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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere einen Transportbehälter für Lebensmittel.
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Im Bereich der Beförderung von Waren innerhalb von Logistiksystemen besteht der Bedarf nach einer ausreichenden Sicherung der Transportbehälter und damit der darin befindlichen Waren gegen Beschädigungen, Diebstahl oder sonstige unerwünschte Einflüsse, Dieser Bedarf ist besonders ausgeprägt bei Behältern, die für den Transport sensibler Waren, wie z. B. von leicht verderblichen Lebensmitteln in einer Kühlkette, eingesetzt werden.
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Um den Einfluss sich negativ auf den Zustand der transportierten Ware auswirkender Änderungen der Umgebungsparameter (wie z. B. einen starken Temperaturanstieg bzw. -abfall oder starke Erschütterungen) zu kompensieren, sind solche Behälter mit entsprechenden Absicherungen, wie z. B. mit Temperaturaggregaten, mit thermischen Isolationen oder mit Dämpfern, ausgestattet.
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Allerdings sind solche direkt am Behälter vorgesehenen, mechanischen Schutzvorkehrungen nicht ausreichend, um die Unversehrtheit und Herkunftsidentität der transportierten Waren zu garantieren.
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Bedingt durch die, insbesondere im internationalen Lebensmittelhandel vorliegenden, globalen Warenströme haben Transportbehälter heute meist einen weiten und unübersichtlichen Weg hinter sich, bevor sie beim jeweiligen Empfänger ankommen.
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Werden im Laufe dieser Transportkette Umgebungsgrenzwerte zeitweise nicht eingehalten, treten Fehler beim Behälterhandling (z. B. Stürze) auf oder fallen die mechanischen Schutzvorkehrungen des Behälters zeitweise aus, so kann dies nachträglich am betroffenen Behälter von außen meist nicht festgestellt werden. Erst bei einer manuellen Kontrolle der aus dem entsprechenden Behälter entnommenen Waren, sei es durch den Lieferanten selbst an bestimmten Kontrollpunkten entlang des Transportwegs oder sei es gar erst durch den Warenempfänger im Rahmen einer Wareneingangskontrolle, wird erkannt, dass der Transportbehälter unsachgemäß gelagert oder transportiert wurde, wodurch insbesondere bei Kühlgütern oder sonstigen zu temperierenden Gütern der Materialwert der Transportware zum Teil oder ganz auf dem Spiel steht.
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Hinzu kommt, dass durch die lückenhafte Überwachung der genaue Eintrittszeitpunkt des Schadens oft nicht zurückverfolgbar ist, so dass Haftungsfragen zwischen Auftraggeber, Frachtführer, Zwischenspediteur usw. häufig ungeklärt bleiben.
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Um die Verluste in der Logistikkette zu minimieren, sind Anwendungen bekannt, bei denen eine Überwachung des Transports der Güter durch einen am Behälter angebrachten Sensor ermöglicht wird. Die vom Sensor erfassten Parameter werden mittels einer drahtlosen Sendeeinheit, z. B. mittels GPS, GSM, GPRS, RFID oder Satellitenfunk, an eine zentrale Überwachungseinrichtung geleitet, um gegebenenfalls möglichst zeitnah noch auf die äußeren Bedingungen des Transportbehälters einzuwirken, bevor ein Schaden an der Transportware auftritt.
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Eine solche Sensorüberwachung eines Behälters, bei der die von einem Sensor erhaltenen Zustandsinformationen einem Kommunikationsmodul an dem Behälter übermittelt, und dieses Kommunikationsmodul wiederum die Zustandsinformationen einem Nachrichtenempfangsgerät übermittelt, ist aus der
DE 10 2005 001 118 A1 bekannt. Zwar ist ein solches Überwachungssystem für das zuständige Transportunternehmen insofern von Vorteil, als dieses die auf den Behälter einwirkenden Umgebungsbedingungen kontinuierlich protokollieren kann, um damit eventuellen Haftungsansprüchen gegen das Transportunternehmen sicher entgegentreten zu können, bzw. als dieses im Störfall Behälter mit eventuell beschädigter Ware sicher aus dem Warenverkehr ziehen kann, bevor sie den Abnehmer erreichen.
