitung an einen gemeinsamen Vorratsspeicher bzw. Separator.

Aufgrund eines somit günstigen Verhältnisses zwischen Kanallänge und Kanalquer­ schnitt ergibt sich ein geringer Durchflußwiderstand und erfordert von den eingesetzten bidirektionalen dynamischen Mikropumpen eine entsprechend niedrige Förderleistung. Der für jedes Fluid im Zulauf vorgesehene Meßkanal führt eine ständige Geschwindig­ keitsmessung durch und wirkt so ständig auf den Phasenregelkreis der Pumpensteuerung ein. Die einzelnen Bildzellen in den verschiedenen Kanälen können so ununterbrochen synchronisiert werden.

Fehler, die sich durch Längenversatz bei der Ausdehnung des Fluids bei Temperatur­ änderungen und Temperaturschwankungen einstellen können, treten in Größe und Richtung in allen Sichtkanälen gleichermaßen auf und bleiben so ohne nachteilige Auswirkung, da aufgrund der gleichen Fließrichtung in allen Kanälen sich für alle Bildzellen ein gleichgroßer Versatz einstellt. Der Fehler bleibt somit unerkannt.

Ein weiteres Merkmal der Lösung besteht in der Ausführung der Mikrostruktur in einem Kunststoffträger so daß die Kanäle in ihrer Geometrie, z. B. die Kanalzu- und -abläufe oder der Kanalquerschnitt, optimalen Strömungsverhältnissen angepaßt werden können.

Im Mischer für jeden Sichtkanal sind die beiden Eingänge sowie dessen Ausgang im Querschnitt einschnürend bzw. einengend gestaltet. Damit wird erreicht, daß an dieser Stelle ein Widerstand entsteht und das Fluid gestoppt wird. Aufgrund der Oberflächen­ spannung des Fluids stellt sich an dieser Einengung ein Meniskus ein, sobald die zugehörige Mikropumpe an diesem Zulauf inaktiv ist. Bei Ansteuerung der Mikro­ pumpe im zweiten Zulauf für das zweite Fluid ist somit ein freier Fluß möglich. Mit dieser Einengung der Zulaufkanäle werden in ihrer Länge eindeutige Bildzellen und sichere Farbwechsel gewährleistet.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung näher dargestellt ist, erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines bekannten Etikettes mit zwei Fluids;

Fig. 2 das Durchlaufprinzip und Kreislauf des Fluids gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung der Grenzflächen von Bildzellen in einem Mäander gemäß Fig. 2;

Fig. 4 Grundprinzip eines Fluidkanals der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4a Einzelheit A gemäß Fig. 4 - Mischer;

Fig. 4b Einzelheit B gemäß Fig. 4 - Querschnittsübergang am Ende eines jeden Sichtkanals;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Struktur des Kanalkörpers der Vorrichtung;

Fig. 6 eine Ersatzschaltbild für die Steuerung der einzelnen Pumpen für die Sichtkanäle;

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Etikett;

