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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zustands-Meldeeinrichtung oder
ein Zustands-Meldesystem,
die oder das mit einem ausgewählten
Artikel eingesetzt werden kann. In besonderen Aspekten kann die
vorliegende Erfindung eine Feuchtigkeits-Meldeeinrichtung oder ein Feuchtigkeits-Meldesystem
bereitstellen, und die Einrichtung oder das System können mit
saugfähigen
Artikeln, wie zum Beispiel Kitteln, Windeln, Kindertrainingshosen,
Damenhygieneprodukten, Inkontinenzkleidung und ähnlichen, verwendet werden.
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Herkömmliche
Meldesysteme sind in herkömmliche
Artikel eingearbeitet worden, um einen Pfleger auf Änderungen
des Zustandes der Artikel aufmerksam zu machen. Zum Beispiel sind
herkömmliche
Meldesysteme in saugfähige
Einwegartikel, wie zum Beispiel Windeln und Inkontinenzkleidung,
eingearbeitet worden. Die saugfähigen
Artikel sind üblicherweise
mit saugfähigen
Polstern oder Einlagen oder mit anderen saugfähigen Strukturen versehen,
die zwischen einer körperabgewandten Lage
und einer flüssigkeitsdurchlässigen Decklage angeordnet
werden. Die saugfähigen
Strukturen weisen eingebaute supersaugfähige Materialien auf, die mit
faserartigen Matrizen, welche aus Naturfasern und Synthesefasern
bestehen, kombiniert sind. Zum Beispiel haben die saugfähigen Strukturen
mit cellulosehaltigen Holzfaserstoffflusen vermischte supersaugfähige Partikel
enthalten.
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Die
Meldesysteme sind üblicherweise
eingesetzt worden, um den Benutzer auf eine Änderung der Feuchtigkeit der
saugfähigen
Struktur aufmerksam zu machen. Einige herkömmliche Meldeeinrichtungen
weisen einen Mechanismus auf, der einer Farbänderung oder einer anderen Änderung
des visuellen Erscheinungsbildes unterliegt, wenn das Absorptionsmittel
befeuchtet wird. Zum Beispiel weisen saugfähige Artikel Ziermuster oder
Zierbilder auf, die sichtbar werden oder verblassen, wenn der Artikel befeuchtet
wird. Andere herkömmliche
Einrichtungen weisen eine zerbrechliche oder bröckelige Komponente auf, die
zerbrechen kann, um einen Nasszustand des Absorptionsmittel zu melden.
Wieder andere herkömmliche
Einrichtungen verwenden aktive elektronische Systeme, die in den
ausgewählten saugfähigen Artikel
eingearbeitet werden. Die elektronischen Einrichtungen umfassen
dabei Stromversorgungen und verwenden angetrie bene Tonanzeigen oder
visuelle Anzeigen, wie zum Beispiel Summer oder Lampen. Besondere
Anordnungen verwenden auch Funksender, um den Feuchtigkeitsalarm
an einen Fern-Funkempfänger
zu senden.
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Herkömmliche
Einrichtungen und Systeme, wie zum Beispiel die oben beschriebenen,
sind nicht hinreichend zufriedenstellend. Systeme, die mit Farbänderungsmechanismen
oder visuellen Änderungsmechanismen
arbeiten, werden leicht durch darüber liegende Lagen, wie zum
Beispiel Bettlaken oder Lagen von Bekleidung, verdeckt. Wenn solche
Systeme gut sichtbar angeordnet werden, sind diese Systeme nicht
unterscheidbar und nicht unauffällig
und haben die Feuchtigkeitsinformation unerwünscht anderen Personen als
dem Pfleger angezeigt. Systeme, die eine zerbrechliche Komponente
verwenden, weisen ähnliche
Nachteile auf. Systeme, die mit einer Stromquelle in dem zugehörigen Artikel
ausgestattet sind, sind von dem Verbraucher nicht angenommen worden.
Infolgedessen besteht ein anhaltender Bedarf an verbesserten Verfahren
und Systemen zum Melden einer Änderung
des internen Zustandes eines ausgewählten Artikels.
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WO 99/33037 , über das
die unabhängigen Patentansprüche charakterisiert
sind, beschreibt ein System zum Fernerfassen von Fluid. Das System umfasst
eine Resonanzschaltung, die an einem Ort angeordnet wird, an dem
das Fluid erfasst werden soll. Das Vorliegen von Fluid ändert die
Fähigkeit
der Schaltung, Energie von einem Fernoszillator zu empfangen. Dies
verursacht Änderungen
in der Schaltung des Oszillators, die erfasst und als Anzeichen des
Vorliegens von Fluid an der Resonanzschaltung verwendet werden.
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US 5,903,222 beschreibt
einen Windeldetektor zum Detektieren von Feuchtigkeitszuständen in einer
Windel oder in einem Unterwäscheartikel.
Der Detektor umfasst einen kapazitiven Sensor, der an einer Außenfläche des
zu überwachenden
Kleidungsstückes
angebracht ist.
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US 5,570,082 beschreibt
ein System zum Erfassen von Feuchtigkeit in einer Windel. Das System umfasst
eine Spule
5, die in einer Windel angeordnet ist. Das Resonanzverhalten
der Spule verändert
sich in Abhängigkeit
von dem Vorliegen/Nichtvorliegen von Flüssigkeit. Ein Fernempfänger detektiert
die Erzeugung einer Resonanz, die eine harmonische Komponente einer
durch einen Fernsender in der Spule induzierten Resonanz ist.
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US 5,463,377 beschreibt
eine Vorrichtung zu Detektieren des Vorliegens von Flüssigkeit
in einem Kleidungsstück,
die einen elektrisch passiven Sensor umfasst, der angepasst ist,
um mit der Flüssigkeit
in Berührung
zu sein, und einen elektrisch aktiven Ferndetektor.
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Gemäß der hier
vorliegenden Erfindung werden ein System gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch
10 bereitgestellt.
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Das Überwachungssystem
umfasst eine Abfrageeinrichtung, die in einer funktionsfähigen Nähe zu dem
Artikel angeordnet ist und die so konfiguriert ist, dass sie Eingangsenergie
mit einer vorbestimmten Eingangsfrequenz bereitstellt. Eine Zustands-Meldeeinrichtung
ist in einem überwachten Abschnitt
des Artikels angeordnet. Die Zustands-Meldeeinrichtung umfasst einen
Sensor, der eine Änderung
des Zustandes anzeigen kann, die ein tritt, wenn der überwachte
Abschnitt des Artikels von einem ersten Zustand zu einem zweiten
Zustand wechselt. Ein Passivtransponder ist in funktionsfähiger Kommunikation
mit dem Sensor angeordnet. Der Transponder ist so konfiguriert,
dass er die Eingangsenergie von der Abfrageeinrichtung empfangen
und Anzeigedaten erzeugen kann, wenn sich der überwachte Abschnitt in dem
zweiten Zustand befindet. Der Transponder ist so konfiguriert, dass
er eine Ausgangsenergie von dem Artikel weg überträgt. Die Ausgangsenergie umfasst
wenigstens einen Teil der Eingangsenergie, und die Ausgangsenergie
ist so konfiguriert, dass sie die Anzeigedaten trägt. Ein Ausgangsempfänger ist
so konfiguriert, dass er die Ausgangsenergie und die Anzeigedaten
von dem Transponder elektronisch akquiriert. Ein Detektor ist mit
dem Ausgangsempfänger
verbunden und kann auf einen Schwellenwert der Anzeigedaten reagieren.
Ein Melder ist in Kommunikation mit dem Detektor angeordnet und
ist so konfiguriert, dass er das Vorliegen des Schwellenwertes der
Anzeigedaten meldet.
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Die
Zustands-Meldeeinrichtung kann vereinzelt sein und kann Feuchtigkeitsinformationen
an den Pfleger übergeben,
ohne die Informationen dabei ebenfalls an andere unbeteiligte Beobachter
zu übergeben.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können ohne
die Verwendung einer in dem zugehörigen Artikel angeordneten
Strom quelle auskommen und sind weniger anfällig für die Erzeugung unerwünschter
Leckströme.
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlicher beschrieben werden
und weitere Vorteile werden unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche
Beschreibung der Erfindung und der Zeichnungen offensichtlich werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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1 zeigt
repräsentativ
eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht einer nach außen gerichteten
Seite eines Artikels, der eine Einrichtung und ein Verfahren eines
bevorzugten Ausführungsbeispieles der
Erfindung beinhaltet.
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2 zeigt
repräsentativ
eine Vorderansicht der nach außen
gerichteten Seite eines Artikels, der an einem Träger platziert
worden ist und eine Einrichtung und ein Verfahren eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles
der Erfindung enthält.
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3 zeigt
repräsentativ
eine schematische Vorderansicht der nach außen gerichteten Seite des in 2 veranschaulichten
Artikels, wobei ein Abschnitt eines Paketmoduls teilweise aufgeschnitten ist,
um eine relative Positionierung einer Transponderspule und einer
Abfrageeinrichtungsspule, die an dem Artikel befestigt sind, zu
veranschaulichen.
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3A zeigt
repräsentativ
einen teilweisen schematischen Querschnitt entlang dem Schnitt 3A-3A
von 3.
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4 zeigt
repräsentativ
ein schematisches Blockschema einer Einrichtung und eines Verfahrens eines
bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung.
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5 zeigt
repräsentativ
ein schematisches Blockschema eines elektronischen Sensors und eines
Passivtransponders, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können.
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5A zeigt
repräsentativ
ein schematisches Blockschema eines Paketmoduls, das mit der vorliegenden
Erfindung genutzt werden kann und eine Abfrageeinrichtung und einen
zugehörigen
Melder mit und ohne Fernpagingsender enthält.
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6A und 6B zeigen
repräsentativ
einen schematischen Schaltplan eines elektronischen Paketmoduls,
das zusammen mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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7 zeigt
repräsentativ
ein schematisches Blockschema einer Fernpagingeinheit, die zusammen
mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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8A und 8B zeigen
repräsentativ
ein schematisches Schaltbild der Fernpagingeinheit, die zusammen
mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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Die
verschiedenen Aspekte und Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden in dem Kontext eines saugfähigen Wegwerfartikels, wie
zum Beispiel einer Wegwerfwindel, beschrieben werden. Es ist jedoch
ohne Weiteres erkennbar, dass die hier vorliegende Erfindung auch
zusammen mit anderen Artikeln, wie zum Beispiel Kappen, Kitteln,
Schuhüberzügen, Damenhygieneartikeln,
Kindertrainingshosen, Inkontinenzkleidung und Verpackungsartikeln, angewendet
werden kann. Normalerweise sind Wegwerfartikel für einen begrenzten Gebrauch
bestimmt und nicht zum Waschen oder anderweitigen Reinigen für Wiederverwendung
vorgesehen. Eine Wegwerfwindel wird zum Beispiel entsorgt, nachdem
sie von dem Träger
verschmutzt worden ist.
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Es
ist weiterhin zu beachten, dass bei Verwendung in der hier vorliegenden
Veröffentlichungsschrift
die Ausdrücke „umfasst,
beinhaltet", „umfassen,
beinhalten" und
andere Ableitungen von diesem Wortstamm als offene Ausdrücke gebraucht
werden, die das Vorhandensein von beliebigen genannten Merkmalen,
Elementen, Ganzzahlen, Schritten, Komponenten spezifizieren sollen,
die jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines
oder mehrerer anderer Merkmale, Elemente, Ganzzahlen, Schritte,
Komponenten oder Gruppen derselben ausschließen.