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Die bei Fehlern im Transport oder der Lagerung des Transportbehälters entstehenden hohen Materialverluste werden allerdings durch die kontinuierliche, zentrale Sensorüberwachung nicht auf relevante Weise minimiert, denn die Reaktionszeit nach Feststellung kritischer Umgebungseinflüsse ist bedingt durch den meist großen räumlichen Abstand zwischen der zentralen Überwachungsstelle und dem aktuellen Aufenthaltsort des Transportbehälters in der Regel zu lang, um schädigende Auswirkungen auf die transportierte Ware auszuschließen. Hier muss vielmehr dem mit dem Transport bzw. der Lagerung vor Ort betrauten Personal das Vorliegen einer potentiell warenschädigenden Bedingung sofort angezeigt werden, damit dieses Personal den kritischen Bedingungen noch vor Eintritt eines Warenschadens durch entsprechende Abhilfemaßnahmen entgegenzutreten vermag.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter zu entwickeln, mit welchem das Erreichen eines die transportierte Ware gefährdenden kritischen Zustands sowohl von einer zentralen Überwachungsstelle aus als auch direkt am jeweiligen Behälter vom Transport- und Lagerpersonal erkannt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausstattung eines Behälters mit einem elektronischen Siegel mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Mit Hilfe des elektronischen Siegels können zum einen auf den Behälter einwirkende Einflussgrößen, welche bei Überschreitung bestimmter Grenzwerte zu Beschädigungen an den transportierten Waren führen können, in einer zentralen Verwaltungseinheit überwacht und in einem Zentralrechner dabei zur kontinuierlichen Protokollierung abgespeichert werden. Zum anderen ermöglicht das elektronische Siegel aber auch direkt am entsprechenden Transportbehälter zu erkennen, wann potentiell warenschädigende Bedingungen in oder am Behälter vorliegen, so dass der mit dem Handling des Transportbehälters befasste Personenkreis darauf unmittelbar reagieren kann, ohne auf Rückmeldungen aus einer zentralen Überwachungsstelle angewiesen zu sein.
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Zur Erfüllung dieser Doppelfunktion umfasst das elektronische Siegel mindestens einen Sensor zur Erfassung einer sich auf den Warenzustand auswirkenden Einflussgröße, einen Transponder, der an den Sensor gekoppelt ist, um die vom Sensor erfassten Daten berührungslos zu übertragen sowie ein Display, das in Abhängigkeit von der vom Sensor erfassten Einflussgröße sein Erscheinungsbild ändern kann. Durch die Kombination eines Transponders mit einem Sensor kann jederzeit und an jedem Ort der Zustand des Behälters und somit der darin transportierten Waren überwacht werden, wobei bevorzugterweise in einem offenen System die Informationen zu einem Behälter und den darin enthaltenen Waren einfach über eine entsprechende Internetplattform nach Eingabe des entsprechenden Behältercodes abrufbar sind.
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Da das Transport- und Lagerpersonal oder der Abnehmer aber nicht immer die Möglichkeit besitzt, an diese Informationen zu gelangen, weist der Transportbehälter zur zusätzlichen Absicherung außen ein (optisches und/oder akustisches) Display auf, das ein anderes Erscheinungsbild annimmt, wenn eine potentiell warenschädigende Einflussgröße auf den Transportbehälter einwirkt. Durch einfache und eingängige Gestaltung dieses Displays, beispielsweise in Form eines „Smileys”, der je nach Behälterzustand seinen Ausdruck verändert, kann auch weniger qualifiziertes Personal erkennen, dass ein schneller Eingriff in die Transport- bzw. Lagerbedingungen erforderlich ist, um den gewünschten Behälterzustand wiederherzustellen. Ist eine solche Abhilfemaßnahme nicht mehr möglich, können die Ausschussbehälter zur näheren Untersuchung leicht getrennt und aussortiert werden, ohne auf einen Abgleich mit der zentralen Überwachungseinrichtung angewiesen zu sein.