Fig. 8 eine vergrößerte Querschnittdarstellung der Anordnung einer Pumpe am Kanalkörper gem. Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein bekanntes elektronisches Etikett mit einem Fluidiksystem in einem Siliziumwafer dargestellt. Das Kanalsystem besteht aus einem Mäander, d. h. alle Sichtkanäle (5) sind mit Überlaufkanälen (7) zu einem durchgehendem Kanal verbunden. Der Mäander weist nur einen Einlauf (4) und nur einen Auslauf (9) auf. Eine Bildzelle (6) muß somit bei einer Änderung durch alle Sichtkanäle (5) und Überlaufkanäle (7) hindurchgeschoben werden. Vor dem Einlaß (4) in den Mäander ist ein Mischer (2) angeordnet in dem die beiden unterschiedlichen kontrasterzeugenden Fluide (1; 3) entsprechend des zu erzeugenden Bildinhaltes abwechselnd zusammen­ geführt werden. Über den Kanal (9) ist der Auslauf aus dem Mäander an den Eingang eines Separators (10) als genieinsamer Vorratsspeicher für beide Fluide (1; 3) geführt. Die Ausgänge aus dem Separator (10) wiederum führen auf die beiden Kanaleingänge (1; 3) am Mischer (2). Die Vorrichtung ist insofern energetisch stabil, weil es sich um eine geschlossene Kanalanordnung handelt in der beim Abschalten der Mikropumpen P1 und P2 (Fig. 2) ein Druckausgleich erfolgt und ein weiteres Bewegen der Fluids 1 und 3 nicht möglich ist. Der gesamte Mäander stellt einen Flußwiderstand dar, der von den Pumpen P1 und P2 zu überwinden ist, um die Fluids in dem Mäander zu ver­ schieben. Die Pumpleistung ist entsprechend groß zu wählen. Da am Anfang eines Erneuerungsvorganges des Bildinhaltes außerdem die Geschwindigkeit des Fluids nicht mit der Sollgeschwindigkeit übereinstimmt, ergibt sich eine Phasendifferenz des an einem Sensor ermittelten Synchronisations-Kontrastwechsels. Diese Differenz wird in einem Phasenvergleicher mit dem vom Sensor ermittelten Signal gewonnen. Zur Synchronisation der Bildzellen (6) werden in regelmäßigen Abständen zwischen den Bildinhalt tragenden Kontrastwechseln weitere Synchronisations-Kontrastwechsel in den Mäander eingeführt, die nach Abschluß einer Informationsänderung unsichtbar bleiben müssen und deshalb in die abgedeckten Kanalübergänge eingeschoben werden. Der geringste Abstand dieser Synchronisations- Kontrastwechsel wird durch die Länge des Sichtkanals (5) bzw. durch den Abstand von zwei Überlaufkanälen (7) definiert und ist damit sehr groß.

Wie Fig. 2 zeigt, sind für die Synchronisation der Fluidsteuerung 4 Sensoren erforder­ lich, wobei zwei Sensoren davon am Mischer benötigt werden.

Änderungen der Umgebungstemperatur bzw. Temperaturschwankungen bringen es mit sich, daß die Fluids ihr Volumen ändern und sich ausdehnen. Diese Ausdehnung hat auch eine Längenänderung der einzelnen Bildzellen und ihrer Abstände zur Folge und die Verschiebung beeinflußt den Kontrast einer gesamten Bildinformation (Fig. 1). Der relative Fehler ist zunächst gering. Er verstärkt sich aber von Sichtkanal (5) zu Sichtkanal (5), da die Fließrichtung nebeneinander liegender Sichtkanäle (5) gegensätz­ lich ist. Zur Kompensation dieses Fehlers ist ein weiterer erheblicher Steuerungs­ aufwand erforderlich.

Fig. 3 weist auf die molekulare Wechselwirkung zwischen Fluid und der Kanalwandung hin. Wie das zugehörige Diagramm zeigt, erfolgt ein Fluß erst ab einem bestimmten Druck (pi). Dieser Druck (pi) ist erforderlich, um die Beharrung zwischen dem Fluid und dem Kanal zu überwinden. Für eine gegebene Pumpleistung ist nur eine limitierte Anzahl von Grenzflächen bzw. Bildzellen möglich. Die Pumpen P1 und P2 sind bereits aktiv, bevor sich das Fluid in dem Kanal (5) zu bewegen beginnt.

In Weiterführung der technischen Entwicklung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gem. Fig. 4 bis 8 entstanden. Anstelle eines Mäanders sind einzelne parallele Sicht­ kanäle (5) mit jeweils einzelnen zugeordneten Mikropumpen P1 und P2 und Mischer (2) so angeordnet, daß die Fließrichtung des Fluids in allen Sichtkanälen gleich ist.

