DE3936543C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elekrischen Verfallsindikator entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Verfallsindikatoren werden in vielen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt. Die Angabe des Verfallszeitpunktes ist bei Medikamenten und Lebensmitteln gesetzlich vorgeschrieben. Als Indikator können Daten aufgedruckt werden, die das Ausgabedatum und/oder das Verfallsdatum darstellen. Derartige passive Indikatoren können z. B. auch auf Fahrkarten, Skipässen, Parkscheinen, aber auch bei Fahrzeugen wie Aufzügen, Seilbahnen und Kraftfahrzeugen, bei denen eine Wartung oder Überprüfung vorgeschrieben ist, zur Anwendung gelangen.

Aktive Indikatoren sind solche, die ein einzelnes Zeitintervall oder sich periodisch wiederholende Zeitintervalle automatisch anzeigen. So ist aus der DE-PS 35 04 431 ein Tablettenbehälter bekannt, der einen einstellbaren Intervallsignalgeber aufweist, der bei Entnahme einer ersten Tablette ausgelöst wird, und der beim Ablauf des jeweils nächsten Intervalls, bei dem die nächste Tablette entnommen werden muß, ein Signal abgibt.

Aus der DE-OS 30 29 289 ist ein elektrischer Alterungsindi­ kator bekannt, bei dem die Änderung eines Flüssigkeitsniveaus, die sich aufgrund der Diffusion einer Flüssigkeit durch eine permeable Wandung ergibt, als Verfallsanzeige verwendet wird. Der Startzeitpunkt eines bestimmten Zeitintervalls kann z.B. dadurch ausgelöst werden, daß die Diffusion erst nach Abnahme einer Abdeckfolie beginnt. Die Diffusion einer solchen Flüssigkeit hängt auch von der jeweils herrschenden Temperatur ab.

Aus der JP-OS 62/1 72 290 ist ein Indikator bekannt, der einen Zeitgeber aufweist, der in Form einer Balken-LCD den Ablauf bestimmter Zeitperioden angibt. Dieser Indikator kann mittels eines Klebebandes an Gegenständen befestigt werden.

Elektrische Verfallsindikatoren haben gegenüber nicht elektrischen Vorteile hinsichtlich des Startzeitpunktes, der Genauigkeit, der Möglichkeit des automatischen Grenzwertvergleichs, der Anzeige und der Fernablesbarkeit.

Allen bekannten elektrischen Indikatoren ist gemeinsam, daß sie in ihrer Funktion Uhren entsprechen, deren Startzeitpunkt und deren Ablaufzeitpunkt wählbar sind (DE-AS 26 03 248, EP 1 66 161). Insbes. der Ablauf- bzw. Verfallszeitpunkt derartiger Indikatoren sollte sich aber aufgrund einer nicht linearen Funktion ergeben, da die Haltbarkeit z. B. von Lebensmitteln, Kosmetika oder Medikamenten nicht nur von der Zeit, sondern auch von physikalischen Größen wie der Umgebungstemperatur, der Bestrahlung mit Licht oder anderen Energiestrahlen, der Feuchtigkeit oder auch der Einwirkung chemischer Stoffe abhängt, sollte der Verfallszeitpunkt ver­ änderbar sein. Auch kann sich z. B. bei Lebensmitteln der Verfallszeitpunkt im Sinne einer Verlängerung der Haltbarkeit verschieben, wenn eine entsprechende Kältelagerung gewähr­ leistet ist. Andererseits kann es erforderlich sein, bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte z. B. der Temperatur oder der Feuchtigkeit eine sofortige Unbrauchbarkeit anzuzeigen.

Andere Stoffe oder Geräte sind erschütterungs- oder lage­ empfindlich, was ebenfalls Einfluß auf den Verfallszeitpunkt haben sollte.