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Die
vorliegende Offenlegung der Erfindung wird mit den Ausdrücken ihrer
verschiedenen Komponenten, Elemente, Ausführungen, Konfigurationen, Anordnungen
und ande ren Merkmalen beschrieben werden, die jeweils auch einzeln
oder gemeinschaftlich als „Aspekte" der Erfindung bezeichnet
oder durch andere ähnliche
Ausdrücke
ausgedrückt
werden können.
Es ist beabsichtigt, dass die verschiedenen Formen der offengelegten
Erfindung eines oder mehrere beziehungsweise einen oder mehrere
ihrer verschiedenen Merkmale oder Aspekte enthalten können und
dass die genannten Merkmale und Aspekte in jeder beliebigen gewünschten, funktionsfähigen Kombination
derselben verwendet werden können.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3A kann
die hier vorliegende Erfindung einen unterscheidungsfähigen Artikel 20 bereitstellen,
der einen überwachten
Teil 22 und eine Zustands-Meldeeinrichtung 24 zum
Kommunizieren einer Änderung
des Zustandes des überwachten
Teiles aufweist. In einem gewünschten
Aspekt kann die Änderung
des Zustandes in dem Artikel auftreten. Die Zustands-Meldeeinrichtung
umfasst einen Sensor 26, der eine Zustandsänderung
anzeigen kann, die auftritt, wenn der überwachte Teil 22 des
Artikels 20 von einem ersten Zustand zu einem unterschiedlichen zweiten
Zustand wechselt. In einem besonderen Aspekt der Erfindung kann
ein elektronischer Passivtransponder 28 funktionsfähig mit
dem Sensor 26 zusammenwirken. In anderen Aspekten kann
der Transponder 28 so konfiguriert sein, dass er elektromagnetische
Eingangsenergie empfängt,
die mit einer vorbestimmten Eingangsfrequenz bereitgestellt worden
ist, und der Transponder 28 kann so konfiguriert sein,
dass er mit funktionsfähigen
Anzeigedaten antwortet, wenn sich der überwachte Teil 22 des
Artikels in dem zweiten Zustand befindet.
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Die
hier vorliegende Erfindung kann auch ein überwachtes Verfahren und eine überwachte
Vorrichtung zum Melden eines vorbestimmten Zustandes in einem Artikel 20,
der einen überwachten
Teil 22 aufweist, bereitstellen. Das Überwachungsverfahren oder Überwachungssystem
umfasst eine Abfrageeinrichtung 30, die in einer funktionsfähigen Nähe zu dem
Artikel angeordnet werden kann, und kann so konfiguriert sein, dass
es Eingangsenergie mit einer vorbestimmten Eingangsfrequenz bereitstellt.
Eine Zustands-Meldeeinrichtung 24 ist
an dem überwachten
Teil 22 des Artikels angeordnet. Die Zustands-Meldeeinrichtung
umfasst einen Sensor 26, der eine Änderung des Zustandes anzeigen
kann, der auftritt, wenn der überwachte
Teil 22 des Artikels 20 von einem ersten Zustand
zu einem unterschiedlichen zweiten Zustand wechselt. Ein Passivtransponder 28 befindet
sich in funktionsfähiger
Kommunikation mit dem Sensor 26. In einem besonderen Aspekt
der Erfinder kann der Transponder ein elektronischer Transponder
sein. Der Transponder 28 kann so konfiguriert sein, dass
er Eingangsenergie von der Abfrageeinrichtung 30 empfängt, und
er kann so konfiguriert werden, dass er Anzeigedaten erzeugt, wenn
sich der überwachte
Teil 22 in dem zweiten Zustand befindet. Der Transponder 28 kann
so konfiguriert werden, dass er eine Ausgangsenergie von dem Artikel 20 weg überträgt. Die
Ausgangsenergie umfasst wenigstens einen Teil der Eingangsenergie,
und die Ausgangsenergie kann konfiguriert sein, um die Anzeigedaten
zu tragen. Ein Ausgangsempfänger 34 kann
konfiguriert sein, um die Ausgangsenergie und die Anzeigedaten von
dem Transponder 28 elektronisch zu akquirieren. Ein Detektor 36 kann
mit dem Ausgangsempfänger 34 verbunden
sein und kann auf einen Schwellenwert der Anzeigedaten reagieren.
Ein Melder 38 kann in Kommunikation mit dem Detektor 36 stehen
und kann so konfiguriert sein, dass er das Vorliegen des Schwellenwertes
der Anzeigedaten meldet.
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In
besonderen Aspekten kann die Erfindung eine Übertragung von Hochfrequenzenergie
von einer sendenden Antennenspule zu einer in einem nichtmetallischen
Träger
eingebetteten Empfangsspule beinhalten. In besonderen Anordnungen
kann die Erfindung eine Vorrichtung zum Anzeigen von Änderungen
in dem Widerstand, der zwischen den Elektroden, die in dem Trägermaterial
eingebettet sind, auftreten, bereitstellen. Ein Merkmal der Erfindung kann
eine Anzeige einer Widerstandsänderung
bei Verwendung einer drahtlosen Verbindung durch das nichtmetallische
Trägermaterial
umfassen. Eine gewünschte
Konfiguration kann zum Beispiel einen Feuchtigkeitszustand anzeigen,
der durch die Einleitung oder durch anderes offenbartes Vorhandensein eines
elektrisch leitenden Materials, wie zum Beispiel Urin oder eine
andere leitende Flüssigkeit,
erzeugt wird. Ein weiteres Merkmal kann ein Erfassen oder Erkennen
einer Widerstandsänderung
durch Messung des Betrages reflektierter Leistung von einem eingebetteten
abgestimmten Kreis in einen gekoppelten abgestimmten Kreis umfassen.
Ein weiteres Merkmal kann ein drahtloses Erfassen oder Erkennen
der Feuchtigkeit eines nichtmetallischen Trägermaterials umfassen, das
zu einer Widerstandsänderung
führt,
die an eingebetteten Elektroden auftritt, die durch Messen des Betrages
reflektierter Leistung von einem gekoppelten, eingebetteten abgestimmten Kreis
erfasst werden kann. Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann ein
System bereitstellen, das letztendlich eine Widerstandsänderung
durch eine drahtlose Vorrichtung an einen entfernt gelegenen Monitor meldet.
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Die
Aspekte oder Merkmale der Erfindung, allein und in Kombination,
können
verschiedene Vorteile bereitstellen. Solche Vorteile können zum
Beispiel eine nicht-intrusive Überwachung
von Änderungen
der elektrischen Impedanz oder der elektrischen Leitfähigkeit
unter Verwendung einer drahtlosen Methode umfassen. Das Verfahren
und die Vorrichtung können
drahtloses Erfassen der elektrischen Impedanz und des Feuchtigkeitszustandes
durch ein nichtmetallisches Trägermaterial
bereitstellen und können
drahtloses Melden der Änderung
der elektrischen Impedanz und des Feuchtigkeitszustandes bereitstellen.
Die Änderung
der elektrischen Impedanz in einem überwachten Trägermaterial
kann durch Messen von Änderungen
der reflektierten Leistung von einem eingebetteten Teil in einen
externen gekoppelten, abgestimmten Kreis erfasst werden. Das Verfahren
und die Vorrichtung der Erfindung können drahtloses Erfassen des
elektrischen Impedanzzustandes und des Feuchtigkeitszustandes durch
ein nichtmetallisches Trägermaterial
bereitstellen und können
drahtloses Melden der Änderung
des elektrischen Impedanzzustandes und des Feuchtigkeitszustandes
bereitstellen. In einer besonderen Anordnung kann die Impedanzänderung
eine Änderung des
elektrischen Widerstandes umfassen. Die Änderung der elektrischen Impedanz
in einem überwachten
Trägermaterial
kann durch Messen der Änderung der
reflektierten Leistung von dem eingebetteten Teil in einen externen
gekoppelten, abgestimmten Kreis erfasst werden. Das Verfahren und
die Vorrichtung der Erfindung können
keine direkte elektrische Verbindung zwischen ihrer externen Messelektronik
und ihrem eingebetteten Teil aufweisen. Infolgedessen kann es keine
Verschlechterung eines elektrischen Kontaktes geben, die im anderen
Fall die genannten Komponenten miteinander verbindet. Alle aktiv
angetriebenen Kreise sind elektrisch gegen die Innenseite des Artikels
isoliert. Infolgedessen kann es im Wesentlichen keine Gefahr von
Ableitungsstrom oder elektrischen Kriechströmen geben. Das Verfahren und
die Vorrichtung der Erfindung können
eine unterscheidungsfähige
magnetische Kopplung zwischen ihrem eingebetteten Teil und einem
separaten externen Messteil bereitstellen. Das eingebettete Teil
kann gut in ein ausgewähltes
Kleidungsstück
oder in ein anderes nichtmetallisches Trägermaterial eingearbeitet werden,
und das eingebettete Teil kann einen einfachen abgestimmten Kreis
aus zwei Komponenten umfassen. Zusätzlich können das Verfahren und die
Vorrichtung der Erfindung einen tragbaren, externen Messmechanismus
und einen Alarmsignal-Sendemechanismus
umfassen. Ein drahtloses Alarmsignal kann zu einem entfernt angeordneten Überwachungsgerät gesendet
werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 kann der
ausgewählte
Artikel, wie zum Beispiel der repräsentativ gezeigte Windelartikel 20,
eine körperabgewandte
Lage 102, eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage 100 und
einen saugfähigen
Körper 90,
der zwischen der körperabgewandten
Lage 102 und der Decklage 100 angeordnet ist,
umfassen. In besonderen Aspekten kann die körperabgewandte Lage 102 im
Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig sein.
In anderen Aspekten kann die körperabgewandte
Lage dampfdurchlässig
oder „atmungsaktiv" sein.
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In
gewünschten
Konfigurationen kann der Artikel einen ersten Hosenbundabschnitt,
wie zum Beispiel den gezeigten hinteren Hosenbundabschnitt 80,
und einen zweiten Hosenbundabschnitt, wie zum Beispiel den gezeigten
vorderen Hosenbundabschnitt 82, bereitstellen. Der Artikel
kann zusätzlich
einen Zwischenabschnitt oder Schrittabschnitt 84 aufweisen,
der den ersten und den zweiten Hosenbundabschnitt 80 beziehungsweise 82 miteinander verbindet.