Fig. 4 zeigt das Prinzip eines einzelnen Kanales. An jedem Eingang eines Sichtkanals (5) befindet sich ein Mischer (2) und an dessen Eingängen die Mikropumpen P1 und P2. Der Widerstand in jedem Kanal (5) ist durch diese Anordnung wesentlich geringer und die Parameter für die Pumpen P1 und P2, z. B. die Pumpleistung jeder einzelnen Pumpe, können niedriger bleiben. Gleichzeitig verringert sich auch der Initialdruck pi, der für einen Fluß in jedem der Kanäle (5) durch die Mikropumpen P1 und P2 aufzubringen ist.

Ein weiteres und wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung des Mischers (2), in dem die aus den zwei Zuleitungen F1 und F2 zufließenden kontrast­ erzeugenden Fluide 1 und 2 je nach der vorliegenden Bildinhaltsfunktion zusammen­ geführt werden. Die Zuleitungen F1 und F2 - Fig. 4a - weisen dazu an ihrem Ende eine Einengung (15) des Querschnittes auf, an dem es zu einen sicheren STOP des Fluides 1 oder 2 kommt, sobald die entsprechende Pumpe P1 oder P2 inaktiv wird. An der Querschnittseinengung (15) der Zuleitung bildet sich aufgrund der Spannkraft des Fluids ein Meniskus (14) aus der einen weiteren Abfluß des Fluids verhindert und aufgrund seiner Oberflächenspannung eine Grenzschicht für das zweite hindurch­ fließende Fluid, z. B. F2 bildet. In vorteilhafter Weise ist die Querschnittseinengung (15) einer jeden Zuleitung F1; F2 abgerundet ausgebildet. Mit dieser konstruktiven Ausbildung des Mischers (2) wird eine sichere Kontrolle im Mischer (2) ausgeübt, ohne daß am Mischer (2) zusätzliche Sensoren zur Synchronisation erforderlich wären. Damit verringert sich auch der Aufwand für die Steuerung der Mikropumpen P1; P2.

Der sich durch die Querschnittseinengung der Zuleitungen F1; F2 im Mischer (2) vorteilhaft einstellende technische Effekt wird am Ende eines jeden Sichtkanals (5) ebenfalls genutzt, indem dort ( Fig. 4b ) ebenso eine Einengung (16) des Querschnittes vorgesehen ist, die wiederum für einen sicheren STOP des Fluides sorgt. Bei ruhender Anzeige, daß heißt, beide Pumpen P1; P2 sind inaktiv, stellt sich im Sichtkanal (5) ein stabiler Zustand ein.

Der Kanalkörper (47) für die Mikrostruktur der Kanäle besteht aus einem Kunststoff, so daß die vorteilhaften Kanalgeometrien und Querschnittseinengungen (15; 16) leicht zu realisieren sind.

Die geometrische Anordnung der Strukturen der Sichtkanäle (5), der Mikropumpen P1; P2, der Mischer (2), der Meßkanäle (17) und Sensoren S11 bis S22 auf dem Kanalkörper (47) sind in Fig. 5 näher dargestellt. Den Eingängen der einzelnen parallelen Sichtkanäle (5) sind die Mischer (2) unmittelbar vorgelagert. Da die Mikropumpen P1; P2 nicht zum Kanalkörper (47) gehören, sind nur Pumpeneingang (31) und Pumpenausgang (30) dargestellt. Die Pumpeneingänge (31) für jedes Fluid sind mit einer Sammelleitung (18) parallel verbunden, die wiederum an den Ausgängen (39) eines nichtdargestellten Separators (10) angeschlossen sind.

Die Ausgänge der Sichtkanäle führen ebenfalls über eine Sammelleitung auf den Eingang (38) des Separators (10). Der Kreislauf für die Fluids ist geschlossen und die Vorrichtung ist energetisch stabil. In jeder Sammelleitung (18) unmittelbar vor allen Mikropumpen P1; P2 sind je eine Meßstrecke (17) mit den Sensoren S11; S12 und S21; S22 für eine Geschwindigkeitsmessung eines jeden Fluids festgelegt, mit denen eine Synchronisation der Mikropumpen P1; P2 erfolgt. Damit sind für alle Kanäle nur je ein Meßkanal für jedes der beiden Fluidiks erforderlich.

