EP1646916B1 - Verfahren zur anzeige von zeitabhängigen vorgängen - Google Patents

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EP1646916B1
EP1646916B1 EP04763330A EP04763330A EP1646916B1 EP 1646916 B1 EP1646916 B1 EP 1646916B1 EP 04763330 A EP04763330 A EP 04763330A EP 04763330 A EP04763330 A EP 04763330A EP 1646916 B1 EP1646916 B1 EP 1646916B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
indicator strip
dye
liquid
time
strip
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP04763330A
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English (en)
French (fr)
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EP1646916A2 (de
Inventor
Pedro Stange
Klaus Horbaschek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Braun GmbH
Original Assignee
Braun GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braun GmbH filed Critical Braun GmbH
Publication of EP1646916A2 publication Critical patent/EP1646916A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1646916B1 publication Critical patent/EP1646916B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/0008—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with means for controlling duration, e.g. time of brushing
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
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    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0038—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with signalling means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F1/00—Apparatus which can be set and started to measure-off predetermined or adjustably-fixed time intervals without driving mechanisms, e.g. egg timers
    • G04F1/04—Apparatus which can be set and started to measure-off predetermined or adjustably-fixed time intervals without driving mechanisms, e.g. egg timers by movement or acceleration due to gravity
    • G04F1/06—Apparatus which can be set and started to measure-off predetermined or adjustably-fixed time intervals without driving mechanisms, e.g. egg timers by movement or acceleration due to gravity by flowing-away of a prefixed quantity of fine-granular or liquid materials, e.g. sand-glass, water-clock
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F13/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00
    • G04F13/06—Apparatus for measuring unknown time intervals by means not provided for in groups G04F5/00 - G04F10/00 using fluidic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the invention relates to a method for displaying time-dependent processes.
  • the carrier material is the gel "agar-agar", the carrier or solute is water and the dye is methylene blue. Since the gel used agar agar already contains the solvent water, the process of starting is relatively difficult. Furthermore, the gel variant has a large surface, which promotes increased dehydration before the actual application of the time measurement.
  • a toothbrush with a consumption display is known in which a dye contained in the toothbrush filaments gradually escapes with increasing use by the brushing action.
  • the object of the invention is therefore to improve the above method such that the elapsed time is clearly readable at any time.
  • the display device should be feasible with simple means and extremely inexpensive.
  • the porous support material is such that adhere to its inner surface, the molecules of the dye, arises according to the invention, a sharp color front, which accurately recognize an operator, which time has elapsed since the beginning of the time measurement.
  • the water (or solvent) and dye molecules undergo Brownian motion, that is, they reciprocate in the microscopic chambers in the tissue structure and deposit at the interfaces.
  • the remaining part of the color molecules migrates on in the diffusion process and seeks a deposition possibility at other, still free interfaces.
  • no further color molecules can be deposited and this dye is therefore transported further by the diffusion in the solvent. Since the diffusion process is a temporally predefined process for each substance, the diffusion rate can also be predetermined by the choice of the dye, the material of the indicator strip and the selected liquid, in order to obtain timers for different time intervals.
  • the combination must be chosen so that small amounts of the dye can adhere to the substrate.
  • the diffusion of the dye molecules bound to the support material must be significantly slower than that of the free solvent molecules in the dye.
  • the dye may no longer be bound completely by the carrier material at higher concentrations.
  • the material of the indicator strip, the liquid and the dye are matched so that dye molecules can adhere to the indicator strip until the interfaces of the pores are covered with dye molecules while the remainder of the dye molecules in the liquid continue to diffuse so that the adhesion process is time dependent progresses.
  • the liquid is dissolved in the depot chamber. After the contents of the deposit chamber have been associated with the indicator strip, the gradual diffusion of the dye along the indicator strip indicates the consumption.
  • the result is an extremely sharp release layer when the dye consists of "Erythrosin B” CI 45430 (red dye) from SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, PO Box 1161, D-82018 Taufkirchen and the indicator strip of cellulosic filter paper.
  • the abbreviation CI stands for Color Index.
  • the liquid used here is water.
  • the indicator strip turns red.
  • the sharp front is thus achieved by a suitable combination of dye, solvent and porous indicator strip, which is the carrier material.
  • the features of claim 6 ensure that the indicator strip does not dry out and therefore always remains moist, so that over a very long time, a time measurement can be performed.