Ein System aus elastomeren Kräuselungs- und
Dichtungselementen, wie zum Beispiel ein System mit Beingummibändern 86 und/oder
Bundgummibändern 88,
kann verwendet werden, um den Sitz zu verbessern und Auslaufen zu
reduzieren. Ein funktionsfähiges
Befestigungssystem, wie es zum Beispiel durch das gezeigte System
mit Befestigungsmitteln 98 bereitgestellt wird, kann verwendet werden,
um den ersten Hosenbundabschnitt 80 mit dem zweiten Hosenbundabschnitt 82 zu
verbinden, um den Artikel an dem Träger zu halten. Das Befestigungssystem
kann funktionsfähig
konfiguriert werden, um den ersten, hinteren Hosenbundabschnitt 80 in
einer überlappenden
Beziehung mit dem zweiten, vorderen Hosenbundabschnitt 82 in
einer Hinten-nach-vorn-Anordnung zu verbinden, wodurch der Körper des
Trägers
umschlossen wird und die Windel bei Gebrauch sicher an dem Träger gehalten
wird. Wahlweise kann das Befestigungssystem Befestigungsmittel 98 verwenden,
die so konfiguriert sind, dass sie den vorderen Hosenbundabschnitt 82 in
einer überlappenden
Beziehung mit dem hinteren Hosenbundabschnitt 80 in einer
Vorn-nach-hinten-Anordnung verbinden, um die Windel zu halten. In
solchen optionalen Anordnungen kann der vordere Hosenbundabschnittbereich
als der erste Hosenbundabschnitt 80 identifiziert werden
und der hintere Hosenbundbereich kann als der zweite Hosenbundabschnitt 82 identifiziert
werden. Es ist gut zu erkennen, dass vollständig konfigurierte Artikel,
wie zum Beispiel Kindertrainingshosen, Damenhygieneartikel, Inkontinenzkleidung
und andere vollständig
ausgebildete dreidimensionale Artikel gegebenenfalls keine Befestigungsmittel
beinhalten.
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Die 1 und 2 zeigen
typische Ansichten der repräsentativen
Wegwerfwindel 20. In 1 sind Abschnitte
der Struktur teilweise aufgeschnitten, um den inneren Aufbau des
Windelartikels deutlicher zu zeigen, und die Körperseitenfläche der
Windel, die mit dem Träger
in Kontakt kommt, ist von dem Betrachter abgewandt. Die Außenränder der
Windel bilden einen Umfang mit den sich längs erstreckenden Seitenrändern und
den sich seitlich erstreckenden Endrändern. Die Seitenränder bilden
Beinöffnungen für die Windel
und sind wahlweise gekrümmt
oder konturiert. Die Endränder
werden als gerade gezeigt, können
jedoch wahlweise gekrümmt
sein.
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In
Bezug auf die bezeichneten Flächen
des Artikels sind die verschiedenen nach innen zeigenden oder körperseitigen
Flächen
so konfiguriert, dass sie dem Körper
des Trägers
zugewandt sind, wenn der Artikel um den Träger platziert wird. Die bezeichneten
nach außen
zeigenden Flächen
des Artikels sind so konfiguriert, dass sie von dem Körper des Trägers abgewandt
sind, wenn der Artikel um den Träger
platziert wird.
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Die
verschiedenen Komponenten des Artikels können montiert werden, indem
verschiedene herkömmliche
Befestigungsverfahren und Befestigungsmechanismen verwendet werden,
wie zum Beispiel Klebstoffe, Schallbindungen, Wärmebindungen, Schweißnähte, Heftungen,
Druckknöpfe,
Stifte, Nieten, Knöpfe
und ähnliches
sowie Kombinationen derselben. Die Befestigungsmechanismen können in beliebigen
funktionsfähigen
Mustern oder Konfigurationen angeordnet werden.
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Die
Decklage 100, die körperabgewandte Lage 102,
der saugfähige
Körper 90 und
die anderen Komponenten des Artikels werden miteinander verbunden
oder auf andere Weise funktionsfähig
miteinander in Zusammenhang gebracht. Die verschiedenen Komponenten
können
zum Beispiel mittels geeigneter Befestigungsmechanismen (nicht gezeigt), wie
zum Beispiel Klebebindungen, Schallbindungen, Wärmebindungen, Zusammennadeln,
Nähen oder andere
bekannte Befestigungsverfahren sowie Kombinationen derselben funktionsfähig miteinander
verbunden werden. Zum Beispiel können
eine gleichförmige
durchgehende Lage aus Klebstoff, eine gemusterte Lage aus Klebstoff,
ein gesprühtes
Muster aus Klebstoff oder ein Feld aus getrennten Linien, Wirbeln
oder Punkten aus Bauklebstoff verwendet werden, um die verschiedenen
Komponenten und Teile des Artikels geeignet miteinander zu verbinden,
zu montieren und/oder aneinander zu befestigen.
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Der
saugfähige
Körper 90 stellt
einen saugfähigen
Rückhalteabschnitt
bereit, wie er zum Beispiel durch das repräsentativ gezeigte saugfähige Polster
bereitgestellt wird, das aus ausgewählten wasseranziehenden oder
hydrophilen Fasern und stark saugfähigen Partikeln besteht. Der
Rückhalteabschnitt
ist so konfiguriert, dass er aufgesaugte Flüssigkeiten und andere Abfallstoffe
hält und
speichert. Der saugfähige
Körper
kann zwischen der Decklage 100 und der körperabgewandten
Lage 102 angeordnet werden, um die Windel 20 oder
einen anderen saugfähigen
Artikel auszubilden. Der saugfähige
Körper
weist einen Aufbau auf, der im Allgemeinen komprimierbar, anpassbar,
nicht hautreizend gegenüber
der Haut des Trägers
ist und in der Lage ist, Körperexsudate
aufzusaugen und zurückzuhalten. Es
ist zu beachten, dass die Struktur des saugfähigen Körpers ein einzelnes aus einem
Stück bestehendes
Stück Material
oder alternativ dazu eine Vielzahl von einzelnen separaten Stücken von
Material, die funktionsfähig
zusammengesetzt werden können,
umfassen kann.
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Verschiedene
Arten von benetzungsfähigem,
hydrophilem faserartigem Material können verwendet werden, um die
Komponenten des saugfähigen
Körpers 90 auszubilden.
Beispiele von geeigneten Fasern sind unter anderem natürlich auftretende organische
Fasern, die aus eigenbenetzungsfähigem Material
bestehen, wie zum Beispiel Zellulosefasern; Synthesefasern, die
aus Zellulose oder aus Zellulosederivaten bestehen, wie zum Beispiel
Rayonfasern; anorganische Fasern, die aus einem eigenbenetzungsfähigen Material
bestehen, wie zum Beispiel Glasfasern; Synthesefasern, die aus eigenbenetzungsfähigen thermoplastischen
Polymeren bestehen, wie zum Beispiel Polyesterfasern oder Polyamidfasern;
und synthetische Fasern, die aus einem nicht benetzungsfähigen thermoplastischen
Polymer bestehen, wie zum Beispiel Polypropylenfasern, die durch
geeignete Mittel hydrophiliert worden sind. Die Fasern können hydrophilisiert
werden, zum Beispiel durch Behandlung mit Siliciumdioxid, durch
Behandlung mit einem Material, das eine geeignete hydrophile Komponente
aufweist und nicht ohne Weiteres aus der Faser entfernbar ist oder
durch Ummantelung der nicht benetzungsfähigen hydrophoben Faser mit
einem hydrophilen Polymer während
oder nach der Ausbildung der Faser. Für den Zweck der vorliegenden
Erfindung wird davon ausgegangen, dass ausgewählte Mischungen aus den verschiedenen
oben genannten Arten von Fasern ebenfalls verwendet werden können.
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Die
saugfähige
Körperstruktur 90 kann
eine Matrix aus hydrophilen Fasern, wie zum Beispiel eine Bahn aus
Zelluloseflocken, gemischt mit Teilchen aus einem stark saugfähigen Material,
umfassen. In besonderen Anordnungen kann der saugfähige Körper 90 ein
Gemisch aus supersaugfähigen
Hydrogel bildenden Teilchen und schmelzgeblasenen Fasern aus synthetischem
Polymer oder eine Mischung aus supersaugfähigen Teilchen mit einem faserartigen passenden
Material, bestehend aus einem Gemisch aus Naturfasern und/oder synthetischen
Polymerfasern, umfassen. Die supersaugfähigen Teilchen können im
Wesentlichen homogen mit den hydrophilen Fasern oder nicht gleichmäßig gemischt
sein.
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Um
den Einschluss des stark saugfähigen Materials
zu verbessern, kann die saugfähige
Körperstruktur 90 eine
Umwicklungslage oder Einwickellage umfassen, die unmittelbar neben
und um den saugfähigen
Körper
platziert werden kann. Die Einwickellage kann mit der saugfähigen Struktur
und mit den verschiedenen anderen Komponenten des Artikels verbunden
werden. Die Einwickellage kann eine Lage aus saugfähigem Material
oder im Wesentlichen nicht saugfähigem
Material sein, die den größten Teil
der körperseitigen
und/oder äußeren Fläche des
saugfähigen
Körpers
bedeckt. Die Einwickellage kann im Wesentlichen alle Umfangsränder des
saugfähigen
Körpers
umschließen,
um eine im Wesentlichen vollständige
Umhüllung
um denselben auszubilden. Alternativ dazu kann die Einwickellage
eine saugfähige
Umwicklung bereitstellen, die den größten Teil der körperseitigen
und der äußeren Fläche des
saugfähigen
Körpers
bedeckt und im Wesentlichen nur die Seitenränder des saugfähigen Körpers umschließt.
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Zum
Beispiel kann die vollständige
Einwickellage oder wenigstens die körperseitige Lage der Einwickellage
eine schmelzgeblasene Bahn aus schmelzgeblasenen Fasern, wie zum
Beispiel schmelzgeblasenen Polypropylenfasern, umfassen. Ein weiteres
Beispiel- einer saugfähigen
Umwicklung kann eine Zellulosebahn geringer Porosität umfassen,
wie zum Beispiel ein Hygienepapier, das aus einer Mischung von Hartholz/Weichholzfasern
im Verhältnis
von etwa 50:50 besteht.
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In
den verschiedenen Aspekten und Konfigurationen der Erfindung können die
Befestigungsmechanismen zwischen der ausgewählten ersten Befestigungskomponente
und der ausgewählten
zweiten Befestigungskomponente klebend, kohäsiv, mechanisch oder Kombinationen
aus denselben sein. In dem Kontext der hier vorliegenden Erfindung
ist ein mechanisches Befestigungssystem ein System, das zusammenwirkende
erste und zweite Komponenten umfasst, die mechanisch ineinander
eingreifen, um eine gewünschte
Sicherung zu ergeben.
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Wünschenswert
umfassen die erste und die zweite Befestigungskomponente ergänzende Elemente
eines zusammenwirkend ineinander eingreifenden Befestigungssystems.
Die mechanischen Befestigungskomponenten können durch mechanische Befestigungsmittel,
wie zum Beispiel Haken, Schnallen, Druckknöpfe, Knöpfe und ähnliches bereitgestellt werden,
die zusammenwirkende und ergänzende
mechanisch verriegelnde Komponenten umfassen.
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Wie
in den veranschaulichten Anordnungen gezeigt wird, kann das mechanische
Befestigungssystem zum Beispiel ein Schnür-Befestigungssystem sein.
Solche Befestigungssysteme umfassen üblicherweise Befestigungselemente,
die die Form eines „Hakens" oder einer hakenähnlichen
eingreifenden Komponente aufweisen, und umfassen eine zusammenwirkende „Schlinge" oder eine schlingenähnliche aufnehmende
Komponente, die lösbar
in die Hakenkomponente eingreift und mit dieser eine Verbindung herstellt.
Herkömmliche
Systeme sind zum Beispiel unter dem Warenzeichen VELCRO erhältlich.
