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Gegenstand der Erfindung ist ein Trinkgefäß, welches eine Person nach einer bestimmten Zeit daran erinnert, dass sie Flüssigkeit zu sich nehmen soll.
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Da der Körper zu über 70% aus Wasser besteht und wir im Laufe des Tages wieder Wasser verlieren, zum Beispiel durch Schwitzen oder den Urin, müssen wir Flüssigkeiten zu uns nehmen. Wenn wir dies nicht tun, leidet unser Körper unter dem Wassermangel. Das bedeutet, dass die Leistung der Nieren nachlässt und im Extremfall versagt. Häufig sind auch starke Kopfschmerzen ein typisches Symptom für Wassermangel. Die durchschnittliche Flüssigkeitsmenge, die ein Erwachsener zu sich nehmen sollte, liegt bei ca. zwei Litern. Ein Teil davon wird durch die Nahrung aufgenommen und der andere Teil durch das tägliche Trinken. Auch variiert der Wasserbedarf in Folge von äußeren Faktoren, wie zum Beispiel Wetter, körperliche Beanspruchung, Ernährung, usw. Insbesondere alte Menschen trinken oftmals nicht genug. Üblicherweise trinken die Menschen (Süß-)Wasser, Säfte, Kuhmilch, Kaffee, Tee, Wein und Bier. Der Durst wird jedoch am effektivsten mit Mineralwasser gestillt. Wenn eine Person zu wenig Flüssigkeit zu sich nimmt, kann es passieren, dass der Körper dehydriert. Dies kann durch mangelnde Flüssigkeitsaufnahme (eventuell durch Erbrechen/Durchfall), durch zu großen Salzverlust (bei starker Schwitzen) oder Wasserverlust ohne entsprechenden Salzverlust (bei Fieber) herbeigeführt werden. Der Verlust des Wassers kann ganz einfach durch Wasseraufnahme behoben werden.
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Aufgabe der Erfindung war es, Menschen, die öfters unter Wassermangel leiden und deswegen einem erhöhtem Risiko der Dehydration ausgesetzt sind, eine Trinkflasche bauen, die sie durch ein Signal daran erinnert, genügend Wasser zu trinken. Dabei wird vor allem an alte Menschen zu Hause oder in Altersheimen gedacht, da diese (gerade auch im Sommer) häufig von alleine viel zu wenig trinken.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
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Gegenstand der Erfindung ist nämlich ein Trinkgefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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1 zeigt den Schaltplan für die im Beispiel realisierte Elektronik.
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Das Trinkgefäß ist ein Gefäß, welches eine Flüssigkeit aufnehmen und wieder abgeben kann. Dazu hat es eine Öffnung, bevorzugt an seiner Oberseite. Die Öffnung kann immer offen, aber auch verschließbar sein. Bevorzugt ist die Öffnung verschließbar. Das Gefäß hat ferner eine Unterseite, mit der das Gefäß auf eine Oberfläche, beispielsweise einen Tisch, gestellt werden kann. Die Menge an Flüssigkeit, die das Gefäß aufnehmen können sollte, ist so bemessen, dass eine Person das Gefäß mit Inhalt noch anheben und den Inhalt entnehmen kann. Das Volumen liegt somit bevorzugt zwischen 100 und 2000 ml, besonders bevorzugt zwischen 200 und 1000 ml. Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel einer Trinkflasche beschrieben. Beispiele für eine solche Flasche sind Thermoskannen. Diese eignen sich besonders für die vorliegende Erfindung, da man an ihnen die erforderlichen Maßnahmen permanent befestigen kann. Gerade für ältere Menschen sind temperierte Flüssigkeiten hervorragend zum Flüssigkeitsausgleich geeignet.
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Das erfindungsgemäße Trinkgefäß weist einen Neigungsschalter auf. Ein Neigungsschalter ist ein Schalter, der ein Signal auslöst, sobald eine bestimmte Neigung oder Neigungsänderung überschritten wird. Die Neigungsänderung, die das Signal auslöst, kann zwischen 5 und 180 Grad liegen, bevorzugt liegt sie zwischen 45 und 135 Grad. Derartige Schalter sind aus dem Fachhandel bekannt. Bevorzugt handelt es sich um elektronische Schalter. Zwar kann das erfindungsgemäße Gefäß mit einem Neigungsschalter auskommen, bevorzugt weist es jedoch mehrere Neigungsschalter auf, bevorzugt zwischen 2 und 8, besonders bevorzugt zwischen 3 und 5, ganz besonders bevorzugt 4 Schalter. Damit werden Neigungen in alle Raumrichtungen besonders zuverlässig erfasst.
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Das erfindungsgemäße Gefäß weist außerdem ein Alarmgerät auf. Dabei handelt es sich um ein Bauteil, welches in der Lage ist, ausgelöst durch ein bestimmtes Signal, einen wahrnehmbaren Alarm abzugeben, beispielsweise einen optischen oder akustischen Alarm. Bevorzugt ist der Alarm akustisch, beispielsweise ein Piep-Ton.