Der Erhaltungszustand eines Lebensmittels ist darüberhinaus keine lineare Funktion der Zeit, sondern nimmt auch bei richtiger Lagerung z. B. durch das exponentielle Wachsen von Bakterien überproportional schnell ab. So entspricht es nicht den tatsächlichen Gegebenheiten, daß Lebensmittel ab einem bestimmten Zeitpunkt automatisch wertlos sind, sondern es lassen sich Zeitpunkte angeben, ab denen ein rascher Verbrauch empfehlenswert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verfallsindikator zu schaffen, dessen Verfallszeitpunkt nicht nur vom Ablauf einer bestimmten Zeitperiode abhängt, sondern bei dem je nach Bedarf physikalische Größen wie Temperatur, Bestrahlung, Feuchtigkeit pH-Wert u. dgl. berücksichtigt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die im Anspruch 1 angegebene Lösung beruht auf dem bekannten Prinzip, bei dem ein Zähler taktgesteuert wird, also eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen einer bestimmten Zeitperiode entspricht. Um nun nicht nur eine Zeitabhängigkeit zu erreichen, kann die Taktfrequenz in Abhängigkeit von einer physikalischen Größe beeinflußt werden. Dies kann z.B. mit einem Teiler erreicht werden, der die Frequenz der dem Zähler zugeführten Impulse teilt. Zweckmäßigerweise sollte der Teiler einen bestimmten Arbeitsbereich aufweisen, in dem der frühestmögliche und der spätestmögliche Verfallszeitpunkt liegen. Unabhängig von diesem Arbeitsbereich kann zweck­ mäßigerweise ein Zählstand vorgesehen werden, bei dem unabhängig von der möglichen Veränderung des Verfallszeit­ punkts nach einem bestimmten Zeitablauf ein Anzeigesignal erzeugt wird, das den Verfall signalisiert.

Die im Anspruch 2 vorgeschlagene Lösung beruht darauf, daß der Ladezustand bestimmter Energiespeicher wie Batterien, Akkumulatoren und Kondensatoren zeitabhängig ist, dieser Zustand also zur Verwirklichung eines Verfallsindikators genutzt werden kann. Entlädt man einen derartigen Energie­ speicher über einen elektrischen Verbraucher, dann lassen sich je nach Anfangsladezustand und Größe des Verbrauchers bestimmte Zeitabläufe erfassen. Der elektrische Verbraucher ist wiederum von einer bestimmten physikalischen Größe abhängig. Derartige steuerbare elektrische Verbraucher können z.B. bipolare Transistoren sein, deren Kollektor/Emitter-Widerstand über die Basis gesteuert wird, oder MOSFETs, deren Drain/Source- Widerstand über die GATE-Elektrode steuerbar ist. Je kleiner der Widerstandswert ist, desto schneller erfolgt die Energie­ entnahme. Bei Eintritt eines unzulässigen Wertes, z.B. bei Lebensmitteln, die einer zu hohen Temperatur ausgesetzt wurden, wird der Energiespeicher schlagartig entladen. Der Arbeitsbereich eines derartigen Energiespeichers wird so gewählt, daß zum möglichen Verfallszeitpunkt noch eine bestimmte Restenergie vorhanden ist, die ausreicht, um ein Anzeigesignal auszulösen. Für solche Anzeigen eignen sich besonders LCD-Elemente, mit denen ein Farbumschlag und/oder eine Symboländerung verwirklicht werden kann. Zweckmäßigerweise verwendet man eine astabile Anzeigeeinrichtung, die bei Erreichen des Verfallszeitpunkts in den stabilen Zustand übergehen und damit unabhängig von der vorhandenen Restenergie eine Anzeige ermöglicht.

Soll ein solcher Indikator wiederverwendbar sein, muß der Energiespeicher z. B. in Form eines Akkumulators wieder aufladbar sein. Für eine kontaktlose Ladung kann der Energiespeicher mit der Reihenschaltung eines Gleichrichters und einer Spule parallelgeschaltet werden. Ein der Spule von außen induziertes Wechsel-Magnetfeld dient dann zur Wiederaufladung. Dauer und Intensität des Magnetfeldes bestimmen die gespeicherte Energie. Derartige Spulen können sehr dünn als gedruckte Spulen ausgeführt werden und eignen sich daher für biegsame Indikatoren, die auf gewölbten Oberflächen aufgebracht werden müssen. Auch die anderen Elemente eines solchen Indikators können ausreichend mechanisch flexibel gestaltet werden. Es sind auch LCD-Anzeigeelemente bekannt, die biegsam sind. Hierzu werden Ober- und Unterseite nicht aus Glas, sondern aus Kunststoff hergestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 5 beispiels­ weise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Verfallsindikators unter Verwendung eines taktgesteuerten Zählers,

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau der beim Indikator der Fig. 1 verwendeten Elektronik, und

Fig. 3, 4 und 5 Blockschaltbilder von unter Verwendung eines Energiespeichers arbeitenden Verfallsindikators.