Das Hakenelement kann durch eine einzinkige, eine mehrzinkige Hakenkonfiguration
oder durch eine im Allgemeinen durchgehende Konfiguration mit vergrößertem Kopf
bereitgestellt werden, wie sie zum Beispiel durch ein Hakenelement
mit Flachrundkopf bereitgestellt wird. Das Schlingenelement kann
durch ein Gewebe, einen Vliesstoff, eine Maschenware, eine perforierte
oder gelochte Schicht oder Lage und ähnliches sowie durch Kombinationen
derselben bereitgestellt werden. Die zahlreichen Anordnungen und
Varianten solcher Befestigungssysteme sind gemeinschaftlich als
Schnür-Befestigungselemente
bezeichnet worden.
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Bei
einer Konfiguration, die ein selektiv lösbares, ineinander eingreifendes
mechanisches Befestigungssystem verwendet, kann zum Beispiel die erste
Befestigungskomponente auf wenigstens einer benannten Anlagefläche oder
Sicherungsfläche
der Befestigungslasche 98 angeordnet werden und kann die
zusammenwirkende zweite Befestigungskomponente auf der benannten
Eingriffsfläche
des benannten Anlegeteiles 96 angeordnet werden. Bei dem
repräsentativ
gezeigten Schnür-Befestigungsmittel kann
die Befestigungskomponente, die an der benannten Anlagefläche oder
Sicherungsflä che
der benannten Anlagefläche
oder Sicherungsfläche
der Befestigungslasche 98 angebracht ist, zum Beispiel
ein hakenartiges mechanisches Eingriffelement umfassen, und kann
die ergänzende
Befestigungskomponente, die funktionsfähig mit dem benannten Anlegebereichsteil 96 verbunden
und an diesem befestigt ist, ein schlingenartiges Befestigungselement
umfassen.
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In
den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung ist weiterhin offensichtlich
und gut erkennbar, dass die relativen Positionen und/oder Materialien
der ersten Befestigungskomponente und ihrer zusammenwirkenden, ergänzenden
zweiten Befestigungskomponente vertauscht werden können. Dementsprechend
kann die Befestigungskomponente, die an der benannten Anlagefläche der
Befestigungslaschen 98 befestigt wird, das schlingenartige
mechanische Befestigungselement umfassen; und die ergänzende,
zweite Befestigungskomponente, die funktionsfähig mit dem benannten Anlegebereichsteil verbunden
und an diesem befestigt ist, kann die hakenartigen Befestigungsteile
umfassen.
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Für die verschiedenen
Konfigurationen der Erfindung ist ein Beispiel eines geeigneten
Befestigungshakenelementes ein Mikrohakenelement, das in einem Material
bereitgestellt wird, das unter der Bezeichnung VELCRO HTH 829 von
der VELCRO U.S.A., Inc. mit Sitz in Manchester, New Hampshire, USA,
vertrieben wird. Das Mikrohakenmaterial weist befestigte Teile in
Form angewinkelter zinkenartiger Hakenelemente auf. Die Hakenelemente
können
mit einer Hakenhöhe
in dem Bereich von etwa 0,030 bis 0,063 cm (etwa 0,012 bis 0,025
Zoll) ausgeführt
werden sowie mit einer Hakenbreite in dem Bereich von etwa 0,007
bis 0,022 cm (etwa 0,003 bis 0,009 Zoll). Die Hakenelemente werden
auf einem Trägerschichtmaterial
mit einer Dicke von etwa 0,0076 bis 0,008 cm (etwa 0,003 bis 0,0035
Zoll) geformt. Eine weitere geeignete Art von Befestigungshakenteil
ist auf einem Material 3M CS200 zu finden, das von der Minnesota
Mining and Manufacturing (3M) Company mit Sitz in St. Paul, Minnesota,
USA, erhältlich
ist. Andere geeignete Hakenmaterialien sind von verschiedenen Lieferanten,
wie zum Beispiel der VELCRO U.S.A., Inc. und der 3M Company, erhältlich.
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In
den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung kann das Schlingenmaterial
durch einen Vliesstoff, ein Gewebe oder eine Maschenware oder durch
Kombinationen derselben bereitgestellt werden. Ein geeignetes Schlingenmaterial
kann zum Beispiel aus ei ner Zweistangen-Wirkware der Art, wie es
von der Mills, Inc., Greensboro, North Carolina, USA, unter dem
Handelsnamen #34285 erhältlich
ist, bestehen, oder aus anderen Arten von Maschenware. Geeignete
Schlingenmaterialien sind ebenso von der 3M Company erhältlich,
die eine Nylonwebschlinge unter ihrer Handelsmarke SCOTCHMATE vertreibt.
Die Firma 3M Company vertreibt weiterhin eine Schlingengewebebahn
mit Klebstoff auf der Rückseite
der Gewebebahn sowie das Strickschlingenband 3M.
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Das
Schlingenmaterial kann auch einen Vliesstoff mit durchgehenden gebundenen
Bereichen, die eine Vielzahl von einzelnen ungebundenen Bereichen
bilden, umfassen. Die Fasern oder Filamente in den einzelnen ungebundenen
Bereichen des Gewebes werden durch durchgehende gebundene Bereiche,
die einen jeden ungebundenen Bereich so einschließen oder
umgeben, dass keine Stützlage
oder Trägerschicht
aus Folie oder Klebstoff erforderlich ist, formbeständig gemacht.
Die ungebundenen Bereiche sind insbesondere ausgelegt, um Zwischenräume zwischen
den Fasern oder Filamenten in dem ungebundenen Bereich zu bilden,
die ausreichend offen oder groß bleiben,
um Hakenelemente des ergänzenden
Hakenmaterials aufzunehmen und in diese einzugreifen. Insbesondere
kann ein ungebundener Mustervliesstoff oder eine Gewebebahn eine
Spinnvliesbahn umfassen, die aus schmelzgesponnenen Einkomponenten-
oder Mehrkomponentenfilamenten ausgebildet wird. Wenigstens eine
Oberfläche
des Vliesstoffes kann eine Vielzahl vereinzelter, ungebundener Bereiche
umfassen, die von durchgehenden gebundenen Bereichen umgeben sind
oder eingeschlossen werden. Die durchgehenden gebundenen Bereiche
verleihen den Fasern oder Filamenten, die die Vliesstoffbahn ausbilden,
Formbeständigkeit,
indem sie die Abschnitte der Fasern oder Filamente, die sich außerhalb
der ungebundenen Bereiche im Wesentlichen frei von Bindung oder
Verschmelzen erstrecken, miteinender verbinden oder verschmelzen.
Der Grad der Bindung oder Verschmelzung innerhalb der gebundenen
Bereiche ist ausreichend, um die Vliesstoffbahn innerhalb der gebundenen
Bereiche nichtfaserartig zu machen, wodurch die Fasern oder Filamente
in den ungebundenen Bereichen als Schlingen" zur Aufnahme der und zum Eingreifen
in die Hakenelemente wirken. Beispiele geeigneter Punkt-ungebundener
Gewebe werden in dem
US-Patent
Nr. 5,858,515 diskutiert.
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Das
in den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung eingesetzte Schlingenmaterial
muss nicht auf einen einzelnen oder vereinzelten Flicken auf der
nach außen
gerichteten Oberfläche
der Artikels begrenzt sein. Anstelle dessen kann das Schlingenmaterial
durch eine im Wesentlichen durchgehende äußere faserartige Lage bereitgestellt
werden, die zusammengeführt,
eingebaut oder auf andere Weise verbunden wird, um sich über einen
vorbestimmten Oberflächenbereich
des gewünschten
Artikels zu erstrecken. Zum Beispiel kann die äußere faserartige Lage angeordnet
sein, um sich über
im Wesentlichen den gesamten freiliegenden Oberflächenbereich
einer zusammen mit dem Artikel verwendeten tuchähnlichen äußeren Abdeckung zu erstrecken.
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In
den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung muss die Eingriffskraft
zwischen der ausgewählten
ersten Befestigungskomponente und ihrer benannten und funktionsfähigen zweiten
Befestigungskomponente ausreichend groß und dauerhaft sein, um eine
angemessene Sicherung des Artikels bei Gebrauch an dem Träger bereitzustellen.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 3 und 3A kann
das überwachte
Teil 22 ein beliebiger gewünschter Bereich des ausgewählten Artikels sein.
Zum Beispiel kann der benannte überwachte Teil 22 ein
vorbestimmter Bereich des saugfähigen Körpers 90 in
dem Artikel sein. In gewünschten
Anordnungen kann das überwachte
Teil des saugfähigen
Körpers
ein Abschnitt sein, der zum Aufsaugen und Zurückhalten von Urin oder anderen
Körperflüssigkeiten
bestimmt ist.
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Der überwachte
Zustand kann ein beliebiges gewünschtes
Merkmal des überwachten
Abschnittes 22 sein. Zum Beispiel kann der überwachte
Zustand ein Grad oder Gehalt an Feuchtigkeit, ein Grad von Licht,
Ton, Wärme
oder ähnlichem
sowie von Kombinationen derselben sein. In dem Beispiel des repräsentativ
gezeigten Artikels kann das überwachte Merkmal
die Feuchtigkeit des überwachten
Abschnittes des Absorptionsmittels sein.
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Der
Sensor 26 kann den gewünschten Änderungsgrad
anzeigen, indem er verschiedene funktionsfähige Verfahren anwendet. Der
Sensor kann zum Beispiel einen chemischen Sensor, einen mechanischen
Sensor, einen elektronischen Sensor oder ähnliches sowie Kombinationen
aus denselben umfassen. Der chemische Sensor kann so konfiguriert
sein, dass er reagiert, indem er eine chemische Reaktion, eine Farbänderung
oder eine andere Änderung
seiner Chemie durchläuft.
Der mechanische Sensor kann sich auflösen, zerbrechen, sich physisch
verteilen oder eine andere physische Umwandlung durchlaufen. Der
elektronische Sensor kann eine beliebige Art elektrischer oder elektronischer Schaltung
mit passiven oder aktiven Komponenten umfassen. Die passiven Komponenten
können
unter anderem Widerstände,
Kondensatoren, Induktionsspulen, Thyristoren, Dioden, Verbindungsdrähte, Antennen
oder ähnliches
sowie Kombinationen aus denselben sein. Aktive Komponenten können unter anderem
Transistoren, Solarzellen, Batterien, integrierte Schaltkreise,
mit Transistoren bestückte Schaltkreise
und ähnliches
sowie Kombinationen aus denselben sein.
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In
dem Beispiel der repräsentativ
gezeigten Anordnung kann der Sensor 26 ein elektronischer Sensor
sein. Insbesondere kann der Sensor 26 so konfiguriert sein,
dass er die Zustandsänderung
anzeigt, indem er eine Änderung
der elektronischen Impedanz bereitstellt, die auftritt, wenn das überwachte Teil 22 des
saugfähigen
Körpers
von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt. In gewünschten
Anordnungen kann der erste Zustand ein im Wesentlichen trockener
Zustand sein und der zweite Zustand kann ein befeuchteter Zustand
sein. Dementsprechend kann der passive Transponder 28 so
konfiguriert werden, dass er mit den ausgewählten Anzeigedaten reagiert,
wenn sich der saugfähige
Körper 90 zum
Beispiel in dem befeuchteten zweiten Zustand befindet. Die Zustands-Meldeeinrichtung
kann dabei eine Feuchtigkeits-Meldeeinrichtung bereitstellen.