In Fig. 6 ist die Anordnung aus Fig. 5 und 4 in einem elektrischen Ersatzschaltbild näher dargestellt. Anhand dessen lassen sich die Strömungswiderstände R, der Fluß Φ, der Druck pi und die erforderliche Pumpleistung der Mikropumpen P1; P2 errechnen bzw. bestimmen. Bei aktiver Pumpe P1 oder P2 wird über dem gemeinsamen Meß­ kanal mit dem Widerstand Rm1 oder Rm2 mittels der Sensoren S11; S12 und S21; S22 der Fluß Φ₁ bzw. Φ₂ ermittelt. Gegen den definierten Durchlaßwiderstand Dm1; Dm2 stellt sich bei der Grundeinstellung des Systems ein erforderlicher Betriebsdruck pi ein. Bei Anlegen einer Änderungsinformation für das Etikett wird zunächst eine Mikro­ pumpe P1 entsprechend seiner zu realisierenden Bildzelle aktiv und überwindet Dm1 im Mischer (2). Der zweite Zulauf in den Mischer (2) ist mit Dm2 gesperrt. Über Rm1 und Rm2 ist ein gemeinsamer Satz von Sensoren S11/S12 und S21/S22 für alle Sichtkanäle Rz1l bis Rz1n, da über die Steuereinrichtung sichergestellt wird, daß nur ein Pumpenpaar zu einem bestimmten Zeitpunkt arbeitet. Auch auf weitere Sensoren im Mischer (2) zur Erkennung der Grenzflächen kann verzichtet werden.

Fig. 7 verdeutlicht den konstruktiven Aufbau des elektronischen Etikettes. Der Kanal­ körper (47) wird zusammen mit einer Glasabdeckschicht (46) in einem Gehäuse (48) eingesetzt, wobei die Oberseite des Gehäuses (48) gleichzeitig eine Abdeckung (50) für das Bildfeld, das durch die Sichtkanäle (5) gebildet wird, aufweist. Unterhalb der Sichtkanäle (5) befindet sich ein Reflektor (41), der die Anzeigeinformation auch bei schwachen Umgebungslicht deutlich anzeigt. Der Separator (10) ist ebenfalls unterhalb des Kanalkörpers (47) angeordnet und an vier Stellen mit diesem verbunden. Die Pumpkammern (35) sind in Biegeplatten (32) eingeformt die zusammen mit einer Piezoplatte (34) einen Bimorph bilden. An der Piezoplatte (34) sind jeweils Kontakt­ gummis (51) befestigt. In die Pumpkammern (35) münden die Durchführungen (33) durch den Kanalkörper (47). Eine gesonderte Leiterplatte (43) trägt die notwendigen Elektronikbaugruppen (42). Der Zwischenraum zwischen Separator (10) und der Leiterplatte (43) ist für die Anordnung einer Solarzelle (40) und eines Akkus (45) für die Pufferung der von der Solarzelle (40) gelieferten Energie vorgesehen.

In Fig. 8 ist die Anordnung einer Mikropumpe P1; P2 am Kanalkörper (47) durch vergrößerte Darstellung verdeutlicht. Der Kanalkörper (47) zeigt dabei die Einformung der Sichtkanäle (5) und die Zulaufkanäle (49) für die Pumpen P1; P2, sowie deren Pumpeneinlauf (31) und Pumpenausgang (30) als Durchführungen durch den Kanalkörper (47). Die Pumpen bestehen aus der Biegeplatte (32), der Pumpkammer (35) und einer Piezoplatte (34). Bei Anlegen einer Spannung an die Piezoplatte (34) wird die Pumpkammer (35) zusammengedrückt und die enthaltene Flüssigkeit verdrängt.