Der Verfallsindikator der Fig. 1 hat einen Oszillator 3, der ein Taktsignal erzeugt, das einer Elektronik 6 zugeführt wird, die einen Zähler 5 (Fig. 2) enthält, der nach Ablauf einer einstellbaren Zeitperiode an eine Anzeigeeinrichtung 1 ein Signal auslöst. Die Elektronik 5 enthält auch eine Auswerteschaltung 8, die von Sensoren 4 erzeugte Signale in Abhängigkeit von in einem Speicher 6 gespeicherten Informationen und Befehlen auswertet. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, daß das von einem Temperatursensor erzeugte Signal dahingehend ausgewertet wird, daß die Frequenz der Taktimpulse des Oszillators 3 erhöht wird. Dadurch verschiebt sich der Verfallszeitpunkt entsprechend, so daß die Anzeigeeinrichtung zu einem früheren Zeitpunkt ein Alarmsignal auslösen kann. Die Energieversorgung des Indikators erfolgt durch eine gemeinsame Stromversorgung 2.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Verfallsindikator dient die eigentliche Stromversorgung in Form des Energiespeichers 9 unmittelbar dazu, den Verfallszeitpunkt zu erfassen.

Der Energiespeicher 9 arbeitet über eine Sicherung 12 auf einen steuerbaren Widerstand 10, der über eine Steuerleitung 11 in Abhängigkeit von einer bestimmten physikalischen Größe veränderbar ist. Sobald die Energie des Speichers 9 einen bestimmten Restwert erreicht hat, kann eine nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung ausgelöst werden, um den Verfallszeitpunkt zu signalisieren. Die Sicherung 12 dient dazu, eine Wiederinbetriebnahme und damit eine unerlaubte Manipulation des Verfallsindikators zu verhindern.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der steuerbare Widerstand 10 zusätzlich einen Schalter 13 enthält, so daß statt einer ständigen Entladung nur eine von der Dauer des geschlossenen Zustands des Schalters abhängige Entladung erfolgt, sich also eine entsprechende Verlängerung der Entladezeitperiode ergibt.

Fig. 5 zeigt die Möglichkeit der Wiederaufladung des Energiespeichers 9 über die Reihenschaltung eines Gleichrichters 5 und einer Spule 14, in der zur Aufladung ein Wechsel-Magnetfeld induziert werden kann.

Claims (13)

1. Elektrischer Verfallsindikator mit wählbarem Startzeitpunkt und definiertem Verfallszeitpunkt, bestehend aus einer Einrichtung, deren Zustand sich zeitabhängig ändert, die bei Erreichen des Verfallszeitpunktes ein Anzeigesignal liefert und deren Verfallszeitpunkt durch wenigstens eine bestimmte physikalische Größe beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Einrichtung als taktgesteuerter Zähler (6) mit einstellbarer Verfallszeit ausgebildet ist, dessen Taktfrequenz in Abhängigkeit von der physikalischen Größe steuerbar ist.

2. Elektrischer Verfallsindikator mit wählbarem Startzeitpunkt und definiertem Verfallszeitpunkt, bestehend aus einer Einrichtung, deren Zustand sich zeitabhängig ändert, die bei Erreichen des Verfallszeitpunktes ein Anzeigesignal liefert und deren Verfallszeitpunkt durch wenigstens eine bestimmte physikalische Größe beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Einrichtung als elektrischer Energiespeicher (9) ausgebildet ist, der zeitabhängig über einen von der physikalischen Größe abhängigen elektrischen Verbraucher (10) entladen wird, und daß bei Erreichen eines bestimmten Entladezustands des Energiespeichers (9) das Anzeigesignal ausgelöst wird, wobei der Speicher so gewählt ist, daß die verbleibende Restenergie ausreicht, um das Anzeigesignal zu halten.

3. Verfallsindikator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dem Zähler (6) vorgeschalteten Teiler (7), dessen Teilungs­ faktor in Abhängigkeit von der physikalischen Größe veränder­ bar ist.

4. Verfallsindikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiler (7) einen bestimmten, vom möglichen Verfallszeit­ punkt abhängigen Arbeitsbereich hat.

5. Verfallsindikator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (6) einen wählbaren Zählstand hat, bei dem das Anzeigesignal unabhängig von der physikalischen Größe ausge­ löst wird.

6. Verfallsindikator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesignal von einer astabilen Einrichtung erzeugt wird, die bei Erreichen des bestimmten Entladezustands des Energiespeichers in den stabilen Zustand übergeht.

7. Verfallsindikator nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (10) mit einem zeitabhängigen Schalter (13) in Reihe geschaltet ist.

8. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (9) wiederaufladbar ist.

9. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (9) zur kontaktlosen Wiederaufladung der Reihenschaltung eines Gleichrichters (15) und einer Spule (14) parallelgeschaltet ist.

10. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (10) als Transistor ausgebildet ist.

11. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (9) als Batterie ausgebildet ist.

12. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (9) als Kondensator ausgebildet ist.

13. Verfallsindikator nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 12, gekennzeichnet durch eine Sicherung (12), die bei Erreichen der Restenergie des Energiespeichers (9) ausgelöst wird.