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In
einem besonderen Aspekt kann der Sensor 26 eine veränderliche
resistive Impedanz bereitstellen. In einem anderen Aspekt kann der
Sensor 26 eine veränderliche
kapazitive Impedanz bereitstellen. Die Impedanz des Sensors 26 kann
so konfiguriert werden, dass sie sich ändert, wenn das überwachte Teil 22 des
Artikels von seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand wechselt.
In stärker
besonderen Anordnungen kann sich die Impedanz des Sensors 26 ändern, wenn
der überwachte
Teil 22 des Artikels von seinem ersten, im Wesentlichen
trockenen Zustand in seinen zweiten befeuchteten Zustand wechselt.
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Der
Transponder 28 ist dahingehend passiv, dass er keine herkömmliche
Stromversorgung, wie zum Beispiel eine Batterie, eine Solarzelle,
eine Wickelfeder, einen elektrischen Generator oder andere herkömmliche
Mechanismen, die allgemein als Strom quelle angesehen werden, umfasst.
Dementsprechend kann der passive Transponder ein passives elektronisches
Gerät,
eine passive mechanische Vorrichtung, eine passive optische Vorrichtung,
eine passive chemische Vorrichtung oder ähnliches sowie Kombinationen
aus denselben umfassen.
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In
gewünschten
Anordnungen ist der Transponder 28 ein passiver elektronischer
Transponder, der einen funktionsfähigen Koppler umfasst, der
so konfiguriert ist, dass er die Anzeigedaten von dem Artikel 20 weg
kommuniziert. In dem Beispiel der repräsentativ gezeigten Anordnung
umfassen das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen elektronischen Koppler. Das Verfahren und die Vorrichtung
umfassen einen kapazitiven Koppler, einen induktiven Koppler, einen
Lichtkoppler, einen Wärmekoppler,
einen Tonkoppler, einen Reflektor oder ähnliches sowie Kombinationen aus
denselben. In dem repräsentativ
gezeigten Beispiel umfassen das Verfahren und die Vorrichtung einen
induktiven Koppler.
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Eine
Abfrageeinrichtung 30 ist so konfiguriert, dass sie die
gewünschte
Eingangsenergie mit der vorgegebenen Eingangsfrequenz bereitstellt.
Die Abfrageeinrichtung kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass
sie die Eingangsenergie mit einer beliebigen funktionsfähigen Frequenz
bereitstellt. In gewünschten
Aspekten kann die Eingangsfrequenz eine funktionsfähige Frequenz
in dem elektromagnetischen Spektrum sein. Die Frequenz der Eingangsenergie
kann zum Beispiel eine Audiofrequenz oder eine andere Schallfrequenz,
eine Funkfrequenz, eine Mikrowellenfrequenz, eine Infrarotfrequenz,
eine optisch sichtbare Frequenz, eine Ultraviolettfrequenz oder
andere höhere
oder niedrigere Frequenzen sowie Kombinationen aus denselben sein.
Die Abfrageeinrichtung 30 kann eine Komponente sein, die
an einem funktionsfähigen
Ort aus einem Stück
mit dem Artikel beschaffen sein kann. Alternativ dazu kann die Abfrageeinrichtung
durch eine Komponente bereitgestellt werden, die von dem Artikel
getrennt ist und die selektiv in einer funktionsfähigen Nähe zu dem
Artikel positioniert wird. Wünschenswert
kann die Abfrageeinrichtung durch eine Komponente bereitgestellt werden,
die selektiv in einer funktionsfähigen
Nähe zu
dem Transponder 28 positioniert ist oder positioniert werden
kann.
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In
einem besonderen Aspekt kann die Eingangsfrequenz von Hochfrequenz
(HF) sein und die Hochfrequenz kann wenigstens mindestens etwa 0,1 MHz
sein. Die Hochfre quenz kann alternativ dazu wenigstens etwa 5 MHz
sein und kann wahlweise wenigstens etwa 7 MHz sein, um verbesserte
Leistung bereitzustellen. In anderen Aspekten kann die Hochfrequenz
nicht mehr als höchstens
etwa 50 MHz sein. Die Hochfrequenz kann alternativ dazu nicht mehr
als etwa 15 MHz sein und kann wahlweise nicht mehr als etwa 12 MHz
sein, um verbesserte Wirksamkeit bereitzustellen.
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Die
gewünschte
Auswahl der Eingangsfrequenz kann besondere Vorteile bereitstellen.
Zum Beispiel können
höhere
Frequenzen die Verwendung kleinerer elektronischer Komponenten ermöglichen. Niedrigere
Frequenzen können
die Menge von Leistung reduzieren, die erforderlich ist, um die
gewünschte
Eingangsenergie zu erzeugen.
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Der
Transponder 28 kann so konfiguriert sein, dass er einen
Teil der Eingangsenergie an die Abfrageeinrichtung 30 zurückgibt und
dadurch die Anzeigedaten von dem Artikel 20 weg überträgt. In besonderen
Aspekten kann der Transponder so konfiguriert sein, dass er ein
Schallverfahren, ein optisches und/oder ein elektromagnetisches
Verfahren verwendet, um den gewünschten
Teil der Eingangsenergie an die Abfrageeinrichtung 30 zurückzuführen. In
einem gewünschten
Aspekt kann der Transponder 28 so konfiguriert sein, dass
er einen Teil der Eingangsenergie elektronisch an die Abfrageeinrichtung zurückführt.
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In
dem in den 1, 4, 5A, 6A und 8B repräsentativ
gezeigten Beispiel kann die Abfrageeinrichtung 30 eine
Abfrageeinrichtungsspule 52 umfassen. Zusätzlich kann
der Transponder 28 eine funktionsfähige Transponderspule 50 umfassen.
Die Transponderspule 50 weist eine induktive Impedanz auf.
Analog dazu weist die Abfrageeinrichtungsspule 52 eine
induktive Impedanz auf. In besonderen Konfigurationen kann der Passivtransponder 28 durch
eine elektronische Kopplung reagieren, die zum Beispiel eine induktive
Kopplung zwischen der Transponderspule 50 und der Abfrageeinrichtungsspule 52 umfassen
kann. In den verschiedenen Konfigurationen der Erfindung kann die
Abfrageeinrichtungsspule 52 als eine Antenne ausgelegt
werden.
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Das
Verfahren der Erfindung umfasst eine Positionierung der Abfrageeinrichtungsspule 52 in
einer funktionsfähigen
Nähe zu
der Transponderspule 50. In einem gewünschten Aspekt kann die Abfrageeinrichtungsspule
in einer im Wesentlichen koaxialen Beziehung zu der Transponderspule 50 positioniert werden,
und die Mittelachse der Abfrage einrichtungsspule kann so ausgerichtet
werden, dass sie im Wesentlichen mit der Mittelachse der Transponderspule übereinstimmt.
Die Eingangsenergie wird zu der Abfrageeinrichtungsspule 52 zugeführt, und
die Eingangsenergie wird funktionsfähig von der Abfrageeinrichtungsspule 52 zu
der Transponderspule 50 übertragen. Eine Menge von Ausgangsenergie,
die Anzeigedaten trägt,
wird von der Abfrageeinrichtungsspule 52 empfangen. In
besonderen Aspekten kann die Abfrageeinrichtungsspule 52 Ausgangsenergie
empfangen, die von der Transponderspule 50 zurück zu der
Abfrageeinrichtungsspule 52 reflektiert wird. Ein Schwellenwert
der Anzeigedaten wird funktionsfähig
detektiert, und das Vorhandensein des Schwellenwertes der Anzeigedaten
wird funktionsfähig
gemeldet. In den verschiedenen Anordnungen der Erfindung kann das
Melden oder Benachrichtigen des Schwellenwertes einen beliebigen
funktionsfähigen
Anzeigemechanismus oder ein beliebiges funktionsfähiges Verfahren
anwenden.
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In
der repräsentativ
gezeigten Anordnung kann die Transponderspule 50 eine eingängige oder eine
mehrgängige
Spule mit einem ausgewählten Durchmesser 54 (zum
Beispiel 5) sein. Zusätzlich kann die Abfrageeinrichtungsspule 52 ebenfalls eine
eingängige
oder eine mehrgängige
Spule mit einem ausgewählten
Durchmesser 56 (zum Beispiel 5A) sein.
Der Durchmesser 54 der Transponderspule und der Durchmesser 52 der
Abfrageeinrichtungsspule können
ein ausgewähltes
Verhältnis
aufweisen. Das ausgewählte
Verhältnis
kann so konfiguriert sein, dass der Kopplungskoeffizient k zwischen der
Transponderspule 50 und der Abfrageeinrichtungsspule 52 erhöht wird.
Der erhöhte
Kopplungskoeffizient kann die Wirksamkeit der Übertragung von Energie zwischen
den Spulen erhöhen.
Ein gewünschter
Spulendurchmesser einer der beiden Spulen wird auf der Grundlage
der physischen Zwangsläufigkeiten
des Artikels 20 und der Wellenlänge/Frequenz der für Betrieb
vorgesehenen Energie ausgewählt.
In der gezeigten Anordnung ist es zum Beispiel zweckmäßig, anfangs
die Größe der Transponderspule
auf der Grundlage des verfügbaren
Platzes und der leichten Positionierung der Transponderspule in
dem Artikel auszuwählen.
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Der
Durchmesser der zweiten Spule kann danach so festgelegt werden,
dass der Kopplungskoeffizient k erhöht wird. In besonderen Aspekten
kann der Durchmesser der zweiten Spule auf dem Durchmesser der ersten
Spule basieren, und auf dem erwarteten Trennungsabstand zwischen
den beiden Spulen. Siehe zum Beispiel F. E. Terman, Radio Engineer's Handbook, erste
Ausgabe, McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, 1943, zum Beispiel Seiten
67-73. In den gezeigten Konfigurationen wird der Trennungsabstand
vorwiegend durch die Gesamtdicke der verschiedenen Schichten oder
Lagen von Material (zum Beispiel die Schichten oder Lagen des Artikels 20 und
des Systempaketmoduls 68) bestimmt, die in normalem Betrieb
zwischen der Transponderspule 50 und der Abfrageeinrichtungsspule 52 angeordnet
sind. Wenn die erste und die zweite Spule (zum Beispiel die Transponderspule
und die Abfrageeinrichtungsspule) in einer beabstandeten, im Wesentlichen
koaxialen Beziehung angeordnet sind, kann bestimmt werden, dass
ein erhöhter
oder ein maximierter Kopplungskoeffizient k bereitgestellt werden
kann, wenn die Spulendurchmesser gemäß der folgenden Formel konfiguriert
sind: d1 = ((d2)2 + 4D2)1/2 wobei:
- d2
- = Durchmesser der
relativ kleineren Spule,
- d1
- = Durchmesser der
relativ größeren Spule,
- D
- = Trennungsabstand
zwischen den beiden Spulen.