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Die vom Sensor erfassten und an den Transponder zur Zwischenspeicherung und drahtlosen Übertragung übermittelten Daten können alle Einflussgrößen betreffen, deren Änderung sich negativ auf den Zustand der transportierten Waren auswirken kann, wie insbesondere Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Helligkeit oder Beschleunigung. Mit einem zuletzt genannten Beschleunigungssensor können zum Beispiel Stürze von mit leicht zerbrechlichen Waren beladenen Transportbehältern sicher erkannt werden.
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Ebenso ist durch das elektronische Siegel ein preiswerter Plagiatsschutz möglich, beispielsweise indem der Sensor eine unbefugte Öffnung des Behälters registriert oder indem der Transponder kontinuierlich die Daten von Transpondern ausliest, die an den im Behälterinneren transportierten Waren vorgesehen sind, so dass ständig eine Authentifizierung des Originalzustandes der transportierten Waren stattfindet.
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Der Sensor kann derart angeordnet sein, dass er Einflussgrößen im Behälterinneren oder in der Behälterumgebung erfasst. Insbesondere wird das elektronische Siegel bei Isolierbehältern, z. B. Kühlboxen, für den Transport leicht verderblicher Lebensmittelwaren eingesetzt, bei denen im Behälterinneren definierte Bedingungen (z. B. hinsichtlich Temperatur, Druck – bei Transport in (CO2- oder N2-) Schutzgasatmosphäre –, keimfreier Atmosphäre etc.) eingehalten werden müssen.
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Das elektronische Siegel kann mit zusätzlichen Komponenten ausgerüstet sein, wie zum Beispiel mit einer Batterie zur Energieversorgung des Sensors, Transponders und Displays oder mit einem Lautsprecher zur Ausgabe von akustischen Rückmeldungen durch die zentrale Überwachungsstelle, falls eine Fehlbehandlung des Behälters festgestellt wird.
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Bevorzugterweise kann der Transponder ein herkömmlicher, aktiver RFID-Transponder sein, der zusätzlich zu den gespeicherten Erfassungsdaten des Sensors ein Lokalisationssignal zur aktuellen Positionsbestimmung an alle in der Nähe befindlichen Lesegeräte aussendet.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
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1 ein Behälter in perspektivischer Ansicht mit einem an der Behälteraußenseite angebrachten Display;
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2 ein in dem Behälter gemäß 1 eingesetztes elektronisches Siegel in Kommunikation mit einer zugeordneten Internetplattform;
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3 schematisch ein erfindungsgemäßer Behälter mit Datenübertragung in ein Internet-Logbuch;
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4 ein Schnitt durch eine Seitenwand des Behälters nach 1.
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1 zeigt einen Behälter 1 zur Aufnahme von Waren für den Transport, wobei der Behälter 1 mit einem in 2 schematisch dargestellten elektonischen Siegel 2 ausgerüstet ist.
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Bei herkömmlichen mechanischen Siegeln wird grundsätzlich nur zwischen zwei Zuständen unterschieden. Entweder das Siegel ist intakt, womit die Unversehrtheit und Herkunftsidentität der im Behälterinneren aufgenommenen Waren garantiert wird oder das Siegel ist gebrochen, womit möglicherweise beschädigende Zugriffe auf die transportierten Waren angezeigt werden. Mit solchen mechanischen Siegeln, die beispielsweise häufig als Verplombungen auch an Postkisten oder Containern eingesetzt werden, kann daher nur festgestellt werden, ob der Behälter unbefugt geöffnet wurde, wobei das unbefugte Öffnen, z. B. im Fall des Diebstahls, aber nur eine von einer Vielzahl möglicher Einflussfaktoren darstellt, die sich negativ auf den Zustand der transportierten Waren auswirken können.