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Bei ausreichender Energieversorgung ist auch das Abspielen einer Melodie über einen Musikbaustein wie sie in einer handelsüblichen Grußkarte verwendet werden, möglich. Elektrisch betriebene Alarmgeräte sind bevorzugt. Diese verwenden eine Stromversorgung, beispielsweise eine Batterie zur Erzeugung eines Alarms, wie eines Alarmtons über einen Lautsprecher oder ein Piezoelement. Derartige Alarmgeber sind im Fachhandel erhältlich.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Gefäßes ist ein Zeitgeber. Dieser ist in der Lage, nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne ein Signal zu erzeugen. Die Zeitspanne kann voreingestellt sein, oder aber individuell eingestellt werden können. Bevorzugt befindet an dem Gefäß, bevorzugt am Zeitgeber, eine Einstellmöglichkeit für die Zeitspanne. Diese richtet sich nach der gewünschten Trinkfrequenz. Bevorzugt ist der der Zeitgeber auf eine Zeitdauer von zwischen 10 Minuten und 3 Stunden, besonders bevorzugt zwischen 45 Minuten und 110 Minuten, einstellbar. Es kann sich beispielsweise um einen Drehschalter handeln, der manuell, entweder per Hand oder mit Hilfe eines Werkzeugs auf eine Zeit eingestellt werden kann.
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In der Erfindung hat sich als Zeitgeber ein Bauteil erwiesen, welches einen Kondensator enthält. Durch den Auflade- und Entladevorgang einer RC-Kombination des Kondensators und von Entladewiderständen wird die Entladezeit des Kondensators und somit die Zeitspanne bestimmt.
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Das erfindungsgemäße Gefäß weist ferner bevorzugt bei elektrisch betriebenen Komponenten eine Batterie zur Stromversorgung des Neigungsschalters, des Alarmgeräts und des Zeitgebers auf. Gerade für die bevorzugte Verwendung des Trinkgefäßes ist es hilfreich, wenn es eine Anzeige für die Batterieleistung enthält. Dies kann eine permanente Anzeige sein. Bevorzugt handelt es sich jedoch um eine Anzeige, die dann ein Warnsignal aussendet, wenn die Batterieleistung nachlässt. Derartige Anzeigen sind beispielsweise aus Rauchmeldern bekannt und kommerziell erhältlich. Das Warnsignal kann akustisch oder optisch sein, bevorzugt ist ein optisches Signal, damit es vom Signal des Alarmgeräts deutlich unterschieden ist, beispielsweise ein kurzzeitiges Aufblitzen einer Leuchtdiode.
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Bevorzugt hat das erfindungsgemäße Gefäß auch einen Schalter zum Ein- und Ausschalten des Mechanismus. Dies ist besonders sinnvoll, wenn die Person nichts trinken soll oder kann, wie beispielsweise in Abwesenheit oder in Schlafperioden. Als Schalter eignet sich beispielsweise ein einfacher Kippschalter.
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Das erfindungsgemäße Trinkgefäß wird bevorzugt folgendermaßen angewandt. Der Mechanismus wird durch Betätigen des Kippschalters eingeschaltet. Am Zeitgeber wird eine Zeitspanne voreingestellt, beispielsweise 1 Stunde. Durch Kippen des Gefäßes beim ersten Trinkvorgang wird der Neigungsschalter ausgelöst. Das erzeugte Signal wird zum Zeitgeber geleitet. Das Signal wird verwendet, um den Start der Zeitspanne bis zum Start eines Alarms festzulegen. Sobald die Zeitspanne abgelaufen ist, gibt der Zeitgeber ein Signal an das Alarmgerät, und das Alarmgerät gibt einen Alarm aus. Durch Kippen der Trinkflasche wird der Alarm beendet und ein neues Signal vom Neigungsschalter zum Zeitgeber gesendet, durch welches eine neue Zeitspanne gestartet wird.
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Beispiel
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Die Erfindung wurde an einer handelsüblichen Thermoskanne realisiert. Die ganze Elektronik des Trinkgefäßes wird in einem abschraubbaren Trinkbecher der Thermosflasche untergebracht, da dort die gesamte Schaltung Platz findet. Hierzu wird eine handelsübliche Trinkflasche aus Plastik genommen und das Elektronikbauteil an der Flasche befestigt. Der mit dem Programm Eagle erstellte Schaltplan der Steuerung ist in 1 gezeigt. Die erforderliche Platine wurde selbst unter Verwendung von Widerständen, einer Leuchtdiode, eines Schmitttriggers (NE555) hergestellt.