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In
gewünschten
Anordnungen, bei denen der Trennungsabstand D erwartungsgemäß etwa 5
mm ± 1,5
mm beträgt,
ist der Durchmesser 56 der Abfrageeinrichtungsspule 52 etwa
das 1,25-fache des Durchmessers 54 der Transponderspule 50,
um verbesserte Leistung bereitzustellen. In der repräsentativ
gezeigten Konfiguration kann die Abfrageeinrichtungsspule zum Beispiel
einen Durchmesser von etwa 1,25 Zoll (etwa 3,2 cm) haben und die
Transponderspule 50 kann einen Durchmesser 54 von
etwa einem Zoll (2,54 cm) haben.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 3A, 4 und 5 kann
der Transponder 28 einen elektronisch abgestimmten Kreis
enthalten, der elektronisch mit einer vorbestimmten Eingangsfrequenz oder
im Wesentlichen mit der Eingangsfrequenz mitschwingen kann. Analog
dazu kann die Abfrageeinrichtung 30 einen elektronisch
abgestimmten Schwingkreis beinhalten, der abgestimmt ist, um mit der
ausgewählten
Eingangsfrequenz oder im Wesentlichen mit der Eingangsfrequenz mitzuschwingen.
Zum Beispiel kann die Abfrageeinrichtung mit einem geeignet dimensionierten
Abstimmkondensator 46 abgestimmt werden. Wenn die Abfrageeinrichtung 30 Hochfrequenzleistung
bei einer Eingangsfrequenz von 10 MHz und eine eingängige Transponderspule 50 mit
einem Durchmesser von einem Zoll (2,54 cm) verwendet, kann die Abfrageeinrichtung
mit einem parallel angeschlossenen Kondensator von 3900 pF abgestimmt
werden.
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In
einem weiteren Aspekt kann der Ausgangsempfänger 34 einen Kreis
enthalten, der elektronisch bei der vorbestimmten Eingangsfrequenz mitschwingen
kann. In einem weiteren Aspekt kann der Transponder 28 so
konfiguriert sein, dass er die gewünschte Ausgangsenergie bei
einer vorbestimmten Ausgangsfrequenz liefert. In gewünschten
Anordnungen kann die Ausgangsfrequenz im Wesentlichen gleich der
Eingangsfrequenz sein. In alternativen Anordnungen kann die Ausgangsfrequenz
von der Eingangsfrequenz unterschiedlich sein.
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Eine
Hauptenergiequelle 58 ist funktionsfähig so konfiguriert, dass sie
die Eingangsenergie bereitstellt. In gewünschten Anordnungen wird die Hauptenergiequelle
getrennt bereitgestellt und ist sie von dem Artikel 20 elektrisch
isoliert. Die gewünschte elektrische
Isolierung kann durch die Drahtlos-Kommunikation zwischen dem Passivtransponder 28 und der
Abfrageeinrichtung 30 und dem Ausgangsempfänger bereitgestellt
werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 4, 5, 6A und 6B umfasst
ein besonderer Aspekt der Erfindung ein Konfigurieren eines Ausgangsempfängers 34,
um elektronisch die benannten Anzeigedaten zu akquirieren, die von
dem Transponder 28 übertragen
werden. In besonderen Anordnungen kann der Ausgangsempfänger die
Konfiguration eines elektronischen Richtungskopplers 60 aufweisen. Ein
Detektor 36 wird angeschlossen, um die Anzeigedaten von
Energie, die von dem Ausgangsempfänger 34 geliefert
wird, aufzulösen.
Zum Beispiel kann der bereitgestellte Energiepegel in einem Betrag schwanken,
der dem ausgewählten
ersten und zweiten Zustand des überwachten
Teiles 22 entspricht. In einem besonderen Aspekt kann ein
elektronischer Abtaster verwendet werden, um einen durch die Anzeigedaten
bereitgestellten oder aus den Anzeigedaten abgeleiteten Wert zu überwachen.
Zum Beispiel kann ein Komparator 40 so konfiguriert werden,
dass er auf einen Schwellenwert der Anzeigedaten reagiert. Ein Melder
ist funktionsfähig
in Kommunikation mit dem Detektor 36 verbunden und ist
so konfiguriert, dass er das Vorliegen von wenigstens einem Schwellenwert
der Anzeigedaten meldet. Der Mechanismus und das Verfahren zum Bereitstellen
der verbundenen Kommunikation können
zum Beispiel einen Schalter 42 umfassen.
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Der
Melder 38 kann so konfiguriert werden, dass er eine beliebige
geeignete, gewünschte
Anzeige bereitstellt. Zum Beispiel kann der Melder 38 so konfiguriert
sein, dass er eine Tonanzeige bereitstellt. Alternativ dazu kann
der Melder so konfiguriert sein, dass er eine visuelle Anzeige bereitstellt.
Wahlweise kann der Melder eine andere Art von Anzeige bereitstellen,
wie zum Beispiel eine taktile Anzeige, eine Vibrationsanzeige, eine
Fühlanzeige
oder ähnliches sowie
Kombinationen derselben.
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In
einem weiteren Aspekt kann der Melder 38 so konfiguriert
sein, dass er einen Funkrufempfänger (Pager)
oder eine andere Weiterleitungseinrichtung beinhaltet, die funktionsfähig die
gewünschte
Bewertung der Anzeigedaten und/oder das erkannte Vorliegen des Schwellenwertes
an einen entfernteren Standort übertragen
kann. Solche Informationen können
zum Beispiel in der Form ausgewählter
Signaldaten übertragen
werden. Unter Bezugnahme auf die 4, 5A, 6A, 6B, 7, 8A und 8B kann
die Weiterleitungsvorrichtung einen zusätzlichen Sender 70 beinhalten,
der die gewünschten
Signaldaten funktionsfähig
senden kann, sowie einen zusätzlichen
Empfänger 72,
der die weitergeleiteten, von dem zusätzlichen Sender übergebenen Signaldaten
funktionsfähig
empfangen kann. Der ergänzende
Sender kann ein Infrarotsender, ein Ultraschallsender, ein HF-Sender
oder ähnliches
sein, oder Kombinationen aus denselben. Dementsprechend kann der
entsprechende und zusammenwirkende Empfänger ein Infrarotempfänger, ein
Ultraschallempfänger,
ein HF-Empfänger
oder ähnliches sein,
oder Kombinationen aus denselben. In dem repräsentativ gezeigten Beispiel
kann der zusätzliche Sender
ein Hochfrequenzsender sein, und der zusätzliche Empfänger kann
ein Hochfrequenzempfänger
sein. Zusätzlich
kann die Weiterleitungsvorrichtung eine Fernmelderanzeige umfassen,
die das Vorliegen des Schwellenwertes der Anzeigedaten meldet. Wie
an anderer Stelle in dieser Schrift bereits ausgeführt worden
ist, kann die Melderanzeige nach Wunsch durch einen beliebigen geeigneten
Anzeigemechanismus oder durch ein beliebiges geeignetes Anzeigeverfahren
bereitgestellt werden.
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Eine
gewünschte
Konfiguration eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Fernanzeige
eines trockenen oder eines nassen Zustandes in einem nichtmetallischen
Material oder Substrat kann eine Drahtlos-HF-Verbindung umfassen,
die mit der ausgewählten
Eingangsfrequenz erzeugt wird. Die Verbindung kann zwischen einer
externen HF-Quelle und einem passiven (das heißt, keine Stromquelle) abgestimmten
Schaltungsabschnitt hergestellt werden, welcher in einen nichtmetallischen
Artikel, wie zum Beispiel eine Windel oder ein anderes Kleidungsstück (zum
Beispiel 1, 3 und 3A) eingebettet
ist. Die HF-Verbindung kann implementiert werden, indem eine stabile
HF-Quelle und der zugehörige
abgestimmte Schwingkreis, der in den Artikel eingebettet ist und
unter Verwendung der Abfrageeinrichtung 30 elektronisch
mit der HF-Quelle verbunden ist, verwendet werden. Die Stromversorgung
für die
Kreise des externen Abschnittes der Vorrichtung kann durch handelsübliche Batterien,
wie zum Beispiel Batterien der Größe AAA oder durch eine Knopfzelle,
bereitgestellt werden. Wenn der überwachte
Teil 22 des Artikels mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit,
wie zum Beispiel Urin, befeuchtet wird, kann der befeuchtete Zustand
erfasst werden, indem elektrische Widerstandsänderungen detektiert werden,
die in den befeuchteten Abschnitten des Artikels auftreten. Der
externe Abschnitt kann ein anderes HF-Signal mit einer ausgewählten zweiten HF-Frequenz an eine
entfernt angeordnete Pagingeinheit senden, um den erfassten feuchten
Zustand fern zu melden.
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Die
Stromversorgung und die zugehörige Schaltung
des gewünschten
externen Abschnittes der Meldeeinrichtung können in einem geeigneten Systempaketmodul 68 untergebracht
werden. In gewünschten
Konfigurationen ist das Systempaketmodul 68 unterscheidbar
kompakt und von geringem Gewicht. Zum Beispiel kann das Systemmodul 68 ein Gewicht
von höchstens
etwa 15 Gramm haben. Zusätzlich
kann das Systemmodul 68 Abmessungen aufweisen, die kleiner
sind als etwa vier Zentimeter in der Breite, kleiner als vier Zentimeter
in der Höhe
und kleiner als ein Zentimeter in der Tiefe oder Dicke.
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Das
Paketmodul 68 kann weiterhin eine funktionsfähige Befestigungsvorrichtung
zum Sichern des Systemmoduls 68 an dem ausgewählten Zielartikel 20 umfassen.
Verschiedene Arten von herkömmlichen
Mechanismen können
verwendet werden, um das Paketmodul 68 an dem Zielartikel
zu halten. Solche Haltemechanismen können zum Beispiel unter anderem
Klebstoffe, Druckknöpfe,
Haken, ineinander eingreifende mechanische Befestigungsmittel, Schnürbefestigungen,
magnetische Befestigungsmittel oder ähnliche sowie Kombinationen
aus denselben sein. In der veranschaulichten Konfiguration kann
das Paketmodul 68 zum Beispiel eine Hakenkomponente beinhalten,
und der Zielbereich des Artikels 20 kann ein ergänzendes
Schlingenmaterial beinhalten.
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Das
System kann eine Zeiwege-Drahtlos-Funkverbindung zwischen einer
externen Mikroleistungs-HF-Quelle und dem Passivtransponder 28, der
in das nichtmetallische Trägermaterial
des ausgewählten
Artikels eingebettet ist, verwenden. Ein Mikroleistungs-HF-Träger wird
von einer kleinen (etwa 3,2 cm) externen Antennenspule, wie sie
zum Beispiel von der Abfrageeinrichtungsspule 52 bereitgestellt
wird, übertragen.
In der gezeigten Anordnung kann ein im Wesentlichen stationärer HF-Träger übertragen
werden. Alternativ dazu kann die Übertragung des HF-Trägers nichtstationär sein.