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So kann durch mechanische Siegel beispielsweise nicht festgestellt werden, ob auf die transportierten Waren durch Sturz des entsprechenden Behälters starke Erschütterungen eingewirkt haben, bzw. ob im oder am Behälter zeitweise zu hohe oder zu niedrige Temperaturen geherrscht haben, wodurch insbesondere transportierte Lebensmittelwaren verdorben sein können. Demzufolge ist ein intaktes mechanisches Siegel kein ausreichendes Indiz dafür, dass sich die entsprechenden Transportwaren in einem einwandfreien Zustand befinden.
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Die vorliegende Erfindung schlägt daher vor, einen Transportbehälter 1 mit einem elektronischen Siegel 2 auszustatten, wobei das elektronische Siegel 2 gemäß 2 aus den folgenden drei Grundkomponenten besteht: aus einem Sensor 3 zur Erfassung von Einflussgrößen, die sich negativ auf den Zustand der Ware auswirken können, aus einem Transponder 4, über den die vom Sensor 3 erfassten Daten D jederzeit und von überall abrufbar sind, und aus einem Display 5 zur Anzeige, ob die gemessenen Einflussgrößen die Qualität der transportierten Waren gefährden oder nicht. Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Sensor 3 Teil eines mikro-elektromechanischen Systems (kurz: MEMS) und zusammen mit mechanischen Strukturen, Aktuatoren und Elektronik auf einem gemeinsamen Siliziumsubstrat integriert, wobei sich die Dimensionen solcher MEMS-Chips im Zehntel-Millimeter-Bereich bewegen, so dass sie ohne großen konstruktionellen Aufwand in bestehende Transportbehälter eingefügt werden können. Als Transponder 4 wird ein RFID-Transponder verwendet, mit dem Daten codiert und von einem Lesegerät schnell gelesen werden können.
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Wie ebenfalls aus 2 ersichtlich ist, kann auf die im elektronischen Siegel 2 gespeicherten Daten D, insbesondere auf die Messdaten des Sensors 3, über eine Internetplattform 7 zugegriffen werden. Hierzu muss gemäß 3 lediglich die RFID-Identifikationsnummer 6 des jeweiligen Transportbehälters 1 in eine Suchmaske eingegeben werden, um ein globales Logbuch 8 zu öffnen, in dem alle relevanten Daten D des jeweiligen Behälters 1 aufgeführt sind und ständig aktualisiert werden.
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Im Logbuch 8 können so unter anderem der Temperaturverlauf und die mechanischen Belastungen des Transportbehälters 1 über die gesamte Transportzeit aufgeführt sein, wobei der RFID-Chip 4 Lokalisationssignale aussendet, so dass im Logbuch 8 auch Informationen über die aktuelle Position des Transportbehälters 1 enthalten sind. Im RFID-Chip 4 können zudem weitere relevante Informationsdaten zu den jeweils im Behälter 1 transportierten Waren abrufbar gespeichert sein, wie zum Beispiel Informationen über den Ursprung und das Ziel der Waren oder zugehörige Lieferscheine, Datenblätter, Zollpapiere, Chemikalieninformationen usw., die nach Eingabe der RFID-Identifikationsnummer 6 dann ebenfalls über das Internet-Logbuch 8 des jeweiligen Behälters 1 einsehbar wären.
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Je nach Art der transportierten Waren und den beim Transport typischerweise auftretenden Belastungen können die Sensoren 3 Informationen über die Temperatur, den Druck, die Helligkeit und/oder die Beschleunigung innerhalb des Behälters 1 oder in der nahen Außenumgebung 1u des Behälters 1 liefern. Diesen vom Sensor 3 erfassten Messdaten wird jeweils die aktuelle Messzeit und der aktuelle Messort zugeordnet, so dass mittels des Logbuchs 8 sicher zurückverfolgt werden kann, wann und wo im Verlauf der Lieferkette ein warenschädigendes Ereignis stattgefunden hat.