  • the features of claim 8 represent a particularly simple start of the time measurement, by simply the depot chamber of the hand of an operator compressed so tight that it bursts and allows the liquid to pass into the indicator strip.
  • other opening mechanisms can be selected at a depot chamber, such as a trained on the depot chamber pressure relief valve or an intervention by means of thermal action.
  • the display device 1 consists of a narrow elongated protective cover 2, which is pressure and waterproof sealed and which has a receiving space 3, which extends in approximately the same length and width, as the protective cover 2 itself.
  • the thin wall 4 of the protective cover. 2 consists of a waterproof, transparent plastic, preferably chlorotrifluoroethylene (CTFE), the trade name is Aclar (manufacturer: Honeywell) or Cyclic Olefin Copolymer (COC), which is trade name Topaz (manufacturer: Ticona). These materials guarantee that no water can escape from the protective cover 2.
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • Aclar manufacturedufacturer: Honeywell
  • COC Cyclic Olefin Copolymer
  • the capsule 6 is located at the right end in the receiving space 3 a filled with water 5 capsule 6, which serves as a depot chamber for the water 5.
  • the capsule 6 is still filled with water 5 bulging.
  • the capsule 6 is adjoined to the left by a narrow indicator strip 7 which almost completely fills the receiving space 3, with the exception of the area around the capsule 6.
  • the sharp separation line 9 which represents the color transition from the dye to the lighter portion of the indicator strip, substantially perpendicular to the longitudinal direction of the display device 1 and the indicator strip. 7 runs.
  • the dye 8 is shown dark in the drawings and extends across the entire width but when new only over a very short length of the indicator strip 7.
  • the dye used here 8 may be Erythrosin B or Coomassie® Brilliant Blue G 250, as in the features of claims 2 and 3 is given.
  • the display device 1 is after FIG. 1 in a recess 10 of a surface 11 of a component, preferably a toothbrush handle 12, toothbrush or bristle holder or toothbrush neck, used so that it completely fills the recess 10 and is flush with its visible surface 13 flush with the surface 11. As a result, sharp edges are avoided.
  • the display device 1 can be glued into the recess 10, clipped, welded or otherwise secured. While at least the visible surface 13 is transparent, for example, the underside of the protective cover 2 may not be formed transparent, which may pay off advantageously for cost reasons. However, if the display device 1 is used so that you want to measure the time from both sides 13, 14, both sides must be transparent.
  • toothbrush handle 12 only partially cut or shown in view.
  • any wall component of a device or otherwise a workpiece can be used if you want to measure the useful life or other conditions with this workpiece time-dependent.
  • the operation of the display device 1 according to the invention operates as follows:
  • the protective cover 2 Since the protective cover 2 is elastic, it gives the pressure in the first case on the capsule 6, which then, if pressed sufficiently firmly, bursts. Now formed in the capsule 6 liquid 5, in this case water, flows into the receiving space 3 of the protective cover 2 and gives this to the according to the Figures 1 and 2 right end 16 of the indicator strip 7 (not shown). From there, the water 5 now diffuses into the indicator strip 7 and migrates to the color scale 15, where the water 5 dissolves the dyes 8 present in the indicator strip 7. Since this process is very fast, it is also irrelevant for the time measurement. The now colored water 5 diffuses now time-dependent in a very long time according to the Figures 1 and 2 left to right.
  • a very simplified microscopic representation of a cellulose material of the filter strip 7 was made, in which the color molecules 21, which are, however, in practice much smaller and are practically invisible, between the pores or chambers formed by the individual fibers 17 18 back and forth and slowly in the indicator strip 7 after FIGS. 1 and 2 from left to right and to FIG. 4 Diffuse from bottom to top. Due to the color material composition, some color molecules 18 reach the boundary surface 19 of the fibers 17 and are bound thereto due to the applied forces of attraction. And this in particular because the nature of the paint and the cellulose 20, which consists of many in Fig. 3 shown fibers 17, allow this docking.
  • Fig. 4 four time states of the display device 1 are shown, with the left indicating the beginning, the subsequent about half, the subsequent about three quarters and the last display device 1 the timing of the time measurement.
  • the numbers 1 to 4 can be hours, months or even years, depending on how fast the diffusion with appropriately selected dyes 8 and 20 celluloses are used. As the diffusion process generally slows down the longer it takes, and because there are different diffusion rates depending on the particular configuration, the scale must be adapted to the speed of the diffusion process to represent the time course in real.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige von zeitabhängigen Vorgängen.
  • Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der US 4,229,813 bekannt. Bei diesem Verfahren wird zu Beginn der Zeitmessung eine mit Flüssigkeit gefüllte Kapsel zerdrückt, deren Flüssigkeit auf das Ende eines mit einem Farbstoff bedruckten Streifens aus Filtermaterial gegeben wird. Die Flüssigkeit löst die Farbe im Streifen auf und infolge der nun eintretenden Diffusion wandert der Farbstoff den Streifen in vorgegebener Zeit entlang, so daß eine Bedienungsperson an einer an der Frontseite angebrachten Skala erkennen kann, wie lange die Zeitmessung schon im Gange ist. Bei dieser Anordnung ist es als weniger vorteilhaft anzusehen, daß die verstrichene Zeit nur sehr ungenau abgelesen werden kann, weil keine scharfe Front der Farbe am Indikatorstreifen gebildet wird. Aus der WO 03/007088 A2 und der US 5,528,563 sind ebenfalls Zeitindikatoren bekannt, die auf Diffusion von Farbteilchen basieren.
  • Aus der japanischen Patentschrift 1141976 wird weiterhin eine spezielle Materialkombination zur Erreichung einer scharfen Front bei einem zur Zeitmessung verwendeten Diffusionsprozeß unter Schutz gestellt. Dabei handelt es sich bei dem Trägermaterial um das Gel "Agar-Agar", bei dem Träger- bzw. Lösungsstoff um Wasser und bei dem Farbstoff um Methylenblau. Da das verwendete Gel Agar-Agar bereits das Lösungsmittel Wasser enthält, gestaltet sich der Vorgang des Startens verhältnismäßig schwierig. Weiterhin hat die Gelvariante eine große Oberfläche, die eine verstärkte Austrocknung vor der eigentlichen Anwendung der Zeitmessung begünstigt.
  • Aus der US 4,802,255 ist eine Zahnbürste mit einer Verbrauchsanzeige bekannt, bei der ein in den Zahnbürstenfilamenten enthaltener Farbstoff mit zunehmender Benutzung durch die Einwirkung beim Zähneputzen allmählich entweicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, das obige Verfahren derart zu verbessern, daß die verstrichene Zeit zu jeder Zeit deutlich ablesbar ist. Gleichzeitig soll die Anzeigeeinrichtung mit einfachen Mitteln realisierbar und äußerst kostengünstig sein.
  • Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß das poröse Trägermaterial so beschaffen ist, daß an seiner inneren Oberfläche die Moleküle des Farbstoffes anhaften, entsteht nach der Erfindung eine scharfe Farbfront, die eine Bedienungsperson genauestens erkennen läßt, welche Zeit seit Beginn der Zeitmessung verstrichen ist. Die Wasser- (bzw. Lösungsmittel-) und Farbmoleküle unterliegen der Braun'schen Molekularbewegung, d.h., sie bewegen sich in den in der Gewebestruktur mikroskopisch kleinen Kammern hin und her und lagern sich an den Grenzflächen ab. Der übrige Teil der Farbmoleküle wandert im Diffusionsprozeß weiter und sucht sich an anderen, noch freien Grenzflächen eine Ablagerungsmöglichkeit. An der Stelle, wo bereits Farbmoleküle abgelagert sind, können sich keine weiteren Farbmoleküle ablagern und dieser Farbstoff wird daher durch die Diffusion im Lösungsmittel weiter transportiert. Da der Diffusionsprozeß ein bei jedem Stoff zeitlich vordefinierter Vorgang ist, kann durch die Wahl des Farbstoffes, des Materials des Indikatorstreifens und der gewählten Flüssigkeit auch die Diffusionsgeschwindigkeit vorbestimmt werden, um auf diese Weise Zeitmesser für verschiedene Zeitintervalle zu erhalten.
  • Um diese scharfe Diffusionsfront zu erhalten, muß also die Kombination so gewählt werden, daß geringe Mengen des Farbstoffes an dem Trägermaterial anhaften können. Die Diffusion der am Trägermaterial gebundenen Farbstoffmoleküle muß deutlich langsamer sein, als die der frei im Lösungsmittel befindlichen Farbstoffmoleküle. Darüber hinaus darf der Farbstoff bei höheren Konzentrationen nicht mehr vollständig durch das Trägermaterial gebunden werden. Das Material des Indikatorstreifens, die Flüssigkeit und der Farbstoff sind so aufeinander abgestimmt, daß Farbstoffmoleküle an dem Indikatorstreifen anhaften können, bis die Grenzflächen der Poren mit Farbstoffmolekülen bedeckt sind, während der übrige Teil der Farbstoffmoleküle in der Flüssigkeit weiter diffundiert, so daß der Anhaftungsvorgang zeitabhängig fortschreitet.