Zum Beispiel kann die Konfiguration der übertragenen HF getaktet, zyklisch
ein- und ausgeschaltet oder auf andere Weise verändert werden. Die externe Antennenspule
kann magnetisch eng mit einer kleineren (etwa 2,5 cm) internen Antennenspule,
wie sie von der Transponderspule 50 bereitgestellt wird,
gekoppelt sein. Die interne Spule ist wünschenswert in das überwachte
Teil der saugfähigen
Polsterung eingebettet. Diese Spulen können als eine Transformatorkopplung
zwischen dem abgestimmten Primärkreis mit
seiner externen Spule und dem abgestimmten Sekundärkreis mit
seiner eingebetteten Spule verstanden werden. Die Durchmesserdifferenz
zwischen der Primärspule
und der Sekundärspule
ermöglicht
eine gewisse Toleranz gegenüber
zu erwartenden Fehlausrichtungen und relativen Bewegungen zwischen
den Spulen. Wenn der Primärkreis
und der Sekundärkreis
funktionsfähig
gekoppelt sind, wird ein Teil der von dem Primärkreis zu dem Sekundärkreis gekoppelten
Energie von dem Sekundärkreis
zurück
reflektiert und erscheint in dem Primärkreis. Der Betrag von in den
Primärkreis
reflektierter Energie steht in Beziehung zu der Impedanz, die an dem
Sekundärkreis
erscheint. In der repräsentativ gezeigten
Anordnung umfasst der Sekundärkreis
einen Widerstandssensor.
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Der
veranschaulichte Sensor kann zum Beispiel aus zwei dünnen Drähten (zum
Beispiel AWG-Nummer 24), die in einem Abstand von etwa 1 cm und
in dem Absorptionsmaterial des repräsentativ gezeigten Windelartikels
angeordnet sind, bestehen. Der elektrische Widerstand an diesen
Drähten
wird groß sein
(unterbrochener Stromkreis oder hoher Widerstand), wenn der überwachte
Teil der Windel trocken ist, und weitaus kleiner, wenn der überwachte Teil
der Windel mit einem elektrisch leitfähigen Material, wie zum Beispiel
Urin, befeuchtet ist. Die beabstandeten Enden dieser Drähte sind
mit dem abgestimmten Sekundärkreis
parallel elektrisch verbunden. Infolgedessen kann die trockene saugfähige Polsterung
ein reflektiertes Signal in den externen Primärkreis hinein bereitstellen,
das sich wesentlich von dem reflektierten Signal unterscheidet,
das von einem befeuchteten saugfähigen
Polster bereitgestellt wird.
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Um
die gewünschte
Eingangsenergie bereitzustellen, kann die Energiequelle ein Mikroleistungssystem
unter Verwendung eines Quarzkristall-Referenzoszillators, der mit
der ausgewählten
Eingangsfrequenz schwingt, und eines Leistungsverstärkers sein.
Der Verstärkerausgang
wird direkt an den abgestimmten Primärreihenkreis angeschlossen,
der aus der externen Spule und einem einstellbaren Schwingkondensator
besteht. Zwischen dem Leistungsverstärker und dem Primärkreis ist
ein Richtungskoppler 60 angeordnet, von dem Energie von dem
gekoppelten Sekundärkreis
abgetastet und überwacht
werden kann. Der Richtungskoppler kann eine beliebige Vorrichtung
sein, die funktionsfähig das
Vorwärtssignal
(von dem Leistungsverstärker) von
dem reflektierten Signal, das von dem Sekundärkreis in dem Artikel in den
Primärkreis
zurückgeführt wird,
trennen kann. Als Nächstes
wird der reflektierte Ausgang von dem Richtungskoppler detektiert,
um eine Spannung Vdet, deren Größe in Beziehung
zu der Größe der reflektierten
Energie steht und daher in Beziehung zu der Größe des Widerstandes an dem Sensor
steht, bereitzustellen. Diese Spannung unterscheidet sich wesentlich
für ein
trockenes saugfähiges
Polster im Vergleich zu einem feuchten saugfähigen Polster.
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Unter
Bezugnahme auf die 4, 5A, 6A und 6B kann
die Eingangsfrequenz durch eine beliebige herkömmliche Erzeugungsvorrichtung
bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die repräsentativ
gezeigte Anordnung einen quarzgesteuerten Oszillator verwenden,
der die Eingangsenergie mit einer Frequenz von etwa 10,024 MHz erzeugt.
Die Hochfrequenzleistung wird geeignet verstärkt und gespeichert, wie zum
Beispiel durch Anwenden einer Schaltung, die die gezeigte IC2 umfasst
(zum Beispiel die Vorrichtung MAX 626A, erhältlich von der Firma Maxim
Semiconductor mit Sitz in Sunnyvale, Kalifornien, USA). Die Hochfrequenzleistung
wird an die Abfrageeinrichtungs-Antennenschaltung 64 angelegt,
und die Antenne kann zum Beispiel durch die Abfrageeinrichtungsspule 52 bereitgestellt
werden.
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Ein
Richtungskoppler 60 kann durch verschiedene Arten von funktionsfähigen Kreisen,
die nach dem Stand der Technik hinreichend bekannt sind, bereitgestellt
werden. In der repräsentativ
gezeigten Konfiguration kann der Richtungskoppler zum Beispiel durch
die Schaltung bereitgestellt werden, die den gezeigten Transformator
T1 sowie die zugehö rigen
Kondensatoren C15 und C9 zusammen mit dem Widerstand R5 beinhaltet.
Wie veranschaulicht wird, kann der Kondensator C15 eingestellt werden,
um einen Empfang der Ausgangsenergie, die von der Abfrageeinrichtungsspule 52 von
der Transponderspule 50 empfangen wird, abzustimmen. Ein geeigneter
Abtaster kann einen Wert überwachen, der
aus den von dem Richtungskoppler übergebenen Anzeigewerten bereitgestellt
oder aus diesen abgeleitet wird. In der repräsentativ gezeigten Konfiguration
kann der Abtaster einen Detektor verwenden, um ein ausgewähltes Signal
für Weiterverarbeitung
zu übergeben.
Zum Beispiel kann die repräsentativ
gezeigte Anordnung einen Hüllendetektor
umfassen. Die Spannung Vdet des detektierten Signals kann danach
an eine herkömmliche
Komparatoreinrichtung übergeben
werden.
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Verschiedene
herkömmliche
Detektionsverfahren können
verwendet werden. Zum Beispiel kann die detektierte Spannung groß oder klein
sein, wenn sich der überwachte
Teil 22 des Artikels 20 in seinem ersten Zustand
(zum Beispiel trocken) befindet. Analog dazu kann das detektierte
Spannungssignal groß oder
klein sein, wenn sich der überwachte
Teil 22 des Artikels in seinem zweiten Zustand (zum Beispiel feucht)
befindet. In der repräsentativ
gezeigten Anordnung ist das Detektionsverfahren dergestalt konfiguriert,
dass die detektierte Spannung groß ist, wenn sich der überwachte
Teil in seinem trockenen Zustand befindet, und dass die detektierte
Spannung klein ist, wenn sich der überwachte Teil des Artikels in
seinem feuchten Zustand befindet.
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Der
Detektor 36 kann einen Hüllendetektor umfassen, wie
er durch die repräsentativ
gezeigte Schaltung bereitgestellt wird, die den Kondensator C2,
den Widerstand R1 und die Diode D2 (zum Beispiel Schottky-Diode
SD103-AWDI, erhältlich
von der Diodes, Inc. mit Sitz in Westlake Village, Kalifornien, USA)
umfasst. Der Hüllendetektor
kann funktionsfähig
die von dem Richtungskoppler empfangenen Anzeigedaten detektieren
und die Anzeigedaten verwenden, um die detektierte Spannung Vdet
zu erzeugen.
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Wie
repräsentativ
gezeigt wird, können
das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
wünschenswert
ein Spannungsschwellenwert-Detektorsystem 40 umfassen.
Das Spannungsschwellenwert-Detektorsystem kann einen Komparator
umfassen sowie einen Schalter 42, der entsprechend der
Größe einer
an seinem Eingang anliegenden Spannung öffnen und schließen kann.
Wie repräsentativ
gezeigt wird, kann der Komparator durch eine Schaltung bereitgestellt
werden, die IC1 (zum Beispiel die Vorrichtung MAX 921, erhältlich von
Maxim Semiconductor) enthält.
Der Schaltvorgang kann durch eine Schaltung bereitgestellt werden,
die Q1 enthält.
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In
dem Beispiel der gezeigten Konfiguration kann die Spannung Vdet
entsprechend einem befeuchteten Absorptionsmittel so konfiguriert
werden, dass sie den Schalter einschaltet, und die Spannung Vdet
entsprechend einem trockenen Absorptionsmittel kann so konfiguriert
werden, dass sie den Schalter ausschaltet. Die Schaltschwelle kann
wünschenswert
eingestellt sein, um verschiedene Anwendungsfälle oder Anwendungsbedingungen
zu berücksichtigen,
wie zum Beispiel für
unterschiedliche Widerstände
des überwachten
nichtmetallischen Trägermaterials
und für
unterschiedliche nichtmetallische Trägermaterialdicken).
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Wenn
der Komparator oder eine andere Komponente eines funktionsfähigen Schwellenwertdetektors 40 sieht,
dass die Anzeigedaten, wie sie durch die detektierte Spannung Vdet
dargestellt werden, einen ausgewählten
Schwellenwert erreichen, wird das Ausgangssignal von dem Komparator
erzeugt, wenn die detektierte Spannung Vdet unter eine vorbestimmte
Bezugsspannung Vref fällt.
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Eine
gewünschte
Bezugsspannung Vref kann unter Anwendung einer herkömmlichen
Schaltung bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die gezeigte
Anordnung die Bezugsspannung durch Anwendung einer SCHWELLENWERT-Schaltung,
die ein einstellbares Potentiometer POT1 umfasst, bereitstellen.
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Das
Ausgangssignal von dem Komparator kann so konfiguriert werden, dass
es eine beliebige herkömmliche
Schaltvorrichtung oder einen beliebigen herkömmlichen Schaltkreis betätigt. Zum
Beispiel kann die gezeigte Konfiguration des Schaltkreises einen
Q1 verwenden, der von einem Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor
(MOSFET) (zum Beispiel VN0605, erhältlich von Vishay Siliconix,
einem Geschäftsbereich
der Vishay Intertechnology, Inc. mit Sitz in Malvern, Pennsylvania,
USA) bereitgestellt wird. In der gezeigten Anordnung ist der Schalter
ein Schließer,
und der Schalter schließt, wenn
das Ausgangssignal von dem Komparator empfangen wird. Das Schließen des
Schalters kann verwendet werden, um ein geeignetes Meldesystem zu
aktivieren, und der Melder kann eine beliebige funktionsfähige Anzeige
umfassen. Zum Beispiel kann der von den Schaltkreisen übergebene
Ausgang so konfiguriert werden, dass er einen hörbaren „Piepser" oder eine andere Art von Alarm aktiviert, der
in dem externen Teil des Systems beinhaltet ist, wie er zum Beispiel
von dem Paketmodul 68 bereitgestellt wird.
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In
einem gewünschten
Aspekt kann der Melder ein Weiterleitungs- oder ein Pagingsystem
oder eine Weiterleitungs- oder eine Pagingeinheit umfassen, das
oder die funktionsfähig
ein Relaissignal an einen entfernteren Standort weiterleiten kann.
Insbesondere kann die Weiterleitungsvorrichtung verwendet werden,
um das Vorliegen des Schwellenwertes der Anzeigedaten an dem entfernteren
Standort zu melden.