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Der RFID-Transponder 4 übermittelt die Sensordaten und eventuell weitere Informationsdaten in kryptographisch verschlüsselter Form an entsprechende RFID-Lesegeräte zur Decodierung. Ein unbefugtes Auslesen des Transponders 4 oder gar eine Manipulation der Messdaten wird damit sicher verhindert.
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Vom RFID-Lesegerät werden die vom RFID-Transponder 4 empfangenen Daten D nach Erfassung und Decodierung über eine sogenannte Middleware an eine Backendapplikation, im vorliegenden Fall an eine entsprechende Internetplattform, weitergeleitet. Somit werden durch Auslesen des RFID-Transponders 4 die jeweils neu ausgelesenen Daten D mit den im zugehörigen Internet-Logbuch 8 enthaltenen Daten abgeglichen.
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In der Außenansicht des Behälters 1 nach 1 ist vom elektronischen Siegel 2 nur das optische Display 5 sichtbar, das vorzugsweise in eine Ausnehmung der Behälterwand 9 passgenau eingelassen ist. Dieses Display 5 ist mit dem RFID-Transponder 4 verbunden und kann in Abhängigkeit von den vom Sensor 3 erfassten Messwerten zumindest zwei verschiedene Erscheinungsbilder annehmen, die eine Charakterisierung des Zustands bzw. der inneren Konditionen, der Unversehrtheit des Behälters und/oder eines Inhaltes desselben repräsentieren.
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Im Fall des in 1 verwendeten Displays 5 handelt es sich bei diesen zwei Erscheinungsbildern beispielshaft um ein ”Smiley”-Gesicht, das einmal eine lächelnde Pose mit nach oben gezogenen Mundwinkeln (wie in 1 dargestellt) und einmal eine traurige Pose mit nach unten gezogenen Mundwinkeln annehmen kann. Befinden sich die vom Sensor 3 erfassten Einflussgrößen (Temperatur, Druck etc.) im Toleranzbereich, in dem keine Beschädigungen an der Transportware zu erwarten sind, dann zeigt das Display 5 ein lächelndes ”Smiley”-Gesicht, während bei Überschreitung eines je nach Art der Ware vorbestimmbaren Grenzwertes im Display 5 ein trauriges ”Smiley”-Gesicht dargestellt wird. Die Anzeige kann auch aus anderen Identifikationen bestehen, die vorzugsweise eine emotional wahrnehmbare Charakterisierung darstellen, z. B. in Form einer mit entsprechenden, wandelbaren Gesichtszügen versehenen Sonne oder von symbolhaften Tierdarstellungen (Wal), Farben oder Farbkombinationen, numerischen und/oder alphabetischen Anzeigen – auch in Kombination mit dem vorher genannten und dergleichen.
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Der Zustand des elektronischen Siegels 2 wird im Display 5 fälschungssicher dokumentiert. Im Fall des Überschreitens der Grenzwerte kann somit das vom Display 5 wiedergegebene Bild (z. B. trauriges ”Smiley”-Gesicht), Wort oder auch Geräusch (im Fall eines akustischen Displays) nicht mehr von außen nachträglich wieder in den Normalzustand (z. B. lächelndes ”Smiley”-Gesicht) überführt werden, so dass der betroffene Behälter 1 sicher aus dem Warenverkehr gezogen werden kann, bevor er seinen Empfänger erreicht.