  • In einer Variante ist die Flüssigkeit in der Depotkammer gelöst. Nachdem der Inhalt der Depotkammer mit dem Indikatorstreifen in Verbindung gebracht wurde, zeigt hier die allmähliche Diffusion des Farbstoffes entlang des Indikatorstreifens den Verbrauch an.
  • Es entsteht dann eine äußerst scharfe Trennschicht, wenn der Farbstoff aus "Erythrosin B" C.I. 45430 (roter Farbstoff) der Firma SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, Postfach 1161, D-82018 Taufkirchen und der Indikatorstreifen aus zellulosem Filterpapier besteht. Die Abkürzung C.I. steht für Colour Index. Als Flüssigkeit wird hier Wasser verwendet. Bei dieser Anordnung färbt sich der Indikatorstreifen rot. Die scharfe Front (Diffusionsfront) wird also durch eine geeignete Kombination aus Farbstoff, Lösungsmittel und porösem Indikatorstreifen, das das Trägermaterial ist, erreicht.
  • Um die gleiche Wirkung und Anzeige, allerdings in einem blauen Farbstoff, zu erreichen, ist der Farbstoff "Coomassie® Brillantblau G 250" (C.I. 42655) vorgesehen, dieser kann bei der Firma VWR International GmbH, Hilpertstraße 20a in D- 64259 Darmstadt, bestellt werden. Die Abkürzung C.I. steht für Colour Index.
  • Dadurch, daß die auf den Indikatorstreifen abzugebende Flüssigkeit nicht mehr direkt auf den mit einem Farbstoff versehenen Bereich des Indikatorstreifens, sondern auf der der Farbstelle gegenüberliegenden Stelle auf den Indikatorstreifen abgegeben wird (Ansprüche 5 und 16), wandert zunächst infolge der Kapillarkräfte oder infolge von anderen Strömungsmechanismen die Flüssigkeit auf dem Indikatorstreifen in Richtung der Farbstelle, also hin zu dem Teilbereich, der von Beginn an mit Farbstoff versehen ist, entlang, bis sie diese erreicht hat. Dieser Vorgang verläuft in recht kurzer Zeit, so daß dann die Farbstoffe im Indikatorstreifen mit der Flüssigkeit gemischt und aufgelöst werden. Nachdem also der gesamte Indikatorstreifen durchfeuchtet ist und die Flüssigkeit den Farbstoff auflöst, beginnt der Farbstoff in Richtung der Skala zur Depotkammer zurück im Indikatorstreifen zu diffundieren. Dabei setzen sich an den porösen Randstellen des Indikatorstreifens Farbpartikel an, während der überschüssige Teil weiter in Richtung des noch nicht eingefärbten Endes des Indikatorstreifens diffundiert. Hierdurch entsteht eine verhältnismäßig kontrastreiche Grenzschicht zwischen der Farbschicht und dem anders gefärbten Rest des Indikatorstreifens. Je länger die Diffusionszeit des Farbstoffes ist, desto länger kann die Zeitmessung erfolgen.
  • Die Merkmale des Patentanspruchs 6 sorgen dafür, daß der Indikatorstreifen nicht austrocknet und daher immer feucht bleibt, so daß über eine sehr lange Zeit eine Zeitmessung durchgeführt werden kann.
  • Die Merkmale des Patentanspruchs 7 führen einerseits zu einer wasserdichten Schutzhülle für den Indikatorstreifen sowie zu einer dichten Depotkammer, die, sobald sie geöffnet wurde, ihr Wasser an den Indikatorstreifen abgibt, der es dann aufgrund der wasserdichten Schutzhülle in sich hält.