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In
dem Beispiel der repräsentativ
gezeigten Konfiguration kann die Weiterleitungseinrichtung einen
zusätzlichen
Sender 70 umfassen, der einen HF-Sender aufweisen kann,
sowie einen zusammenwirkenden Signalgeber. Der Sender kann durch
eine herkömmliche
Schaltung bereitgestellt werden, wie zum Beispiel eine Schaltung,
die ein HF-Modul umfasst, das so konfiguriert ist, dass es mit einer
Frequenz von 418 MHz sendet. Wie repräsentativ gezeigt wird, kann
der HF-Sender durch eine Schaltung bereitgestellt werden, die ein
Schaltkreismodul TX1 (zum Beispiel HX1003, erhältlich von der R. F. Monolithics,
Inc. mit Sitz in Dallas, Texas, USA) umfasst. Der Signalgeber kann
eine beliebige herkömmliche Schaltung
verwenden, wie zum Beispiel eine Schaltung, die den repräsentativ
gezeigten IC3 (zum Beispiel LS555, erhältlich von der National Semiconductor,
Inc. mit Sitz in Santa Clara, Kalifornien, USA) verwendet. In dem
repräsentativen
Beispiel der gezeigten Anordnung erzeugt der Signalgeber einen Rechteckimpuls
mit einer Frequenz von etwa 1 kHz. Das Signal von 1 kHz wird verwendet,
um die gesendete HF-Frequenz
und die in eine funktionsfähige
Antenne 104 gerichtete und von dieser ausgestrahlte Energie
zu modulieren. In der gezeigten Anordnung wird die Hochfrequenzübertragung
durch Anwendung von Ein-/Aus-Tastung moduliert. Andere Arten von
Modulation können
alternativ dazu angewendet werden. Eine solche Modulation kann unter
anderem Phasenumtastung, Diditalcodemodulation oder ähnliches umfassen,
ebenso wie Kombinationen aus denselben. Die verschiedenen Schaltkreise
des Eingangsfrequenzgenerators, des Richtungskopplers, des Detektors,
des Komparators und des Meldersystems können mit einem geeigneten Stromversorgungsmodul
gespeist werden. In der gezeigten Konfiguration kann die Stromversorgung
eine herkömmliche
Batterie, wie zum Beispiel eine Akkumulatorzelle von 1,5 Volt, umfassen.
Die Stromversorgung kann ebenso einen Verstärkungsspannungs-Schaltwandler
verwenden, wie zum Beispiel einen Spann ungsschaltwandler, der die
repräsentativ
gezeigte Schaltkreisvorrichtung U1 (zum Beispiel MAX756, erhältlich von der
Maxim Semiconductor, Inc.) umfasst.
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Unter
Bezugnahme auf die 4, 7, 8A und 8B kann
das Weiterleitungssystem eine separat bereitgestellte Fern-Pagingeinheit 74 beinhalten.
Die Pagingeinheit kann einen geeigneten zusätzlichen Empfänger 72 umfassen,
der in der gezeigten Anordnung ein zusammenwirkender HF-Empfänger sein
kann. Die Pagingeinheit kann weiterhin einen Signaldetektor 76,
einen Komparator 78 oder einen Schwellenwertdetektor und
ein geeignetes Anzeigesystem umfassen, wie es zum Beispiel durch
einen Fernmelder 44 zusammen mit einer zugehörigen Stromversorgung
bereitgestellt wird. Der Empfängerabschnitt
der Pagingeinheit ist so konfiguriert, dass er die von der Weiterleitungseinrichtung
an dem Systemmodul 68 erzeugte Übertragung empfängt. Eine
beliebige kompatible Empfangsschaltung kann hier verwendet werden.
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Wie
repräsentativ
gezeigt wird, kann das Fernempfangssystem einen Einchip-Hybrid-AM-Funkempfänger mit
einer Empfangsantenne 106, einen Niederfrequenzdetektor 76,
einen Spannungspegelkomparator, einen Alarmmelder (wie zum Beispiel
einen hörbaren „Piepser") und eine spannungsgeregelte
Stromversorgung (zum Beispiel 7, 8A und 8B)
umfassen. Das HF-Signal (zum Beispiel bei 418 MHz) kann unter Verwendung
des Amplitudenmodulations-Empfängerhybridchips
empfangen werden. Der Ausgang von dem Empfänger 72 kann ein Rechteckimpuls
mit konstanter Amplitude mit der ausgewählten Modulationsfrequenz (zum
Beispiel 1 kHz) sein. Dieses Niederfrequenz-Rechteckimpulssignal kann danach detektiert werden,
um eine Spannung bereitzustellen, deren Amplitude in Beziehung zu
der Stärke
des empfangenen HF-Signals steht, wodurch ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Aktivieren des Fernempfangssystems durch eine Situation
außerhalb
des Betriebsbereiches bereitgestellt werden. Diese Spannung wird
mit einer einstellbaren Bezugsspannung mit der folgenden Komparatorschaltung
verglichen. Somit wird ein feuchtes Absorptionsmittel (oder eine Situation
außerhalb
des Betriebsbereiches) zu einer Aktivierung des ausgewählten Melders
oder der Alarmeinrichtung (zum Beispiel des hörbaren „Piepsers") führen.
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Die
Empfangsschaltung kann zum Beispiel ein integriertes Schaltungsmodul
IC20 verwenden. Ein Beispiel einer geeigneten integrierten Schaltung HRX1
ist eine Vorrichtung RX1300, die von der R. F. Monolithics, Inc.
erhältlich
ist. Das modulierte Signal auf der empfangenen Funkfrequenz wird
funktionsfähig
detektiert. Der Detektor kann eine beliebige geeignete, herkömmliche
Schaltung verwenden. In der gezeigten Anordnung wird der Detektor
durch eine Schaltung bereitgestellt, die den Widerstand R21, den
Kondensator C4 und ein Diodensystem D21 (zum Beispiel Dual Schotttky
BAS70-062X, erhältlich von
der Diodes, Inc.) umfasst. Das detektierte Signal kann verwendet
werden, um eine detektierte Spannung Vin zu erzeugen, und die detektierte
Spannung kann an eine geeignete Komparatorschaltung angelegt werden.
Die Komparatorschaltung kann zum Beispiel die repräsentativ
gezeigte IC21 (zum Beispiel der Mikroleistungskomparator MAX921)
umfassen. Die detektierte Spannung Vin wird mit einer Bezugsspannung
Vref verglichen; wenn die detektierte Spannung Vin einen ausgewählten Wert
erreicht, kann der Komparator ein Ausgangssignal erzeugen, das eine
geeignete Anzeigeeinheit aktiviert. In dem Beispiel der gezeigten
Anordnung umfasst die Anzeigeeinheit einen „Piepser" BP1.
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Die
Pagingeinheit umfasst eine geeignete Stromversorgung, wie zum Beispiel
eine Stromversorgung, die eine Batterie umfasst. In der gezeigten Anordnung
verwendet die Stromversorgung eine Neun-Volt-Batterie, die mit einem
Spannungsregler (zum Beispiel einem 78L06SM, erhältlich von der National Semiconductor,
Inc.) verbunden ist, der eine gewünschte geregelte Spannung bereitstellt.
In der gezeigten Anordnung wird die Spannung auf einen Wert von
etwa 6 Volt eingeregelt.
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Wenn
er für
Gebrauch angeordnet wird, kann der Passivtransponder 28 an
einer beliebigen zweckmäßigen Position
in dem ausgewählten
Artikel 20 angeordnet werden. Der Transponder oder ein
funktionsfähiger
Abschnitt desselben kann nach Bedarf an einer Position an der Vorderseite,
der Rückseite
oder an den Seiten des Artikels angeordnet werden. Zum Beispiel
kann die Transponderspule 50 an einer vorbestimmten Position
entlang eines Hosenbundabschnittes einer Windel angeordnet werden,
wie repräsentativ
in 1 bis 3A gezeigt
wird. In einer gewünschten
Anordnung kann die Transponderspule an einer im Allgemeinen mittigen
Position an dem vorderen Hosenbundabschnitt der Windel positioniert
werden. Elektrisch leitfähige,
isolierte Drähte können den
Transponder (zum Beispiel den Abschnitt, der von der Transponderspule 50 bereitgestellt
wird) funktionsfähig
mit dem Sensor 26 verbinden. Zum Beispiel können blanke
Drahtenden in einem Abstand von etwa 1 cm beabstandet sein. Der Sensor
(zum Beispiel blanke Drahtenden) kann an einer beliebigen funktionsfähigen Position
in dem Artikel angeordnet werden. In einem Beispiel einer gewünschten
Anordnung kann der Sensor in einem benannten vorderen Abschnitt
der Windel nahe einem dazwischen gelegenen Schrittabschnitt der
saugfähigen
Polsterung positioniert werden.
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Ein
funktionsfähiger
Abschnitt des Transponders (zum Beispiel die Transponderspule 50)
kann nahe der funktionsfähigen
Fläche
des Artikels, welches nach Bedarf eine Oberseitenfläche, eine
Unterseitenfläche,
eine nach innen gerichtete Fläche
oder eine nach außen
gerichtete Fläche
sein kann, angeordnet werden. Zum Beispiel kann die Transponderspule
an einem funktionsfähigen
Ort angeordnet werden, der sich nahe neben einer benannten nach
außen
gerichteten Oberfläche
der Windel befindet. Zusätzlich
kann die Ebene der Spule wünschenswert
im Allgemeinen parallel zu der nach außen gerichteten Oberfläche der
Windel ausgerichtet werden.
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Während des
normalen Gebrauchs kann die Abfrageeinrichtung in einer funktionsfähigen Nähe zu dem
Passivtransponder 28 angeordnet werden. Zum Beispiel kann
die Abfrageeinrichtungsspule 52 neben einer nach außen gerichteten
Oberfläche
des Paketmoduls 68 angeordnet werden, wobei die Ebene der Abfrageeinrichtungsspule
im Allgemeinen parallel zu der nach außen gerichteten Oberfläche ausgerichtet ist.
Das Paketmodul kann mit einem geeigneten Befestigungsmittel an der
Windel gesichert werden, um die Abfrageeinrichtungsspule 52 funktionsfähig auf die
Transponderspule 50 auszurichten. Wünschenswert ist das Befestigungsmittel
in der Lage, selektiv entfernbar zu sein und erneut befestigt werden
zu können
(zum Beispiel eine Schnürbefestigung).
In einer gewünschten
Konfiguration können
die Transponderspule und die Abfrageeinrichtungsspule etwa konzentrisch
angeordnet sein. Wenngleich es eingreifende Schichten oder Lagen
des Artikels (wie zum Beispiel die äußere Bedeckung der Windel)
gibt, kann eine funktionsfähige
Drahtlos-Kommunikation zwischen der Transponderspule und der Abfrageeinrichtungsspule
bestehen. In dem Beispiel der repräsentativ gezeigten Konfiguration
kann der ausgewählte
Melder (zum Beispiel die Pagingeinheit 74) so konfiguriert
werden, dass er seine zugehörige
Anzeige (zum Beispiel einen „Piepser") aktiviert, bis
eine funktionsfähige
Positionierung zwischen der Abfrageeinrichtung und dem Transponder
eingerichtet wird (zum Beispiel eine funktionsfähige Ausrichtung zwischen der
Abfrageeinrichtungsspule 52 und der Transponderspule 50).
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Nach
der erfolgten recht ausführlichen
Beschreibung der Erfindung wird ohne Weiteres erkennbar sein, dass
verschiedene Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsbereich
abzuweichen. Alle genannten Änderungen
und Modifikationen sollen als in dem Erfindungsbereich gemäß Definition
in den anhängenden
Patentansprüchen
liegend gelten.