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Der Mitarbeiter der Lieferkette, der direkt vor Ort mit dem Transport bzw. der Lagerung eines solchen Behälters 1 beauftragt ist, erkennt (sieht bzw. hört) dadurch sofort, dass mit der Ware in diesem Behälter 1 etwas nicht mehr stimmt und kann eingreifen, bevor die fehlerhafte Ware an den Kunden ausgeliefert wird. Dadurch wird Zeit und Geld gespart, da zum einem der Fehler sofort angezeigt und gemeldet wird, ohne dass eine Rückmeldung aus dem RFID-System abgewartet werden muss, und da zum anderen durch die kürzere Reaktionszeit Qualitätseinbußen oder Materialverluste ausgeschlossen bzw. weiter reduziert werden können.
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Das elektronische Siegel 2 kann auch zur Plagiatsbekämpfung eingesetzt werden, indem verhindert wird, dass der Behälter 1 geöffnet und die dort enthaltenen Originalwaren gegen Plagiate ausgetauscht werden. Zum einen wäre hierzu denkbar, eine unbefugte Öffnung des Behälters 1 durch den Sensor 3 feststellen zu lassen. Zum anderen wäre es auch möglich, die im Behälter 1 enthaltenen Transportwaren jeweils mit eigenen RFID-Etiketten auszustatten, deren Daten in Form einer eindeutigen Seriennummer codiert sind, welche vom Transponder 4 des elektronischen Behältersiegels 2 zur Authentifizierung ausgelesen werden kann. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob Transportwaren entfernt und eventuell durch Plagiate ersetzt wurden.
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In der Schnittdarstellung der 4 ist schließlich die Einbettung des elektonischen Siegels 2 in die Seitenwand 9 des Transportbehälters 1 gezeigt. Der Transportbehälter 1 ist dabei als Isolierbehälter, der beispielsweise als Kühlbox zum Transport von wärmeempfindlichen Gütern, wie tiefgekühlten Lebensmittelwaren, verwendet werden kann, ausgestaltet, indem er zur thermischen Isolation des Behälterinneren 1i von der Behälterumgebung 1u eine mehrschichtige Behälterwandkonstruktion 9 aufweist.
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Die Behälterwand 9 ist aus einer Außenwand 11, einer Innenwand 10 und einer zwischen Außen- und Innenwand 11, 10 eingefügten, thermischen Isolationsschicht 12 aufgebaut. Während Außen- und Innenwand 11, 10 vorzugsweise aus Polycarbonat (PC) gebildet sind, besteht die thermische Isolationsschicht 12 bevorzugt aus einem Schaumstoff, wie expandiertem Polystyrolpartikelschaum (EPS). Zum Brandschutz ist zwischen der thermischen Isolationsschicht 12 und der Außen- bzw. Innenwand 11, 10 wiederum jeweils eine nicht brennbare Zwischenschicht 13, beispielsweise in Form eines Basaltfasergewebes, vorgesehen.
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Der RFID-Transponder 4 des elektronischen Siegels 2 ist in die isolierende Schaumstoffschicht 12 der Behälterwand 9 eingebettet und auf diese Weise gut vor äußeren Einwirkungen beim Transport, wie beispielsweise Beschädigungen durch Schlag, Stoß oder Erschütterungen, Schäden durch Feuchtigkeit oder Nässe usw., geschlitzt. Das Display 5 ist allerdings zur ständigen Sichtbarkeit an der Außenwand 11 des Behälters 9 angebracht und in 4 nur aus Gründen der besseren Veranschaulichung in einer in die Zeichnungsebene gedrehten Perspektive dargestellt worden. An der Behälterinnenwand 10 ist eine LED 14 angebracht, die in das Behälterinnere 1i blaues Licht emittiert, um eventuell in der Behälterinnenluft 1i vorhandene Keime, Bakterien oder Viren abzutöten.
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Zusammenfassend lässt sich feststellen: Der erfindungsgemäße Behälter 1 mit elektronischem Siegel 2 ist ein ”intelligenter” Behälter, der die sofortige Rückmeldung eines Problems innerhalb der Lieferkette sowie die Bestimmung des Fehlerortes und der Fehlerursache ohne Zeitverzug ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005001118 A1 [0009]