  • Die Merkmale des Patentanspruchs 8 stellen einen besonders einfachen Start der Zeitmessung dar, indem auf einfache Weise die Depotkammer von der Hand einer Bedienungsperson so fest zusammengedrückt wird, daß sie aufplatzt und die Flüssigkeit in den Indikatorstreifen übertreten läßt. Selbstverständlich können auch andere Öffnungsmechanismen an einer Depotkammer gewählt werden, wie beispielsweise ein an der Depotkammer ausgebildetes Überdruckventil oder ein Eingriff mittels thermischer Einwirkung.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsquerschnitt durch die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung, allerdings in vergrößertem Maßstab, wobei die schematisch dargestellte Anzeigeeinrichtung in einer Vertiefung einer nur teilweise dargestellten Wand eines Bauteiles angeordnet ist,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die in Fig. 1 an einem Bauteil befestigte Anzeigeeinrichtung,
    Fig. 3
    eine schematisch dargestellte Mikrostruktur eines zellulosen Filterpapieres, in dem einzelne Farbpartikel eines Farbstoffes sich bereits an den Wänden angelegt haben und
    Fig. 4
    Ansicht von vorne auf vier, verschiedene Zeitzustände wiedergebende Anzeigeein- richtungen, wobei die erste Anzeigeeinrichtung den Neuzustand und die letzte An- zeigeeinrichtung den Zustand nach Zeitablauf zeigt und wobei die Abmessungen kleiner als beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 wiedergegeben ist.
  • In den Figuren 1 und 2 besteht die Anzeigeeinrichtung 1 aus einer schmalen langgestreckten Schutzhülle 2, die druck- und wasserdicht verschlossen ist und die einen Aufnahmeraum 3 aufweist, der sich in etwa in der gleichen Länge und Breite erstreckt, wie die Schutzhülle 2 selbst. Die dünne Wand 4 der Schutzhülle 2 besteht aus einem wasserdichten, durchsichtigen Kunststoff, vorzugsweise aus Chlorotrifluoroethylene (CTFE), der Handelsname lautet Aclar (Hersteller: Honeywell) oder Cyclic Olefin Copolymer (COC), der Handelsname lautet Topas (Hersteller: Ticona). Diese Werkstoffe garantieren, daß aus der Schutzhülle 2 kein Wasser austreten kann.
  • Gemäß den Figuren 1 und 2 befindet sich am rechten Ende in dem Aufnahmeraum 3 eine mit Wasser 5 gefüllte Kapsel 6, die als Depotkammer für das Wasser 5 dient. In dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 1 und 2 ist die Kapsel 6 noch prall mit Wasser 5 gefüllt. An die Kapsel 6 schließt sich nach links ein schmaler Indikatorstreifen 7 an, der den Aufnahmeraum 3 - mit Ausnahme des Bereiches um die Kapsel 6 - nahezu voll ausfüllt. Am linken Ende ist der Indikatorstreifen 7 mit einem Farbstoff 8 getränkt, bedruckt oder sonstwie behaftet, dessen scharfe Trennlinie 9, die den Farbübergang von dem Farbstoff zu dem helleren Abschnitt des Indikatorstreifens darstellt, im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Anzeigeeinrichtung 1 bzw. des Indikatorstreifens 7 verläuft. Der Farbstoff 8 ist in den Zeichnungen dunkel dargestellt und erstreckt sich über die ganze Breite aber im Neuzustand nur über eine sehr geringe Länge des Indikatorstreifens 7. Der hier eingesetzte Farbstoff 8 kann Erythrosin B oder Coomassie® Brillantblau G 250 sein, wie er in den Merkmalen der Patentansprüche 2 und 3 angegeben ist.
  • Die Anzeigeeinrichtung 1 ist nach Figur 1 in einer Vertiefung 10 einer Oberfläche 11 eines Bauteils, vorzugsweise eines Zahnbürstenhandgriffes 12, Zahnbürste oder Borstenaufnahme oder Zahnbürstenhalses, derart eingesetzt, daß sie die Vertiefung 10 vollständig ausfüllt und mit seiner Sichtfläche 13 bündig mit der Oberfläche 11 abschließt. Hierdurch werden scharfe Kanten vermieden. Die Anzeigeeinrichtung 1 kann in die Vertiefung 10 eingeklebt, eingeklipst, eingeschweißt oder sonstwie befestigt sein. Während zumindest die Sichtfläche 13 transparent ausgebildet ist, kann beispielsweise die Unterseite der Schutzhülle 2 nicht transparent ausgebildet sein, was möglicherweise aus Kostengründen sich vorteilhaft rechnet. Wird allerdings die Anzeigeeinrichtung 1 so verwendet, daß man von beiden Seiten 13, 14 die Zeit abmessen möchte, so müssen beide Seiten transparent ausgebildet sein.