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Die ausgewählte Thermosflasche hat zwei Trinkbecher, die jeweils oben und unten an der Flasche befestigt sind. Dadurch haben wir die Möglichkeit in den unteren der zwei Becher die Schaltung einzubauen. An der Unterseite der Flasche ist ein Schalter, um die Flasche an- und ausschalten zu können und ein Drehschalter, um die Dauer der Entladezeit des Kondensators einstellen zu können, nach der die Flasche anfängt zu Piepen. An der unteren Seite der Flasche bzw. des Deckels sind zwei LEDs, eine rote, die durchgehend leuchtet wenn die Batterieleistung nachlässt, und eine grüne, die alle paar Sekunden aufleuchtet um anzuzeigen, dass die Flasche in Betrieb ist.
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Um The Memory Bottle' in Betrieb zu nehmen, muss man sie an der Unterseite einschalten. Anhand der LED-Anzeige ist nun zu erkennbar ob die Batterieleistung hoch genug ist um ihre Funktion einwandfrei zu erfüllen. Leuchtet die rote LED oder ist diese bereits so schwach, dass sie nicht mehr erkennbar ist, so müssen die Batterien (Typ: AAA 1,5 V) umgehend ausgetauscht werden. Das Batteriefach befindet sich in dem unten angeschraubten Becher. Blinkt eine grüne LED auf, so sind die Batterien im ordnungsgemäßen Zustand. Die Flasche wird aktiviert, wenn man sie für ca. 15 Sekunden auf den Kopf stellt, wodurch intern eine Rücksetzfunktion ausgelöst wird.
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Wird aus der Trinkflasche ausgeschenkt, so werden die Neigungsschalter aktiviert. Das hat zu Folge, dass der Kondensator C1 über den Widerstand R1 aufgeladen wird. Durch die RC-Kombination des Kondensators C1 und der Entlade-Widerstände R2 und P1 wird die Zeitkonstante bestimmt. Ein nachgeschalteter Schmitttrigger schaltet dann bei ca. der halben Entladespannung des Kondensators. Sobald die gewünschte Zeit abgelaufen ist ertönt der Piezo. An Pin 5 des Schmitttriggers erscheint eine (0). Wir nehmen an, dass der Kondensator entladen ist und somit eine (0) an Pin 6 des Schmitttriggers anliegt. Am Ausgang wir eine (1) ausgegeben. Der Kondensator wird nun über den Widerstand R4 und die Diode D3 aufgeladen. Die Spannung am Kondensator steigt. Sobald ca. die Hälfte der Betriebsspannung des Schmitttriggers überschritten wurde liegt an Pin 6 eine (1) an. Der Schmitttrigger schaltet den Ausgang auf (0), wodurch der Kondensator über den Widerstand R3 und die Diode D5 entladen wird. Der PNP Transistor öffnet und ein Piep Ton ertönt. Ist der Kondensator entladen so liegt eine (0) an Pin 6 des Schmitttriggers an. Am Ausgang erscheint erneut eine 1. Der PNP Transistor schließt und der Piezo ertönt. Grüne LED = Spannung über 3,3 V.
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Voraussetzung die Betriebsspannung liegt über 3,3 V wodurch an Pin 9 des Schmitttriggers eine (1) anliegt. Angenommen der Kondensator ist entladen. Somit liegt an Pin 8 eine 0 an und am Ausgang wird eine (1) ausgegeben. Der Kondensator C3 kann sich über den Widerstand R11 und die Diode D4 aufladen bis ca. die Hälfte der Betriebsspannung überschritten wird. An Pin 8 liegt eine (1) an und der Ausgang wechselt auf (0). Dies hat zu folge, dass der Kondensator über den Widerstand R10 und die Diode D6 entladen wird. Die grüne LED leuchtet auf. Sobald der Kondensator entladen ist entsteht an Pin 8 eine (0). Worauf der Ausgang des Schmitttriggers eine (1) ausgibt. Die grüne LED erlischt. Rote LED = Betriebsspannung unter 3,3 V
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Die Schaltspannung von 3,3 V kann durch den Potentiometer R8 eingestellt werden. Fällt nun die Betriebsspannung unterhalb der Schaltspannung so wird am Ausgang eine (0) ausgegeben. Die rote LED leuchtet. Dadurch, dass an Pin 9 ebenfalls eine (0) anliegt wird die grüne LED deaktiviert. Fällt die Spannung unterhalb der Durchlassspannung der roten LED erlischt diese ebenfalls. Die Schaltung ist nicht mehr funktionstüchtig. Während sich der Kondensator C1 entlädt (Zeit läuft ab) benötigt die Schaltung einen Strom von weniger als 1 mA. Ertönt der Piezo so benötigt die Schaltung kurzseitig 3 mA.
null (0) – Entladezeit
eins (1) – Aufladezeit
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Nach einer bestimmten Zeit ertönt der Piezo. Durch das Signal wird die Person aufgefordert etwas zu trinken. Wird etwas aus der Flasche ausgeschenkt, so erlischt das Signal und nach der eingestellten Zeit ertönt das Signal erneut. Die Zeit kann an der Unterseite der Flasche mit Hilfe eines Schraubendrehers zwischen 45 Minuten und 110 Minuten eingestellt werden. Um ein versehentliches Umstellen zu vermeiden ist die Vorrichtung vertieft.