Mit der konstruktiven Ausbildung der Vorrichtung sind Änderungen des Bildinhaltes in relativ kurzer Zeit möglich da eine alte Information schnell aus den parallelen Sicht­ kanälen herausgedrückt werden kann. Darüberhinaus werden Anzeigefehler durch Abweichungen der Zeichenkontur bei Änderungen der Umgebungstemperatur oder Temperaturschwankungen ohne Steuerungsaufwand auch in der Ruhephase des Etikettes kompensiert, da die Abweichungen in Richtung und Größe in jedem Sicht­ kanal gleich sind.

Bezugszeichenliste

1

Fluid

1

2

Mischer

3

Fluid

3

4

Einlaß Mäander

5

Sichtkanal

6

Bildzelle

7

Überlaufkanal

8

Bildfeldabdeckung

9

Einlauf Separator

10

Separator

12

Bildzellenübergang

13

Bildzellenübergang

14

Meniskus Mischer

15

Einengung Zulauf

16

Einengung Sichtkanal

17

Meßkanal

18

Sammelleitung

30

Pumpenausgang

31

Pumpeneingang

32

Biegeplatte

33

Durchführung Fluid

34

Piezoplatte

35

Pumpkammer

36

Drucksensor

38

Eingang Separator

39

Ausgänge Separator

40

Solarzelle

41

Reflektor

43

Leiterplatte f. Elektronik

46

Glasabdeckung

48

Gehäuse

50

Abdeckung Bildfeld
a_s

Abstand Sichtkanal
b_s

Breite Sichtkanal
δ_p

Bildpunktversatz
lp Länge Bildzelle
lü Länge Überlauf
P1 Pumpe

1

f. Fluid

1

P2 Pumpe

2

f. Fluid

3

S1 Sensor

1

f. Meßkanal
S2 Sensor

2

f. Meßkanal
S3 Sensor

3

f. Fluid

1

S4 Sensor

4

f. Fluid

3

F1 Zuleitungleitung Fluid

1

F2 Zuleitungleitung Fluid

3

pi Pumpdruck
S11 Sensor
S12 Sensor
S21 Sensor
S22 Sensor

42

Elektronikbauelemente

45

Akku (Supercap)

47

Kanalkörper

49

Zulauf f. Pumpen

51

Kontaktgummi

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Anzeigen von Preisen, Artikelbezeichnungen und ähnlichen Infor­ mationen an Warenträgern in Kauf- und Lagerhäusern mit Hilfe von an den Warenträgern angebrachten Anzeigevorrichtungen in elektronischen Etiketten, wobei jedes elektronische Etikett aus einer grafischen Anzeigevorrichtung mit einem Fluidiksystem besteht das über energetisch bistabile kontrasterzeugende Bild­ zellen verfügt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Fluidiksystem der Anzeigevorrichtung aus einer Vielzahl paralleler und längs einer Informationszeile angeordneter Mikrokanäle (5) besteht, die unabhängig voneinander sind,
• - daß jeder Mikrokanal (5) einen sichtbaren Bereich (ls) und eingangsseitig einen Mikromischer (2) mit zwei Zuleitungen (F1; F2) für unterschiedliche kontrast­ erzeugende Fluids (1; 3) aufweist,
• - wobei jeder Zuleitung (F1; F2 ) eines jeden Mischers (2) eine Mikropumpe (P1; P2 ) vorgelagert ist,
• - daß ein gemeinsamer Flußmesser ( 17; S11, S12 ) für jedes Fluid für alle Sichtkanäle (5) angeordnet ist,
• - und alle Zuleitungen (F1; F2) für die Mischer (2) und alle Ableitungen (38) der Sichtkanäle (5) mit einem gemeinsamen Separator (10) als Speicher für die beiden Fluidiks verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingänge (F1; F2 ) des Mischers (2) eine Querschnittsverengung (15) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sichtkanal (5) an seinem Ende eine Querschnittsverengung (16) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer­ schnittsverengungen (15; 16) abgerundet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Flußmesser ein Druckdifferenzmesser über dem Meßkanal (17) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Flußmesser ein thermischer Flußmesser ist.