  • In den Figuren 1 und 2 ist der Zahnbürstenhandgriff 12 nur teilweise geschnitten bzw. in Ansicht dargestellt. Anstelle eines Zahnbürstenhandgriffes 12 kann selbstverständlich jedes beliebige Wandbauteil eines Gerätes oder sonst eines Werkstückes benutzt werden, wenn man mit diesem Werkstück dessen Nutzungsdauer oder sonstige Zustände zeitabhängig messen möchte.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung 1 arbeitet wie folgt:
  • Im nicht betätigten Zustand der Anzeigeeinrichtung, also solange eine Bedienungsperson die Handzahnbürste nicht aus ihrer Verpackung nimmt und zum erstenmal benutzt, ist die am Indikatorstreifen 7 ausgebildete Farbskala 15 am untersten Ende bereits mit der entsprechenden Farbe angezeigt. Wird nun die Zahnbürste das erste Mal benutzt, so muß zunächst ein Finger einer Bedienungsperson (nicht dargestellt) gemäß Fig. 1 von oben auf die Wand 4 der Schutzhülle 2 drücken. Ein Öffnen der Kapsel kann auch während des Öffnungsvorganges der Verpackung selbsttätig erfolgen. Alternativ weist die Zahnbürste einen Druckstift auf, durch dessen Betätigung die Kapsel platzt. Der Druckstift ist dementsprechend benachbart zur Kapsel angeordnet. Mit dem Druckstift ist eine einfachere Handhabung ermöglicht, durch die die Kapsel zum Zerplatzen gebracht wird.
  • Da die Schutzhülle 2 elastisch ausgebildet ist, gibt sie den Druck im ersten Fall auf die Kapsel 6 weiter, die dann, wenn ausreichend fest gedrückt wird, zerplatzt. Nun strömt die in der Kapsel 6 ausgebildete Flüssigkeit 5, hier Wasser, in den Aufnahmeraum 3 der Schutzhülle 2 und gibt dieses an das gemäß den Figuren 1 und 2 rechte Ende 16 des Indikatorstreifens 7 (nicht dargestellt). Von dort diffundiert nun das Wasser 5 in den Indikatorstreifen 7 und wandert bis zur Farbskala 15, wo das Wasser 5 die im Indikatorstreifen 7 befindlichen Farbstoffe 8 auflöst. Da dieser Prozeß sehr schnell verläuft, ist dieser auch für die Zeitmessung unerheblich. Das nunmehr eingefärbte Wasser 5 diffundiert nun zeitabhängig in sehr langer Zeit gemäß den Figuren 1 und 2 von links nach rechts.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wurde hier eine sehr vereinfachte mikroskopische Darstellung eines Zellulosewerkstoffes des Filterstreifens 7 vorgenommen, in dem die Farbmoleküle 21, die allerdings in der Praxis sehr viel kleiner sind und praktisch nicht sichtbar sind, zwischen den von den einzelnen Fasern 17 gebildeten Poren bzw. Kammern 18 hin- und herzappeln und so langsam in dem Indikatorstreifen 7 nach Figur 1 und 2 von links nach rechts und nach Figur 4 von unten nach oben diffundieren. Dabei gelangen aufgrund der Farbmaterialzusammensetzung einige Farbmoleküle 18 an die Grenzfläche 19 der Fasern 17 und werden an dieser aufgrund der einwirkenden Anziehungskräfte gebunden. Und dies insbesondere deshalb, weil die Beschaffenheit der Farbe und der Zellulose 20, die aus vielen in Fig. 3 gezeigten Fasern 17 besteht, diese Andocken erlauben. An den Stellen, wo also bereits Farbmoleküle 18 an den Grenzflächen 19 der Fasern 17 anhaften, werden weitere Farbmoleküle 18 nur mehr oder weniger anhaften. Der übrige Teil diffundiert weiter in dem Indikatorstreifen 7 in Richtung zum rechten Ende 16. Durch das Anhaften der Farbmoleküle 18 an der Grenzfläche 19 der Fasern 17 entsteht eine äußerst scharfe Trennlinie 9, wenn der Indikatorstreifen 7 an sich aus anders gefärbtem, vorzugsweise hellerem Werkstoff besteht. Je heller also der Indikatorstreifen 7 und je dunkler die Farbskala 15 ist, um so deutlicher läßt sich die Zeit ablesen.
  • In Fig. 4 sind vier Zeitzustände der Anzeigeeinrichtung 1 dargestellt, wobei die linke den Beginn, die darauffolgende etwa die Hälfte, die sich anschließende etwa zu Dreiviertel und die letzte Anzeigeeinrichtung 1 den Ablauf der Zeitmessung anzeigt. Der Einfachheit halber wurde in Fig. 4 nur der Ausschnitt der Indikatorstreifen 7 selbst angezeigt und daneben schematisch eine Skala 22 von beispielhaft 1 bis 4 angegeben, um möglichst schnell die verstrichene Zeit ablesen zu können. Die Zahlen 1 bis 4 können Stunden, Monate oder gar Jahre sein, je nachdem, wie schnell die Diffusion mit entsprechend gewählten Farbstoffen 8 und Zellulosen 20 eingesetzt werden. Da der Diffusionsprozess, je länger er dauert, in der Regel immer langsamer wird und weil es unterschiedliche, von der jeweiligen Konfiguration abhängige Diffusionsgeschwindigkeiten gibt, muß die Skala an die Geschwindigkeit des Diffusionsprozesses angepaßt werden, um den Zeitverlauf real darzustellen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Anzeige von zeitabhängigen Vorgängen, insbesondere für die Anzeige des Wechsels einer verbrauchten Zahnbürste, mit einer eine Flüssigkeit (5) enthaltenden Depotkammer (6), die zum Start der Zeiterfassung mit einem porösen Indikatorstreifen (7) und einem Farbstoff (8) in Verbindung gebracht wird, wobei der Farbstoff (8) den Indikatorstreifen (7) zeitabhängig über seine Länge verfärbt, wobei das Material des Indikatorstreifens (7), die Flüssigkeit (5) und der Farbstoff (8) so aufeinander abgestimmt werden, daß Farbstoffmoleküle (18) an dem Indikatorstreifen (7) anhaften, daß die an den Indikatorstreifen (7) gebundenen Farbstoffmoleküle (18) langsamer wandern als die frei im Lösungsmittel befindlichen Farbstoffmoleküle (18) und daß nach der teilweisen Bedeckung des Indikatorstreifens (7) mit Farbstoffmolekülen (18) ein Teil der Färbstoffmoleküle (18) in der Flüssigkeit (5) weiterwandert, so daß der Anhaftungsvorgang zeitabhängig fortschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff (8) auf einem Teilbereich des Indikatorstreifens (7) aufgebracht ist und nach Abgabe der Flüssigkeit (5) an den Indikatorstreifen (7) von der Flüssigkeit aufgenommen wird, und daß die Flüssigkeit (5) zum Beginn der Zeitmessung an der zu dem mit Farbstoff (8) versehenen Teilbereich entfernteren Stelle des Indikatorstreifens (7) an den Indikatorstreifen (7) abgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Farbstoff (8) in der Flüssigkeit (5) in der Depotkammer gelöst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flüssigkeit (5) aus Wasser, der Farbstoff aus Erythrosin B oder aus Coomassie Brilliantblau und der Indikatorstreifen (7) aus zellulosem Filterpapier ausgebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flüssigkeit (5) zum Beginn der Zeitmessung an der zu dem mit Farbstoff versehenen Teilbereich entfernteren Stelle des Indikatorstreifens (7) am gegenüberliegenden Ende des Indikatorstreifens (7) an den Indikatorstreifen (7) abgegeben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Indikatorstreifen (7) in eine Schutzhülle (2) eingeschlossen wird, die für die Flüssigkeit (5) ganz oder weitgehend undurchlässig ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flüssigkeit (5) ihrerseits in einer für diese Flüssigkeit ganz oder weitgehend undurchlässigen Kapsel (6) angeordnet ist, die ebenfalls in der Schutzhülle (2) des Indikatorstreifens (7) dichtend untergebracht wird oder mit dieser beim Zerplatzen der Kapsel (6) dichtend verbunden wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abgabe der Flüssigkeit (5) an den Indikatorstreifen (7) durch Zerplatzen der Kapsel (6) erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zerplatzen der Kapsel (9) mit Hilfe einer mechanischen Druckvorrichtung, insbesondere eines Druckstiftes, erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mechanische Druckvorrichtung von der Rückseite des Indikatorstreifens (7) her angedrückt wird.
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